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MLP의 함수근사화 능력을 이용한 이동통신 3차원 전파 손실 모델링
이혁준(Seomin Yang),Hyukjoon Lee,양서민 한국정보과학회 1999 정보과학회논문지(B) Vol.26 No.10
셀를러 방식의 이동통신 시스템에서 전파의 유효신호 도달범위를 예측하기 위해서는 전파전파 모델을 이용한 예측기법이 주로 사용된다. 그러나, 전파과정에서 주변 지형지물에 의해 발생하는 전파 손실은 매운 복잡한 비선형적인 특성을 가지며 수식으로는 정확한 표현이 불가능하다. 본 논문에서는 신경회로망의 함수 근사화 능력을 이용하여 전파손실 예측모델을 생성하는 방법을 제안한다. 즉, 전파손실 송수신 안테나간의 거리, 송신안테나의 특성, 장애물 투과영향, 회절특성, 도로, 수면에 의한 영향 등과 같은 전파환경 변수들의 함수로 가정하고, 신경회로망 학습을 통하여 함수를 근사화한다. 전파환경 변수들이 신경회로망 입력으로 사용되기 위해서는 3차원 지형도와 벡터지도를 이용하여 전파의 반사, 회절, 산란 등의 물리적인 특성이 고려된 특징 추출을 통해 정량적인 수치들을 계산한다. 이와 같이 얻어진 훈련데이타를 이용한 신경회로망 학습을 통해 전파손실 모델을 완성한다. 이 모델을 이용하여 서울 도심 지역의 실제 서비스 환경에 대한 타 모델과의 비교실험결과를 통해 제안하는 모델의 우수성을 보인다. In cellular mobile communication systems, wave propagation models are used in most cases to predict cell coverage. The amount of propagation loss induced by the obstacles in the propagation path, however, is a highly non-linear function, which cannot be easily represented mathematically. In this paper, we introduce the method of producing propagation loss prediction models by function approximation using neural networks. In this method, we assume the propagation loss is a function of the relevant parameters such as the distance from the base station antenna, the specification of the transmitter antenna, obstacle profile, diffraction effect, road, and water effect. The values of these parameters are produced from the field measurement data, 3D digital terrain maps, and vector maps as its inputs by a feature extraction process, which takes into account the physical characteristics of electromagnetic waves such as reflection, diffraction and scattering. The values produced are used as the input to the neural network, which are then trained to become the propagation loss prediction model. In the experimental study, we obtain a considerable amount of improvement over COST-231 model in the prediction accuracy using this model.
자율구성 계층구조 애드혹 네트워크를 위한 상호 연동방식의 토폴로지 탐색 및 라우팅 프로토콜
양서민,이혁준,Yang Seomin,Lee Hyukjoon 한국정보처리학회 2004 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.11 No.7
자율구성 계층구조 에드혹 네트워크(Self-organizing hierarchical ad hoc network, SOHAN)는 편평구조 에드혹 네트워크의 확장성을 향상시키기 위해 설계된 새로운 형태, 즉, 액세스 포인트, 전달 노드, 이동 노드의 3 계층의 애드혹 노드로 구성된 네트워크 구조이다. 본 논문에서는 SOHAN의 자율구성을 위한 토폴로지 탐색과 라우팅 프로토콜을 소개한다. 또한 높은 전송 용량을 갖는 최적의 클러스터 기반 계층구조 토폴로지를 형성하기 위한 링크 품질 및 MAC 지연 시간 기반의 크로스레이어 설계방식의 경로 척도를 제안한다. 토폴로지 탐색 프로토콜은 2.5 계층에서 MAC 주소를 기반으로 동작하는 라우팅 프로토콜을 위한 기본적인 정보를 제공한다. 이 라우팅 프로토콜은 AODV 프로토콜을 기반으로 하며, 계층구조의 장점을 활용하기 위해 토폴로지 탐색 프로토콜과 상호 연동하도록 설계된다. 시뮬레이션을 통해 전송용량, 종단간 지연시간, 패킷 전달률, 제어 오버헤드 관점에서 SOHAN의 우수한 성능과 확장성을 보인다. Self-organizing hierarchical ad hoc network (SOHAN) is a new ad-hoc network architecture designed to improve the scalability properties of conventional 'flat' ad hoc networks. This network architecture consists of three tiers of ad-hoc nodes, i.e.. access points, forwarding nodes and mobile nodes. This paper presents a topology discovery and routing protocol for the self-organization of SOHAN. We propose a cross-layer path metric based on link quality and MAC delay which plays a key role in producing an optimal cluster-based hierarchical topology with high throughput capacity. The topology discovery protocol provides the basis for routing which takes place in layer 2.5 using MAC addresses. The routing protocol is based on AODV with appropriate modifications to take advantage of the hierarchical topology and interact with the discovery protocol. Simulation results are presented which show the improved performance as well as scalability properties of SOHAN in terms of through-put capacity, end-to-end delay, packet delivery ratio and control overhead.
지형데이터를 이용한 신경회로망 PCS 전파손실 예측모델
정성신(Sungshin Jung),양서민(Seomin Yang),이혁준(Hyukjoon Lee) 한국정보과학회 1998 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.25 No.2Ⅱ
무선 통신 환경에서 기지국 안테나를 떠난 전파가 수신안테나에 도달하는 고정 중에 발생하는 전파 손실은 매우 복잡한 비선형 함수이다. 본 논문에서는 신경회로망을 사용한 전파 손실 모델을 제안하고, 3차원 지형 데이터를 이용하여 전파 환경을 반영할 수 있는 특징을 추출하여 이를 신경회로망에 적용함으로써 전파손실 예측모델을 생성하는 방법을 소개한다. 각 필드 측정 데이터에 대한 특징 값을 이용하여 신경회로망을 학습하여 예측모델을 완성한다. 또한, 서울 도심 지역의 실제 PCS 서비스 환경에 대한 실험결과를 통해 제안하는 모델의 우수성을 보인다.
정성신(Sungshin Jung),함경선(Kyoungsun Ham),양서민(Seomin Yang),이혁준(Hyukjoon Lee) 한국정보과학회 1999 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.26 No.2Ⅲ
최근의 인터넷과 무선통신 기술의 발달은 이동 호스트에서 무선 데이터 서비스를 이용한 웹으로의 접근을 가능하게 하고 있으나 무선망의 높은 에러율과 좁은 대역폭 등 제안적인 물리적 특성으로 인하여 웹 데이터 전송 시 만족할 만한 수준의 응답속도를 제공하지 못하고 있다. 본 논문에서는 웹 프록시 서버를 이용하여 기존의 응용프로그램이나 인터넷 기반구조에 대한 수정 없이 무선망을 통한 웹 서비스 속도를 향상시킬 수 있는 방법을 소개한다. 웹 프록시 서버에서 사용자 단말장치, 웹 브라우저 및 사용자의 요구에 의해 각기 다른 웹 데이터 종류에 따라 무손실, 손실압축기법을 적용하여 데이터량을 감소시키고 미리불러오기 기능을 사용하여 웹 데이터에 대한 전송지연을 감소 시킨다. 또한, 현재 상용화되어 있는 CDMA 셀룰라망을 사용하여 프록시 서버를 통한 웹 접근 실험을 통해 이러한 데이터처리 방법에 의한 전송 데이터량의 감소와 이에 따른 응답시간의 향상을 확인한다.