정지 궤도 위성 망에서의 자원할당에 관한 연구

Abstract

무선 이동 통신의 급속한 발전은 인간의 활동 범위를 점점 넓히고 기술 고도화에 많은 기여를 하였으며 지구 전체의 지역에서의 이동 범위에 구애받지 않는 통신을 하기 위한 위성 통신의 발전을 꾀하게 되었다. 무선 이동 통신과 위성 통신은 무선이라는 한정된 환경에서 유선 망에서와 같은 서비스를 사용자들에게 제공하기 위하여 물리 계층 (Physical Layer), MAC 계층 (Medium Access Control Layer) 및 데이터 링크 계층 (Data Link Layer)에서의 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 MAC 계층에서는 여러 사용자들이 동일한 통신 매체를 효율적으로 공유하기 위하여 자원 할당 및 호 수락 제어 메카니즘을 이용한다. 위성과 통신 하고자하는 사용자들은 지구국 (Earth Station)을 통하거나 또는 직접적으로 위성과의 연결을 시도하여 한정된 채널 자원을 할당받게 된다. 정지 궤도 위성에서는 지상 망에서 위성까지 전파지연시간이 길기 때문에 지연에 민감한 실시간 트래픽에는 불리한 환경이다. 그러나 인터넷 및 개인 이동 통신의 보급으로 멀티미디어 통신이 대중화되어 있는 현 시점에서는 지연에 민감한 실시간 트래픽의 서비스는 매우 필요하며 트래픽의 특성에 따른 최소의 연결 지연 시간을 갖는 통신을 지원하기 위한 효율적인 무선 채널 할당 방식이 요구된다. 본 논문에서는 한계적인 무선 특성을 갖는 정지 궤도 위성 망의 환경에서 멀티미디어 트래픽을 지원하기 위한 동적 자원 할당 및 호 수락 제어 메카니즘에 대한 방안을 제안하고 멀티미디어 트래픽을 요구하는 사용자들의 QoS (Quality of Service)를 제공하는 기존의 자원 할당 방식과의 시뮬레이션을 통하여 제안한 방법이 기존 방식에 비하여 짧은 연결 지연 시간을 갖음을 보인다.;Currently wireless networks contribute to improve network technique and extend human's movement range. They help satellite networks be developed for human to communicate without a obstacle of the movement range in all over world as well. Broadband service can now be provided by satellite systems operating in the Ka band, due to the large bandwidth available at such frequencies. But Wireless channels are limited to serve multi-service many people by wireless environment feature, PHY (Physica)Layer, DL (Data Link) Layer and specially, MAC layer has studied to overcome the limitation of wireless network with Resource Allocation and CAC (Call Admission Control). User access the Satellite System directly or indirectly communicate in Satellite Network Environment and are assigned the limited channel Resources from Satellite System or NCC (Network Control Center). The Satellite System and NCC need the Resource Allocation and CAC Algorithm to provide all users with multimedia application service, due to the problem of wireless environment such as Propagation Delay and Fading. In this paper, we address the major issues associated with resource allocation and CAC in GEO (Geostationary Earth Orbit) satellite networks, and propose the more efficient plane than current methods with a boundary scheme. Flexible Double Movable Boundary Scheme (FDMBS) we propose is the resource-sharing policy among multi-service classes over the satellite uplink channels. The FDMBS is a dynamically controlled boundary policy with adapting the allocation decision to the variable network loading conditions. The CAC and slot allocation decision are taken at the beginning on each control period after monitoring the filling level of traffic request queues. The threshold level for non realtime traffic request queue is defined to regulate the CAC process. The results of simulation show the low call setup delay and the low blocking probability for CBR and low delay for non realtime VBR.