사용자 중심의 밀리미터파 통신 시스템을 위한 이동성 인식 분석 프레임워크 및 네트워크 관리 기법

학위논문 (박사) -- 서울대학교 대학원 : 공과대학 전기·정보공학부, 2021. 2. 박세웅.Millimeter wave (mmWave) communication enables high rate transmission, but its network performance may be degraded significantly due to blockages between the transmitter and receiver. There have been two approaches to overcome the blockage effect and enhance link reliability: multi-connectivity and ultra-dense network (UDN). Particularly, multi-connectivity under a UDN environment facilitates user-centric communication. It requires dynamic configuration of serving base station groups so that each user experiences high quality services. This dissertation studies a mathematical framework and network manament schemes for user-centric mmWave communication systems. First, we models user mobility and mobility-aware performance in user-centric mmWave communication systems with multi-connectivity, and proposes a new analytical framework based on the stochastic geometry. To this end, we derive compact mathematical expressions for state transitions and probabilities of various events that each user experiences. Then we investigate mobility-aware performance in terms of network overhead and downlink throughput. This helps us to understand network operation in depth, and impacts of network density and multi-connection capability on the probability of handover related events. Numerical results verify the accuracy of our analysis and illustrate the correlation between mobility-aware performance and user speed. Next, we propose user-oriented configuration rules and price based association algorithms for user-centric mmWave networks with fully/partially wired backhauls. We develop a fair association algorithm by solving the optimization problem that we formulate for mmWave UDNs. The algorithm includes an access price based per-user request decision method and a price adjustment rule for load balancing. Based on insights from the algorithm, we develop path-aware access pricing policy for mmWave integrated access and backhaul networks. Numerical evaluations show that our proposed methods are superior to other comparative schemes. Our findings from analysis and optimization provide useful insights into the design of user-centric mmWave communication systems.밀리미터파 통신은 고속 전송을 가능하게 하지만 송신기와 수신기 사이의 장애물로 인해 네트워크 성능이 크게 저하될 수 있다. 장애물 효과를 극복하고 링크 안정성을 향상시키는 다중 연결 및 네트워크 초고밀화 두가지 접근법이 있다. 특히 각 사용자가 고품질의 서비스를 경험할 수 있도록 서빙 기지국 그룹의 동적 구성이 필요하므로 초고밀도 네트워크 환경에서 다중 연결은 사용자 중심 통신을 용이하게 한다. 본 논문은 사용자 중심의 밀리미터파 통신 시스템을 위한 수학적 프레임워크와 네트워크 관리 체계를 연구한다. 먼저 다중 연결을 사용하여 사용자 중심의 밀리미터파 통신 시스템에서 사용자 이동성과 이동성 인식 성능 지표를 모델링하고 확률기하분석을 기반으로 하는 새로운 분석 프레임워크를 제안한다. 이를 위해 각 사용자가 경험하는 다양한 이벤트의 상태 전이 확률에 대한 수학적 표현을 도출한다. 그런 다음 네트워크 오버헤드 및 다운 링크 수율 측면에서 이동성 인식 성능을 연구한다. 이를 통해 네트워크 운영에 대한 깊이있는 이해와 네트워크 밀도 및 다중 연결 기능이 핸드 오버와 관련된 이벤트의 확률에 미치는 영향을 이해할 수 있다. 시뮬레이션 결과는 분석의 정확성을 검증하고 이동성 인식 성능과 사용자 속도 간의 상관 관계를 보여준다. 다음으로 완전 또는 부분 유선 백홀이 있는 사용자 중심 밀리미터파 네트워크를 위한 사용자 중심 구성 규칙 및 접속 가격 기반 연결 알고리즘을 제안한다. 밀리미터파 초고밀도 네트워크에 대한 최적화 문제를 해결하여 공정한 연결 알고리즘을 개발한다. 이 알고리즘에는 접속 가격 기반 사용자 별 요청 결정 방법과 로드 밸런싱을 위한 가격 조정 규칙이 포함된다. 위 알고리즘 개발을 통해 얻은 통찰력을 기반으로 밀리미터파 통합 액세스 및 백홀 네트워크를 위한 경로 인식 접속 요금 정책을 개발한다. 수치 평가에 따르면 제안된 방법이 다른 비교 기법보다 우수하다. 분석 및 최적화 결과는 사용자 중심의 밀리미터파 통신 시스템 설계에 대한 유용한 통찰력을 제공할 것 이다.Abstract i Contents iii List of Tables vi List of Figures vii 1 Introduction 1 1.1 Background . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.2 Outline and Contributions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2 Mobility-Aware Analysis of MillimeterWave Communication Systems with Blockages 5 2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.1.1 Related Work . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.1.2 Contributions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.2 System Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.2.1 Network Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.2.2 Connectivity Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.2.3 Mobility Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2.3 Mobility-Aware Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2.3.1 Analytical Framework . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2.3.2 Urban Scenario with Ultra-Densely Deployed BSs . . . . . . 18 2.3.3 Handover Analysis for Macrodiversity . . . . . . . . . . . . . 22 2.3.4 Normalized Network Overhead and Mobility-Aware Downlink Throughput with Greedy User Association . . . . . . . . 24 2.4 Numerical Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.5 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 3 Association Control for User-Centric Millimeter Wave Communication Systems 34 3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 3.2 System Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 3.2.1 Network Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 3.2.2 Channel Model and Achievable Rate . . . . . . . . . . . . . . 39 3.2.3 User Centric mmWave Communication Framework . . . . . . 39 3.3 Traffic Load Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 3.3.1 Optimal Association and Admission Control . . . . . . . . . 45 3.3.2 Outage Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 3.4 Performance Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 3.4.1 Evaluation Environments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 3.4.2 Performance Comparison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 3.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 4 Path Selection and Path-Aware Access Pricing Policy in Millimeter Wave IAB Networks 60 4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 4.2 System Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 4.2.1 Geographic and Pathloss Models . . . . . . . . . . . . . . . . 62 4.2.2 IAB Network Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 4.3 Path Selection Strategies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 4.4 Path-Aware Access Pricing Policy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 4.5 Performance Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 4.6 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 5 Conclusion 80 5.1 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 5.2 Limitations and Future Work . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 Abstract (In Korean) 90Docto

용도 및 지역별 차이를 중심으로

학위논문(석사) -- 서울대학교대학원 : 공과대학 건설환경공학부, 2022.2. 정창무.도시에서 배출되는 탄소를 비롯한 온실가스는 지구온난화와 기후변화에 큰 영향을 미친다. 지구온난화를 방지하기 위해서는 건물에서 배출되는 온실가스를 줄이는 것이 중요하다. 전 세계적으로 건물에서 배출되는 온실가스를 줄이기 위해 친환경 건축물 보급을 위해 큰 노력을 기울이고 있으며 친환경 건축물 인증은 부동산의 시장가격에도 반영되고 있다. 본 연구는 친환경 건축물이 부동산 가격에 미치는 영향을 건축물의 용도와 지역의 특성에 따라 비교하기 위하여 진행되었다. 이에 따라 본 연구는 두 가지 검증 과정을 거친다. 첫째, 서울시 강서구의 주거용 부동산(아파트)과 상업용 부동산(상가·사무실)을 대상으로 에너지효율등급을 부여받은 건축물이 매매가격에 미치는 영향의 정도를 비교 분석 하였다. 둘째, 전국의 고밀, 중밀 및 저밀 지역을 대상으로 에너지효율등급을 부여받은 아파트가 매매가격에 미치는 영향의 정도를 비교 분석 하였다. 분석을 위해 평당 거래가격을 종속변수로 두어 다중회귀분석의 형태를 띤 헤도닉가격모형 분석을 수행하였다. 실증분석 결과, 매매가격에 에너지효율등급이 미치는 영향력의 정도는 상업용 부동산(β = 0.045)보다 아파트(β = 0.537)에서 더 높게 나타났으며, 고밀의 지역에서만 에너지효율등급 인증 보유 여부가 아파트 가격에 긍정적인 영향을 미쳤다. 본 연구는 친환경 건축물이 단순히 매매가격에 영향을 미치는지에 대해 분석한 선행 연구들과는 달리 건물의 용도와 지역의 특성에 따라 영향 정도를 비교한 연구라는 데에 의의가 있다. 본 연구결과를 기반으로 민간에는 개발 전략을 제공하고 공공에는 친환경 건축물에 대한 인센티브 제도를 지역과 건물의 특성에 맞게 제공할 수 있도록 유도할 수 있다는 것으로 그 가치가 있다.Carbon and pollutants emitted from cities have a major impact on global warming and climate change. It is important to reduce greenhouse gases emitted from buildings to prevent global warming. The purpose of this study is to examine the effects of eco-friendly buildings on real estate prices on different types of buildings and in different regions according to building density. Accordingly, this study goes through two verification processes. First, the researcher investigated the relationship between energy efficiency ratings and real estate prices for Residential buildings and commercial property in Gangseo-gu, Seoul. Second, he researcher investigated the relationship between energy-efficiency rate and apartment prices for high, mid, and low-dense areas nationwide. Hedonic price model was conducted for both anaylsis. As result, the influence of energy efficiency rating on real estate prices was discovered to be greater on apartments (β=0.537) than on office buildings (β=0.045). Additionally, the influence of energy efficiency rate had a positive effect on apartment price only in high-dense area and was not significant in mid and low-dense areas. This study expands on the previous studies that only analyzed whether eco-friendly certification had an effect on real estate prices as it compares the influences in different usage and in different areas nationwide. Based on the results of the study, it is possible to provide development strategies to the private sector and induce public sector to provide incentive systems for eco-friendly buildings according to the characteristics of the region.제 1 장 서론 1 제 1 절 연구의 배경 및 목적 1 제 2 절 연구의 범위 및 구성 5 제 2 장 이론 및 선행연구 고찰 7 제 1 절 친환경 인증 건축물 7 1. 친환경 인증제도 7 2. 친환경 인증 건축물 관련 국내연구 8 3. 친환경 인증 건축물 관련 해외연구 10 제 2 절 헤도닉 가격모형 12 1. 헤도닉 가격모형 12 2. 헤도닉 가격모형 선행연구 12 제 3 절 선행연구와의 차별성 14 제 3 장 분석의 범위 및 방법 15 제 1 절 분석의 범위 15 1. 가설1 분석 범위 15 2. 가설2 분석 범위 17 제 2 절 변수의 구성 19 1. 가설1 변수의 구성 19 2. 가설2 변수의 구성 22 제 3 절 분석 방법 : 헤도닉 가격모형 24 제 4 장 분석 결과 25 제 1 절 기술통계량 25 1. 가설1 분석 기술통계량 25 2. 가설2 분석 기술통계량 28 제 2 절 분석 결과 32 1. 가설1 분석 결과 32 2. 가설2 분석 결과 35 제 5 장 결론 41 참고문헌 43 Abstract 46석

영동 폐석탄광 주변 산성광산배수의 환경수리지구화학적 특징과 처리에 관한 연구

학위논문(석사)--서울대학교 대학원 :자원공학과,1998.Maste

「論語」의 `知(人)`에 대한 연구 : 知(人)의 의미와 정치적 함의를 중심으로

학위논문(석사)--서울대학교 대학원 :정치학과,1997.Maste

A Study on a Power Factor-Correction & Load Balancing of the TCR System

Maste

Analysis of the Impact of Eco-Friendly Buildings Certification on Real Estate Prices: Focus on the Comparison between Residential and Commercial Property

도시에서 배출되는 탄소와 온실가스는 기후변화에 큰 영향을 미친다. 기후변화를 방지하기 위해 전 세계적으로 친환경 건축물 보급을 위해 노력하고 있으며 친환경 인증 건축물이 부동산 가격에 미치는 영향에 대한 연구도 진행되었다. 본 연구는 친환경 건축물이 부동산 가격에 미치는 영향을 건축물의 용도에 따라 비교하기 위하여 진행되었다. 이에 따라 본 연구는 서울시 강서구의 주거용 부동산(아파트)과 상업용 부동산(상가ㆍ사무실)을 대상으로 에너지효율등급을 부여받은 건축물이 매매가격에 미치는 영향의 정도를 비교 분석하였다. 이를 위해 평당 거래가격을 종속변수로 두어 다중회귀 분석의 형태를 띤 헤도닉가격모형 분석을 수행하였다. 실증분석 결과, 매매가격에 에너지효율등급이 미치는 영향력의 정도는 상업용 부동산(β = 0.045)보다 아파트(β = 0.537)에서 더 높게 나타났다. 본 연구는 친환경 건축물이 단순히 매매가격에 영향을 미치는지에 대해 분석한 선행연구들과는 달리 건물의 용도에 따라 영향정도를 비교한 연구라는 데에 의의가 있다. 향후 연구에서는 데이터센터, 오피스텔, 물류시설, 공장 등 보다 다양한 형태의 건물이 부동산 시장에 미치는 영향을 연구할 필요가 있다. 또한 지역의 특성이나 계절에 따른 에너지효율등급의 실효성 연구 등 다양한 관점에서 친환경 건축물의 실요성에 대해 분석할 필요가 있다. 본 연구결과를 기반으로 전략적인 친환경 건축물 공급을 유도할 수 있다는 것으로서 그 가치가 있다.N

Disordered Ferroelectricity in the PbTiO3/SrTiO3 Superlattice Thin Film

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Mapping of strain and charge density in InGaN/GaN multiquantum wells by inline electron holography

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입체형 코일 구조를 갖는 자기장 발생 소자 및 그 제조 방법

본 발명의 일 실시예로써, 입체형 코일 구조를 갖는 자기장 발생 소자 및 이러한 소자를 제조하기 위한 방법이 제공될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 입체형 코일 구조를 갖는 자기장 발생 소자는 기판 및 기판 상에 형성된 소정 크기의 선폭을 갖는 나선형의 입체형 헬름홀츠(helmholz) 코일을 포함하고, 기판 상에서 나선형으로 형성된 헬름홀츠 코일에 인가된 전류에 의하여 기판과 평행한 방향으로 자기장이 발생될 수 있다