유전 알고리즘을 활용한 저궤도 위성 네트워크와지상 서비스 간 동적 채널 할당
Dynamic channel allocation between low-orbit satellite networks and terrestrial services using genetic algorithm
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초록
본 논문은 유전 알고리즘을 활용하여 저궤도 위성 네트워크(LEO)와 다른 서비스 간의 주파수 공존 문제에 대한 해결 방안을 제시한다. LEO 위성을 이용하는 비지상 네트워크(NTN)는 동적 특성을 가지고 있으며, 전파 규칙에 따라 타 서비스와 주파수를 공유할때 발생할 수 있는 간섭 문제를 해결해야 한다. 본 연구에서는 3GPP에서 제안한 NTN 운용 시나리오를 기반으로 간섭 시나리오를모델링하고, 유전 알고리즘을 통해 NTN이 지상 서비스를 보호하면서도 최소한의 서비스 품질(QoS)를 만족하는 최적의 채널 할당방안을 도출하였다. 시뮬레이션 결과, 제안된 방법은 기존의 고정 할당 방식이나 그래프 컬러링 방식보다 우수한 성능을 보였으며,효율적인 주파수 공유가 가능함을 확인하였다.
Abstract
This paper presents a solution to the frequency coexistence problem between low earth orbit (LEO) satellitenetworks and other services by utilizing genetic algorithms. Non-terrestrial network (NTN) utilizing LEO satelliteshave mobility and need to address interference issues that may occur when sharing frequencies with terrestrialservices according to propagation rules. In this study, we model the interference scenario based on the NTNoperation scenario proposed by 3GPP, and derive the optimal channel allocation scheme for NTNs to protectterrestrial services while satisfying the minimum quality of service (QoS) through genetic algorithm. The simulationresults show that the proposed method outperforms the existing fixed assignment method and graph coloringmethod, and enables efficient frequency sharing
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