Optimal Low Earth Orbit Satellite Selection Algorithm to Reduce Handover Failure Rate in NTN

저궤도 위성은 NTN(Non-terrestrial Networks)에서 낮은 지연 시간과 높은 데이터 전송 속도를 제공하여 넓은 지역에서도 안정적으로 UE(User-Equipment)를 커버한다. 그러나, 초속 7-8km로 빠르게 이동하는 저궤도 위성은 통신 링크가 자주 변하기 때문에 잦은 핸드오버가 요구된다. 전통적으로 연구된 핸드오버 (Baseline Handover, BHO)는 불필요한 핸드오버와 에너지 소비 증가로 인해 위성과의 통신에는 적합하지 않다. 3GPP Release 16에 명시된 조건부 핸드오버는 다양한 트리거 조건을 활용해 저궤도 위성의 빠른 이동성과 불규칙한 셀 커버리지에도 불구하고 안정적인 네트워크 연결을 유지할 수 있도록 한다. 본 논문에서는 핸드오버 실패 확률을 최소화하고, UE에게 끊김 없는 서비스를 제공하기 위해 최적의 타겟 위성을 선택하는 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 기존 연구에 위성의 가용 자원량을 추가로 고려해 자원 부족으로 인한 핸드오버 실패를 최소화한다. 제안한 최적화 알고리즘과 보상 함수를 통해 기존에 연구된 알고리즘에 비해 좋은 성능을 보임을 검증하였다.