본 논문은 기존 DGPS 시스템에서의 한계인 기지국이 획득하는 보정 정보의 낮은 신뢰성을 보안하기 위해 가상 이동국을 적용한 새로운 DGPS 시스템을 제안한다. 가상 이동국은 기지국으로부터 보정 정보를 인가 받아 가상 이동국 보정 위치 정보를 획득하며, 획득된 가상 이동국 보정 위치 정보와 기저장된 가상 이동국 측정 위치 정보를 비교하여 보정 정보의 신뢰성을 판별한다. 기지국은 이동국으로 보정정보를 전송하기 전에 가상 이동국으로부터 신뢰성 판별 결과인 판별 신호를 인가 받아 이동국으로 신뢰성 높은 보정 정보만을 전송할 수 있도록 한다.
네트워크 급속발전 때문에 기지국 용량이 부족하다는 문제가 커지고 있다. 일반 기지국은 기지국에서 신호처리를 하지만 클라우드 기지국은 신호를 전부 클라우드 컴퓨팅 플랫폼(Cloud Computing Platform)에 전송해서 집중처리한다. 이러한 기술을 통해 에너지 절약과 원가 절약하고 컴퓨팅의 효율을 최대화한다.
1960년대 GPS가 개발되어 2000년도 미국에서 SA(Selective Availability)를 해제함에 따라 본격적인 상용화가 시작되며 현재에 이르렀다. 개발을 거듭해온 GPS의 관측 방식 중 실시간 이동측량방식은 항상 2대의 수신기가 필요하며 기준국과 이동국의 거리가 멀어짐에 따라 정확도가 떨어지는 문제점이 발생한다. 이러한 개선방안으로 가상기지국 방식이 도입되었다. 가상기지국은 여러 개의 GPS상의 관측소 자료로부터 이동국 인근에 가상점을 생성시켜 이동국의 정밀한 위치를 결정하는 방식이므로 신뢰성과 이동성이 높다. 또한 현재의 지적기준점은 방위각법, 배각법, 다각망도선법 등의 방법으로 관측하여 사용하고 있으며, 측량성과가 서로 다른 기지점의 성과차, 도선의 길이에 대한 제약, 관측시의 여러 오차들로 인하여 문제점들이 많이 발생하고 있다. 따라서 본 연구에서는 상시관측소 데이터를 이용하여 지적기준점에 대하여 가상기지국 방식을 통한 데이터를 비교 분석하였다. 관측결과, 지적기준점을 관측한 토털스테이션을 사용하여 배각법으로 관측한 성과와 VRS-RTK로 관측한 성과를 비교한 결과 X축 평균오차 -0.08m, Y축 평균오차 +0.07m, 평균거리오차 0.11m로 나타났다.
최근 4세대 이동통신은 기술/경제적인 이유로 클라우드 기지국 (또는 C-RAN: Cloud Radio Access Network) 구조를 택하는 추세이다. C-RAN은 기존 일체형 기지국에서의 MAC/PHY 기능을 담당하는 BBU(Base Band Unit)와 RF신호 송수신 만을 담당하는 RRH(Remote Radio Head)로 분리된 기지국 구조를 가지며, RRH의 무선 송수신 신호는 중앙의 BBU에 집중되어 처리된다. 본고에서는 BBU와 RRH로 분리되어 설치/운용되는 C-RAN의 구조와 기지국 가상화 개념을 소개하며, 향후 이동통신시스템에서의 기술동향과 관련하여 C-RAN에서 발생할 수 있는 이슈들을 살펴본다.
컴퓨터 수준의 스마트 디바이스를 이용하는 현재의 이동통신 환경은 처리해야 할 정보량의 급속한 증가에 효율적으로 대응하기 위해서 새로운 시스템 및 네트워크 구조와 기술들을 연구개발하고 있고 여러 가지 후보 기술 중 대규모 고밀도 액세스 네트워크(UDN) 구조 연구에 대한 관심이 높아지고 있다. UDN 환경의 CAPEX 및 OPEX 문제를 해결하기 위해서 최근 액세스 네트워크의 공유 방안에 대한 논의 및 표준화가 진행되어 기술적으로는 인터넷 환경에서 검증된 가상화 기술의 액세스 네트워크 적용을 추진하고 있다. 이러한 동향을 반영하여 최근 SCF 주도로 완성된 소형 셀 기지국 가상화 규격이 현실적이고 실질적인 연구 결과로 평가되어 세부 사항을 분석한다.
지난 반세기 동안 전세계 통신 기술은 기지국-셀간 1:1 대응을 기반으로 설계 되고 만들어 졌다. 이에 따라 셀 간 경계에서의 통신 품질 저하는 당연한 현상으로 받아 들여졌다. 이와 같은 전제 하에 무선 경계에서 통신 품질 향상을 목표로 다양한 스케줄링 기법, ICIC, eICIC[1] 등의 간섭 회피 기법등이 연구 되었다. 하지만 이러한 방식은 기지국간 정보 공유의 제한과 delay에 의해서 실용성이 현저히 떨어진다. 이를 극복하기 위해 모든 정보를 공유하는 가상화(cloud) 기술이 대안으로 떠오르고 있다. 현재 국내 통신 사업자인 KT는 LTE통신망에 가상화 기술을 적용하여 세계 최초로 가상화 기반 LTE 통신서비스를 제공하고 있다. 이에 본고에서는 현재 구현되어 있는 가상화 기술과 현황, 앞으로 구현될 기술에 대해서 알아본다.
이동 통신 사용자가 늘어나면서 무선 이동단말기와 기지국간의 통신품질 향상을 위한 기술 개발이 더욱 더 필요하다. 기지국 간섭의 최소화, 네트워크 접속 성공률, 이동통신 회사간의 네트워크 호환성 등이 통신 서비스의 품질을 판단하는 중요한 기준이 된다. 그 중에서도 단말기와 기지국간의 발신/착신에 대한 네트워크 연결 성공률이 아주 중요하다. 본 논문에는 무선 이동단말기와 가상 기지국간에 발신상황을 측정하고 분석하여 단말기의 통신 신뢰성을 진단할 수 있는 시스템을 설계 및 구현하였다 이 시스템을 활용하면 보다 손쉽게 단말기의 통신 상태를 진단할 수 있어 단말기의 통신 성능 테스팅에 많은 도움을 줄 수가 있다.
무선 인터넷 서비스 사용자의 증가 및 초고속 멀티미디어의 출현으로 셀룰러 망(Cellular Network)의 부하가 증가하고 대역폭의 부족 현상을 초래하게 되었다. 셀룰러 망에서 모든 단말기들은 기지국(Base Station)을 통해서만 데이터 전송을 할 수 있어 기지국과 단말들 간에 셀룰러 대역폭 사용의 증가를 초래 할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 셀룰러 망의 대역폭 부족 현상을 해결할 수 있는 기법으로 단말기들간의 Peer-to-Peer통신이 가능한 이동 Ad Hoc 망을 셀룰러 망에 통합함으로써, 셀룰러 망의 부하를 줄일 수 있는 방안들을 제안한다 이들 제안된 기법들에서의 공통적인 특징은 특정 데이터를 이미 가지고 있는 단말기가 같은 데이터의 액세스를 원하는 다른 단말기를 위한 가상의 캐쉬로 동작하며, 가능할 때마다 이 가상 캐쉬로부터 원하는 파일을 획득함으로써 셀룰러 망의 부하를 줄일 수 있다는 것이다.
인지 기반 융합 중첩 네트워크 환경 하에서의 시스템의 성능이 중요한 이슈로 떠오르는 가운데 단말기의 기능성이 좋아짐에 따라 스마트한 지능을 기반으로 접속 자원의 효과적 활용에 적합한 개별 이종 네트워크의 특성분석과 특성을 반영하는 시스템 측면의 접속 최적화가 매우 중요하다고 할 수 있다. 본 논문에서는 기지국의 소형화와 다집적화, 가상화, 지능화가 진행되는 가운데 기지국 hotelling과 같은 기지국 집중화를 통한 통합적 최적화가 가능하므로 이에 대응한 이중 가상 셀 시스템의 특성에 대해 살펴보고 활용도 측면의 성능을 분석하고 향후 다뤄져야 할 사항들을 확인하였다.
중첩 융합 네트워크 환경 하에서의 무선 이동통신시스템의 성능개선이 급격히 증가하는 무선 트래픽의 처리를 위해 매우 중요한 이슈로 떠오르고 있다. 그러므로 단말기의 기능성이 좋아짐에 따라 스마트한 지능을 기반으로 자원의 효과적 활용에 적합한 개별 이종네트워크의 특성분석과 특성을 반영하는 시스템측면의 최적화가 매우 중요하다고 할 수 있다. 본 논문에서는 기지국의 소형화와 지능화가 진행되는 가운데 기지국 hotelling과 같은 기지국 집중화를 통한 통합적 최적화가 가능하므로 이에 대응한 이중 가상 셀 시스템에 대해 살펴보고 활용도 측면의 특성을 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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