KT가 상용화한 휴대인터넷을 비롯한 통신서비스는 정지 및 이동 중에도 다양한 형태의 휴대 단말기를 이용하는 가입자에게 음성 및 데이터를 제공하기 위한 양질의 QoS와 Seamless mobility를 보장하는 무선망의 구축이 필요하다. 경제적인 무선망 구축을 위해서는 년도별/지역별 트래픽 수요예측 분석과 서비스 대상 지역에 대한 사업 단계별 망 확장 및 구축 시나리오에 따른 투자비의 산정과 양호한 서비스 품질을 보장하기 위한 무선망 설계가 선행 되어야 한다. 본 논문에서는 무선망설계 절차 및 무선서비스사업자의 경제적인 무선망 구축을 위해 필요한 무선망설계툴 운용방안에 대해 알아보고, 노미널 설계, 상세 설계, 그리고 망 운용 및 최적화에 필수적인 KT가 자체 개발하여 휴대인터넷 망설계에 사용한 무선망설계툴 CellTREK에 대해서도 간략하게 소개한다.
Mobile WiMAX(WiBro)를 비롯한 통신서비스는 정지 및 이동 중에도 다양한 형태의 휴대 단말기를 이용하는 가입자에게 음성 및 데이터 서비스를 제공하기 위한 양질의 QoS와 Seamless mobility를 보장하는 무선망의 구축이 필요하다. 무선망 구축을 위해서는 년도별/지역별 트래픽 수요예측 분석과 서비스 대상 지역에 대한 사업 단계별 망 구축 및 확장 시나리오에 따른 투자비의 산출과 양호한 서비스 품질을 보장하기 위한 무선망 설계가 선행되어야 한다. 본 논문에서는 무선망설계 절차 및 무선서비스사업자의 경제적인 무선망 구축을 위해 필요한 무선망설계툴 운용방안에 대해 알아보고, 노미널 설계, 상세 설계, 그리고 망운용 및 최적화에 필수적인 KT가 자체 개발하여 휴대인터넷 망설계에 사용한 무선망설계툴 CellTREK의 최근 기능에 대해서도 간략하게 소개한다.
음성 위주의 이동통신 초기 시스템에서부터 데이터 서비스를 제공하는 현재의 시스템에 이르기까지 이동통신 망이 진화해왔듯 무선망을 설계하거나 최적화하기 위한 전파환경 예측 시뮬레이션 툴 또한 발전을 거듭해왔다. 이는 망의 진화로 인해 무선망 설계/관리/최적화 기법이 복잡/다양해지고 그래서 단순한 수작업이나 현장 기술자의 경험만으로는 명쾌한 해답을 내놓기 곤란한 상황이 많아짐을 의미한다. 본 논문에서는 시뮬레이션 툴을 활용한 무선망최적화/엔지니어링 작업 프로세스를 체계적으로 정리하여 소개함으로써 현장 기술자가 보다 효율적이며 경제적인 무선망 최적화 기법에 익숙해질 수 있는 방법론을 제시한다.
본 논문에서는 유선망과 무선망 사이에서 연동하며 효율적인 스트리밍 서비스를 제공하는 홈서버를 설계 및 구현하였다. 유무선 통합환경에서는 유선망과 무선망간의 대역폭 차이가 매우 크고 또한 무선망에서는 많은 노이즈의 영향을 받아 통신오류가 많아 기존의 유선 망의 흐름제어, 오류제어 기법을 그대로 적용하여 스트리밍 서비스를 제공하는 것은 무리가 있다. 그러므로 유무선 통합 네트워크 환경에서 홈서버를 이용하여 유선 망과는 별도로 무선망에 적합한 흐름제어, 오류제어, 혼잡제어를 제공하고 유선 망의 부하를 줄여줄 수 있도록 하였다.
본 논문에서는 가입자망의 광대역화 및 고속화를 실현하는 방안으로 개발되고 있는 광대역 무선접속망의 기지국 MAC 프로토콜 소프트웨어를 설계하였다. MAC 프로토콜은 제한된 우선자원을 효율적으로 사용하기 위한 프로토플로서, 무선매체를 이용하여 통신 서비스를 제공하는 시스템에 필수적이다. 본 논문에서 설계한 기지국 MAC 프로토롤은 상/하향링크상의 대역폭 스케줄링, MAC 제어메시지의 생성 및 해석. 상하향 MAC 프레임의 전송제어 및 송신제어, 그리고 상위계층 인터페이스를 위한 망접속 인터페이스를 포함한다. 본 논문에서 설계된 기지국 MAC 프로토콜 S/W 는 향후, 광대역 무선접속망 테스트베드에 이식하여 시스템의 전체적인 성능을 검증할 수 있다.
TRS 무선망은 셀룰라 시스템과 동일한 네트워크 교환 기술로서 다수의 기지국으로 배치된 광역의 서비스 시스템에 의해 그 내에서는 어디를 가더라도 교신이 가능하도록 되어 있다. TRS 시스템 설계에서 고려해야 하는 우선사항은 용량에 관한 설계이다. 예상된 가입자로부터 지역별 통화량을 조사와 가입자당 통화량을 조사한 후, 각 세부 구역별 통화량 값을 구한 다음 가용 주파수 대역과 가입자당 수용 가입자의 값으로부터 FA당 통화 용량 및 기지국 유형별 가입자 수용용량을 계산한다. 더불어 통화품질 수준을 고려하는 엔지니어링이 필요하게 된다. 본 논문은 TRS 무선망에서의 용량설계 연구내용의 일부로, 최종적인 채널용량을 산정함으로써 최종적 목표인 기지국 수/유형/용량을 결정하는 것을 목표로 한다.
최근 이동 전화 단말기를 이용한 무선 통신 인구가 급증하고 있고, 이들은 무선 통신을 이용한 다양한 서비스를 요구하고 있다. 이런 서비스들 중 기존의 월드 와이드 웹과의 연결을 통한 서비스들도 요구되고 있다 이러한 서비스들을 제공하기 위해 여러 업체들이 포럼을 구성하여 무선 통신 망과 기존의 인터넷망을 연결하는 프로토콜인 Wireless Application Protocol(WAP)을 만들었다. 이 프로토콜을 이용하여 서비스를 제공하는 WAP 서버와 무선통신 단말기와의 연결하는데 있어 이를 담당하는 게이트웨이가 필요하다. 본 논문에서 WAP 프로토콜을 이용하여 이동 통신망과 인터넷망을 이용한 WAP 서버 사이에 브릿지 역할을 하는 게이트웨이를 설계하고 구현했다
본 논문에서는 유선망과 무선망 환경에 적합한 멀티캐스트를 게이트웨이 시스템을 개발하였다. 유선망과 무선망에서의 스트리밍 서비스를 제공하는 련도의 게이트웨이에 멀티캐스트 기법을 적용하여 유선망의 서버의 부하를 분산시키고 네트워크 대역폭 자원을 효율적으로 사용할 수 있도록 개발하였다. 실시간 영상 멀티캐스팅의 경우 동시에 같은 비디오의 동일 시점을 재생하고 있는 가입자들이 있을 때만 멀티캐스팅이 가능하다. 따라서 기존의 기법을 개선하여 본 논문에서는 멀티미디어 데이터 전송을 능동적으로 무선망에 적용하기 위하여 이에 적절한 Patching 기법을 적용하였다. 이를 통하여 유선과 무선망이 흔합된 단일망의 변화를 효율적으로 적용한 멀티캐스트 게이트웨이를 개발하였다.
핸드오프는 CDMA 망에서 시스템의 성능과 용량 등 망설계에 영향을 미치는 매우 중요한 변수인데 본 논문에서는 1.9GHz대의 주파수대역에서 전자파전파모델, IS-95A에서 권고한 소프트 핸드오프 알고리즘, 그리고 무선망설계 변수에 대한 연구를 통하여 소프트핸드오프가 CDMA 무선망설계에 미치는 영향을 분석하기 위한 시뮬레이션틀을 개발하였다. 이를 이용하여 소프트핸드오프 이득, 소프트핸드오프가 CDMA 시스템 성능과 용량에 미치는 영향등을 종합적으로 분석하였다. 본 셀설계 틀과 분석자료는 PCS와 차세대이동통신과 같은 1.9GHz대역에서의 CDMA 디지털 이동통신환경에서의 무선망설계시에 기지국선정과 시스템 파라미터 최적화 등과 같은 효율적인 무선망설계에 활용될 수 있을 것이다.
최근 차세대통합네트워크(NGN), ALL-IP 망 진화 방향과 함께 동기식과 비동기식 IMT-2000 망의 통합(Convergence) 또는 연동(Harmonization)에 관한 연구가 활발히 이뤄지고 있으며, 이동통신 망의 개방화에 대한 분위기가 점차 무르익어 가고 있다. 이러한 추세에 UMTS, cdma2000, WLAN 과 같은 서로 다른 방식의 무선 액세스 망으로부터 요구되는 무선인터넷 접속 요구를 하나의 통로로 연결하고 수용할 수 있는 모바일 액세스 통합 게이트웨이가 필요하다. 본 논문에서는 차세대 네트워크 발전 방향과 이동통신 망 개방의 흐름에 맞추어 동기식 망과 비동기식 IMT-2000 망에서 동시에 무선인터넷 서비스 접속을 제공하는 통합 게이트웨이 시스템(A-MiDAS)을 개발하기 위한 형상 설계 방법과 시스템 개발 시 고려사항 등에 대해서 기술한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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