개인 휴대형 이동위성통신/방송 기술은 2GHz대의 L 대역이나 S 대역의 주파수를 이용하여 이동하는 사용자에게 소형의 휴대형 단말기를 통하여 양방향의 통신 및 방송 서비스를 제공하는 기술이다. 본 고에서는 우선 현재까지의 개인 휴대형 이동위성통신/방송 기술의 발전에 대해서 살펴본 후, 국내외 기술개발 동향을 소개한다. 마지막으로 국내에서 연구가 진행중인 IMT-Advanced 위성접속기술에 대한 소개로 향후 개인 휴대형 이동위성통신/방송 기술의 발전 방향에 대해 전망해 보고자 한다.
현재, LTE 망 구축 및 서비스제공이 이루어 지고 있는 이동통신 시장은 전송속도의 향상 및 데이터서비스 제공을 위한 방향으로 끊임없이 진화해 왔다. 이를 위해 새로운 이동통신 규격을 적용한 가입자 단말기 및 이동통신 시스템이 개발.제공 되어져 왔으며, 이는 필연적으로 무선망 및 무선망 구성요소들에 대한 동작 및 성능검증을 위한 계측장비의 보급을 요구해 왔다. 본고에서는 이와 같은 추세에 따른 계측장비의 진화 방향을 고찰해 보고, 소수의 국외공급사 위주로 독과점체제를 형성하고 있는 계측장비 시장에서 상대적으로 경쟁열위에 있는 국산계측장비의 경쟁력을 확보하기 위해 진행되고 있는 연구개발 활동현황을 고찰하고자 한다.
본 연구는 현재 디지탈 방식의 이동통신에서 사용되는 디지탈/아날로그 겸용 단말기에서 아날로그 방식을 지원하기 위한 오디오/데이타 프로세서를 ETRI DSP를 이용하여 실시간 구현하는 것에 대한 것이다. 오디오/데이타 프로세서는 단말기가 아날로그 방식으로 동작할 때 광대역 데이타 처리, 오디오신호 처리 및 demodulation, data rate conversion 기능을 수행한다. 이와같은 기능은 어셈블리 언어로 프로그램되어 디지탈 방식에서 사용되는 보코더 프로그램과 함께 ETRI DSP에 탑재되었다. 즉 하나의 하드웨어를 이용하여 디지탈 방식의 보코더와 아날로그 방식의 오디오/데이타 프로세서를 함께 구현 함으로써 하드웨어의 효율성을 극대화 하여 기존의 아날로그 전용의 단말기와의 경쟁력을 가질 수 있도록 하였다.
이동통신 시스템 기반의 현 재난경보 방송1)은 스마트폰 등 개인 휴대 단말기를 대상으로 한다. 그러나 스마트 시티는 스마트 홈, 스마트 오피스 등 IoT 기반의 서비스를 필수로 한다. 따라서 지진 등 심각한 재난이 발생하면 스마트 시티는 건물, 공장 등에 적절한 제어 및 대응을 신속히 수행할 필요가 있다. 이를 위해 스마트 시티 용 IoT 단말기를 위한 재난경보 방송 기법이 필요하다. 본 논문에서는 스마트 시티 용 IoT 단말기를 위한 4G/5G 이동통신 기반의 재난경보 전송기법을 제안한다. 제안된 기법은 셀 기반 방송 서비스인 CBS를 위한 이미지 표출방식을 효과적으로 활용하며 모의실험을 통해 제안된 기법의 우수성을 보여준다.
이동 단말기에 다중 안테나를 장착하는 것은 단말기의 크기와 전력 소모 문제로 현실적인 어려움을 안고 있다. 본 논문에서는 셀룰러 네트워크에서 단일 안테나를 가지는 이동 단말기의 전송 용량 증대를 위해, 다중안테나 통신 (MIMO)을 통해서 얻을 수 있는 선형적인 전송 용량 증대를 달성하는 신호 중계 기반 분산 다중 안테나기법을 제안하고 성능을 분석한다. 분산 다중안테나 시스템을 위한 단말 간 신호 중계에 증폭 후 전달 기법(Amplify-and-Forward)을 사용할 경우에 비해 양자화 후 전달 (Quantize-Map-and-Forward) 기법을 사용하는 경우, 처리율 측면에서 보다 우수한 성능을 달성할 수 있음을 실험을 통해서 보인다. 또한, 선형적 전송 용량 증대폭을 보다 향상시키기 위해 양자화 후 전달 중계 방식을 활용하여 다중접속채널을 구성하는 방법을 제안하고, 이러한 다중접속채널 구성이 가능한 조건을 충족시키기 위한 단말기 선택을 가능하게 하는 후보 이동 단말기 수를 분석하였다. 이러한 분산 다중 안테나 통신 기법은 셀룰러 시스템에서 지역적으로 분리된 클러스터들을 서비스하기 때문에 주파수 재사용을 가능하게 하며, 이로 인해 클러스터의 숫자에 비례하는 전체 셀룰러 용량 증대에 기여한다.
최근 이동통신 기술의 발전에 따라 개인용 컴퓨터뿐만 아니라 다양한 유형의 모바일 단말기까지 포함하는 유무선 통합 인터넷 서비스 환경으로의 변화가 급격히 일어나고 있다. 유무선 통합의 인터넷 환경을 지원하는 모바일 응용 서버는 모바일 단말기의 제약 및 무선 통신과 관련된 제약 사항을 극복하면서, 휴대폰 및 PDA, PC 등 다양한 단말기를 타겟으로 한번 저작된 동일한 컨텐츠를 단말기 종류에 상관없이 서비스가 가능한 시스템으로 무선 환경에서의 효과적인 서비스를 제공할 수 있다. 이와 같은 모바일 응용 서버는 다수의 클라이언트로부터 전달된 대규모의 서비스 요청을 효율적으로 분산시켜 과부하를 방지하고 좀 더 원활한 서비스를 제공하기 위해 서비스 요청을 다수의 서버들에 분산시켜 모바일 응용 서버 시스템을 다중 서버 노드들로 구성 가능하도록 클러스터링 환경을 지원할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 클러스터링 프레임웍을 사용한 모바일 응용 서버의 클러스터링 환경에 지원에 대한 설계 내용 및 구현 상황에 대해 논하겠다.
본 논문은 이동통신산업의 동향과 향후 발전 전망을 고찰하였다. 서비스, 장비, 단말기, 콘텐츠 산업으로 구성된 이동통신산업의 구조를 살펴보고 날로 영역을 확대해 가고 있는 각 분야별 주요 기능에 대하여 개념을 정리하였다. 이 구조에 따라 현재 전개되고 있는 시장, 정책 및 기술개발 동향을 살펴보고 향후 발전 추세를 고찰하였다. 특히 국내 이동통신 가입수요가 포화상태에 진입하는 양상을 보임에 따라 사업자 및 정책 담당자들은 향후 매출 증대를 이룰 중요한 새로운 시장으로서 무선인터넷에 관심을 집중하고 있다. 따라서 이 논문에서는 향후 시장 확대가 예상되는 무선인터넷에 중점을 두고 시장 및 정책 분석과 발전 방향을 전망하고자 하였다.
2017년 5월 출범한 문재인 정부는 통신을 복지의 일환으로 간주하고 통신비 절감을 위하여 노력하고 있다. 그런데 문재인 정부가 제시하고 있는 정책방향도 과거정부와 별 차이가 없는 대증요법적 접근으로 평가된다. 이는 이동통신업계의 현상을 대체로 인정하면서 그 틀안에서 부분적인 개선책을 모색하기 때문으로 풀이된다. 그런데 문제를 근본적으로 접근한다면 결과는 크게 달라질 것으로 보인다. 우리나라의 이동통신비용이 적절한 수준을 유지하고 있지 못한 주요 원인은 정부의 역할이 부실하였기 때문이다. 결과적으로 크게 보면 단말기 수급체계, 보조금 지급 행태와 요금체계에 문제가 있다고 할 수 있다. 이와 같은 복합적인 문제를 해결하자면 자급제 정착을 통한 단말기 유통 시장의 형성, 보조금의 차별적 지급금지 그리고 종량요금제 도입이 필요하다. 불합리한 시장을 정상화하기 위해서는 기업에 대한 요금인가를 규정한 전기통신법도 유용할 수 있으나 공정거래법의 정상적인 적용이 더 중요하다.
본 논문에서는 이동통신 환경에 적합한 키 교환 프로토콜의 기본적인 보안 요소와 요구되는 사항들을 살펴보고 기존의 키 교환 프로토콜들을 분석하여 제시한 보안 요소의 만족여부를 살펴본다. 또한 이를 기반으로 이동통신 환경에 적합한 End-to-End 키 교환 프로토콜을 제안하고 이를 기존의 키 교환 프로토콜들과 비교 분석한다. 제안된 키 교환 프로토콜은 이동통신 단말기에서의 공개키 연산과 교환되는 메시지 수를 줄여 기존의 키 교환 프로토콜과 비교해 볼 때 보다 더 효율적이다.
무선 ATM에서는 위치관리 기법으로는 PNNI 라우팅 프로토콜의 확장과 기존의 셀룰러 전화망의 위치 등록기 개념에 근거한 방식들이 제안되고 있는데 크게 Mobile PNNI 방식과 Location Register(LR) 방식으로 나누어진다. Mobile PNNI 방식은 기존의 PNNI 라우팅 프로토콜을 기반으로 하여 단말기의 이동성을 제공할 수 있도록 수정 확장한 위치 관리 기법이다. Mobile PNNI 방식에서는 단말기가 이동할 경우에 영역 변수(scope parameter) S에 의해 제한된 범위 내에서 교환국 간에 reachability information이 갱신되며, 이러한 정보를 이용하는 PNNI 라우팅 프로토콜을 기반으로 하여 위치 추적과 호 설정이 동시에 수행된다. LR 방식은 Mobile PNNI 방식과는 달리 발신호가 발생하게 되면, 계층적인 구조의 위치 등록기들의 추적을 통해 상대편 이동 단말기가 접속된 교환국의 위치 정보를 알아낸 다음, 호 설정 과정을 수행하게 된다. 본 연구에서는 무선 ATM에서의 여러 가지 위치관리 요구사항을 살펴보고, 위에서 언급한 두 가지 방식에 대하여 자세히 소개하고, 이들을 비교 분석한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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