본고에서는 1GHz 이하 주파수에서 동작하는 Wireless LAN(WLAN) 표준으로, IEEE 802.11ah PHY/MAC 표준 규격에 대해서 알아 본다. IEEE 802.11ah 표준은, Smart Grid, M2M, IoT 와 같이 실내, 실외에서 많은 수의 단말들을 최소한의 전력소모로 데이터 통신을 하기 위한 목적으로 개발되었다. WLAN의 서비스 범위가 1Km 이상으로 늘어나게 되면, 그 동안 WLAN 에서 심각하게 다루지 않았던 Hidden Node 문제가 단말의 전력 소모, throughput performance 을 결정하는 중요한 요소로 등장하게 된다. 특별히 IEEE 802.11ah 에서는, 많은 수의 단말들간에 Hidden Node 을 고려한 Restricted Access Window 라는 새로운 channel access 기법이 제안되었고, 이에 본 고에서는 IEEE 802.11ah 에 새롭게 지원되는 MAC 기능들에 대해 중점적으로 살펴 보도록 한다.
D2D는 단말 디바이스간의 중간의 매개체 없이 직접 연결을 통해서 메시지나 컨텐츠 등을 전송하는 시스템으로서 이의 개발에는 동시에 두개 이상의 단말을 연결하여 직접 통신을 수행하고 그 결과를 확인하는 테스팅 기능이 요구된다. 기존의 일반적인 테스팅 환경은 하나의 단말에서 구현되는 응용이나 서비스의 구현을 테스팅하는데 집중되어 있으나 본 연구에서는 다수개의 단말을 연결하여 테스트할 수 있는 간이 테스팅 프레임워크를 구축하고자 한다. 이를 위하여 간단한 테스트 스크립트 엔진을 설계하였고 테스트 스크립트 상에 개별 디바이스를 지정할 수 있는 항목을 추가하여 디바이스 간의 동작을 명세할 수 있도록 하였다.
위치기반 서비스, 상황인지 서비스 등 다양한 응용 서비스들은 최근 개발되고 있는 웨어러블 디바이스와의 상호작용을 통해 착용자에게 다양한 서비스를 제공한다. 하지만 기존의 웨어러블 디바이스의 경우 서비스 사용을 위한 사용자의 의도적인 조작이 필요한 한계가 있어 단말 조작이 서툰 사용자들의 경우 서비스를 이용하는데 제약이 있다. 따라서 착용자가 누구든지 간에 응용 서비스를 이용할 수 있도록 사용자의 의도적인 설정과정 없이 이웃하는 단말들 간의 자율적인 통신이 필요하다. 본 논문에서는 블루투스 저에너지(BLE) 프로토콜 기반의 이동 단말의 실내 위치인지를 위한 B-LIDx 프로토콜과 이웃하는 단말들 간의 무설정 기회기반 직접 사물통신을 지원하는 B-PniP을 제안한다. 또한 실제 환경에서 이동 단말의 위치를 인지하는데 걸리는 시간과 B-PniP 서비스 사례별 서비스 소요 시간 측정을 통해 제안 프로토콜의 성능을 평가하였다.
최근 이동통신의 새로운 미래 사업으로 주목받고 있는 M2M 통신의 특성 중 하나는 기존의 통신에 비해 단말의 수가 상대적으로 많다는 점이다. 따라서 다수의 단말로부터 발생하는 제어 신호가 네트워크에 혼잡을 발생시킬 수 있기 때문에 3GPP 표준화단체에서는 이를 해결하고자 여러 단말을 하나의 그룹으로 관리하여 불필요한 시그널링 오버헤드를 줄이는 방법에 대해 표준화를 진행 중에 있다. 본 논문에서는 이동성이 같은 다수의 M2M 단말들을 하나의 그룹으로 관리하는 그룹 기반 이동성 관리 방법에 대해 제안한다. 본 논문에서 제안하는 방법은 이동성이 같은 다수의 M2M 단말을 Mobility Management Entity (MME)가 동적으로 그룹핑하고, 그룹을 대표할 그룹 헤더를 선출하여 그룹 헤더가 그룹을 대표하여 Tracking Area Update (TAU)를 수행하게 함으로써 M2M 단말이 개별적으로 TAU를 수행할 때 발생하는 시그널링 오버헤드를 줄이는 것이다. 제안하는 방법이 기존의 개별적으로 TAU를 수행했을 때보다 최대 80% 정도의 시그널링 오버헤드 감소효과를 보인다.
다중 네트워크 인터페이스 단말과 멀티 네트워크 환경간의 통신을 위한 네트워크 구조에 관한 기존 연구는 GLL, A-MAC처럼 멀티네트워크 자원관리에 초점을 둔 프로토콜 연구가 대부분이며 이 프로토콜들은 2.5 계층, 즉, 네트워크 계층과 데이터 링크 계층 사이에 위치하여 응용을 위해서 다중 인터페이스 중 하나의 인터페이스를 선택할 수 있는 기능을 제공한다. 따라서 기존 연구에 초점은 기존 통신 프로토콜 및 인터넷 구조의 변화를 최소화 할 수 있으나 단말내의 응용이 다중 네트워크 인터페이스를 효율적으로 사용할 수 있는 기술은 아니다. 본 연구에서는 기존 통신 프로토콜 및 인터넷 구조에서 단말이 다중 네트워크 인터페이스 사용 시 발생하는 계층별 문제점 및 IETF MIF WG 표준화 동향을 분석한다. 특히 응용 계층이 멀티 네트워크 인터페이스 기반의 멀티 연결을 지원하지 못하는 문제점, 전송 계층에서의 다중 연결 시 발생하는 문제점, 네트워크 계층에서 다중 인터페이스별로 할당된 IP 주소에 대한 처리문제, 다중 인터페이스 라우팅 문제, Split DNS 문제, 응용별 서비스 요구에 적응적인 인터페이스 선택 방법에 관한 문제를 정의하고 이를 해결하기 위한 연구 방향을 제시한다.
기술의 발전과 함께 경제적 측면에서 전기통신은 사회기반구조의 중추적인 일부로 자리잡고 있으며, 궁극적으로는 전세계적인 단일 통신시장이라는 기치아래 각국의 통신시장 개방요구가 점차 확산되고 있다. 이와 맥을 같이 하여 가장 큰 시장을 형성하는 서비스의 최종이용자 장치 즉 단말장치에 대한 규제가 완화되어가고 있는 등 통신시장은 세계화 추세에 있다. 이의 일환으로 자국의 통신질서 유지를 위해 적용되고 있는 단말장치 형식승인제도에 대해 양국 또는 다국간의 국제적 차원에서 상호 공통으로 적용가능한 상호인증제도를 위한 전략수립에 비중을 두고 활동이 전개되고 있다. 본고는 우리나라 전기통신과 깊은 관계를 유지하고 있는 미국 중심의 북미자유무역협정(NAFTA) 체결국중에서 최근 신전기통신법 통과로 관심을 모으고 있는 캐나다에 대해 인증절차와 인증 기술기준 등을 포함한 형식승인제도 전분야를 분석하고 향후 수립될지 모르는 캐나다와의 상호인증을 위한 기초자료로 활용코자 한다.
최근 들어, 사물 인터넷 (Internet of Things)을 지원하기 위한 중요한 기술 중 하나로 고려되고 있는 MTC (Machine Type Communication)는 사람의 개입 없이 MTC 단말들에게 네트워크 연결을 제공하는 기술이다. 그러나 짧은 시간 내에 많은 MTC 단말들이 접속을 시도하는 경우, 제한된 통신 자원으로 인하여 자원 경쟁이 심화되고, 이로 인하여 단말의 접속 실패가 야기될 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 단말들의 통신 자원 접근을 분산시킬 필요가 있다. 본 논문에서는 LTE-A 환경에서 MTC 단말들의 효율적인 접근관리 기법을 제안한다. 먼저 특정 시간구간 동안 접속을 시도하는 단말 개수를 측정하고, 이를 기반으로 다음 시간구간 동안 접속을 시도할 단말 개수를 예측한다. 이러한 예측 개수를 기반으로 제안 기법은 통신자원 접근을 시도하는 단말 개수를 제어한다. 제안된 기법의 성능 증명을 위하여, 성공확률, 실패확률, 충동확률, 그리고 접속지연시간 측면에서 성능을 분석하였다.
본 논문에서는 사용자들의 밀집도 정보를 기반으로 설정된 목표지역과 릴레이 단말의 수를 제한한 환경에서 광고 확산을 위한 최대 거리 기반 릴레이 단말 선택 알고리즘과 최대 효율 기반 릴레이 단말 선택 알고리즘의 성능을 비교 분석하였다. 최대 거리 기반 릴레이 단말 선택 알고리즘은 단말간의 거리 정보만을 이용하여 릴레이 단말을 선택하고, 최대 효율 기반 릴레이 단말 선택 알고리즘은 설정된 목표지역들을 활용하여 최대 광고 효율을 위한 광고 확산 루트를 설정하였다. 시뮬레이션을 통해 광고를 섹터 수의 변화에 따른 성공적으로 수신한 전체 사용자 수와 전송 효율에 대한 성능을 비교하여, 최대 거리 기반 릴레이 단말 선택 알고리즘 보다 최대 효율 기반 릴레이 단말 선택 알고리즘 성능의 우수성에 대해 분석하였다.
모바일 단말 기반 동영상 서비스 기술에 관한 연구는 최근에 이르기까지 활발히 수행되고 있으며, 인터넷 기반에서 상용화가 가능한 기술 분야를 모바일에 응용하는 시도가 계속되고 있다. 모바일 단말 기반 영상서비스와 관련하여 최신형 모바일 단말에서는 관련기술을 하드웨어적으로 구현하거나 독자적 동영상 압축기술을 적용한 소프트웨어적 구현을 통하여 동영상 서비스를 제공하고 있다. 그러나 상당한 비율을 점하고 있는 기존 모바일 단말에서는 이들 하드웨어 칩이 없거나 추가적으로 애드온(add-on) 할 수 있는 표준적인 방법이 정해지지 않아 최신의 동영상 서비스 기술을 제공받을 수 없다. 따라서 시시각각으로 변화하는 모바일 동영상 서비스 환경에 적극적으로 대처하기 위해서는 소프트웨어적 해결방안이 필수적이라는 인식이 대두되고 있다. 본 연구에서는 모바일 단말에서 소프트웨어 디코더를 이용하여 기존 단말에서 뿐만 아니라 향후 최신단말에서도 적극적으로 대처하기 위하여 H.264/AVC 기반 소프트웨어 디코더를 모바일 단말에 적용하는 방안에 대하여 제안한다.
모바일 단말의 성능 향상으로 다양한 콘텐츠 서비스에 대한 요구가 증대되고 있다. 하지만 이기종 모바일 단말간의 콘텐츠 표현성능이 하드웨어나 소프트웨어 등의 측면에서 차이가 있어 단말에 종속적인 콘텐츠 개발을 강요하게 된다. 이를 해결하기 위해서는 콘텐츠를 단말의 성능에 맞추어 재구성하는 적응화(Adaptation) 과정이 필요하다. 이때 적응화 과정에서 사용되는 단말의 성능 정보를 단말정보 표현 언어를 통해 기술하는데, 이 단말정보 데이터를 저장하고 콘텐츠 제공 서버(Contents provider)에 제공해 주는 역할을 하는 단말정보 저장소 시스템(Device Description Repository)의 부재 및 단말정보 데이터의 확보는 여전히 문제로 남아있다. 이에 본 논문에서는 단말정보 데이터를 확보하기 위해 단말정보의 변환 방법을 제시하고 단말정보 저장소 시스템에 접근하기 위한 표준 인터페이스를 화장하여 정의하였으며, 이를 기반으로 단말정보 저장소 시스템을 설계 및 구현하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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