모바일 이동통신망의 Core 노드들은 2G CDMA, 3G WCDMA, 4G LTE 교환기를 비롯하여 IMS 및 다양한 부가장비들로 이루어져 있다. 최근 5G로 진화하는 과정에는 NFV(Network Function Virtualization)가 그 중심에 서 있다. NFV 환경에서는 기존 통신 노드와 다르게 범용서버 및 범용 운영체제가 주축이 되어, 일반 IT 툴로도 통신망 내부 노드의 로그분석이 용이해 졌다. 또한 다양하고 복잡한 Core 네트워크에서 빅데이터로 발생하는 로그 또한 머신러닝으로 분석이 가능하며, 운용에 활용할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 vDPI, vMMSGW OS 로그를 대상으로 분석하였으며, 잠재되어 있는 문제점들을 확인할 수 있었다. 또한 어플리케이션의 비정형화 된 로그에서도 비정상적인 패턴들을 발견하여 대용량 트래픽이 발생하며 SLA가 유난히 높은 통신환경에서도 비지도 머신러닝 분석이 유용함을 확인하였다.
5세대 이동통신 시스템은 4세대 LTE 시스템의 용량 대비 1000배의 용량 증대를 목표로 한다. 이를 달성하기 위해 많은 수의 소형셀을 활용하는 heterogeneous network 기술이 차세대 이동통신 기술로 각광받고 있다. 5세대 이동통신 시스템에서는 고정형 기지국과 이동형 기지국이 기하급수적으로 늘어날 것으로 예상되는데, 이러한 기지국을 모두 유선으로 연결하는 것은 비용 측면에서 합리적이지 않고, 이동형 기지국을 지원하기 위해서는 유선으로 백홀 링크를 지원하는 것보다 효율적인 무선 백홀망 시스템의 구축이 필요하다. 본 논문에서는 이러한 배경을 바탕으로 고정 및 이동 액세스 포인트와 무선 백홀 스위치를 기반으로 한 5세대 이동통신 초광역 무선 백홀망 시스템을 제안, 초광역 무선 백홀망의 link budget을 분석하고 대형 어레이 안테나를 활용한 빔 기반 초광역 무선 백홀망 시스템의 성능을 시뮬레이터 분석을 통해 검증을 진행하였다. 초광역 무선 백홀망 link budget 분석을 통해 1 nJ/Gbps의 에너지 효율의 달성 가능성을 확인하고, 전송 시뮬레이터를 통해 무선 백홀 스위치를 중심으로 $10km^2$의 면적에 이동 액세스 포인트가 여러 위치에 존재할 때 사이드로브를 제어함으로써 빔 간 간섭을 줄일 경우 빔 당 1 W의 전송 전력을 통해 평균 주파수 효율을 5 bps/Hz 이상 달성 가능함을 확인하였다.
This paper reviews the Korean government’s selection process of core wireless communications technologies, and presents technology trends, perspectives and strategies of 5 core technologies to develop in wireless communications areas based on the mid term IT technology development plan(2002∼2004). Delphi Panel Method and Analytic Hierarchy Process(AHP) Analysis were adapted to select 30 core technologies in 9 strategic areas. Especially, 5 core wireless communications technologies out of 24 required technologies are selected: 4 G Core Technology, Broadband Wireless Access Network Technology, IMT-2000 Plus STP Technology, OBP Based Multimedia Satellite Communications Technology, Stratosphere Communications System Technology. Strategic national IT R&D program has been essential to continue success story of CDMA technology, and acquiring technology independency from advanced nations. In long term perspectives, a strategy of intensive investment with prudent selection onto core technologies should be deployed in the IT R&D programs. Also, the national IT R&D programs should be limited in the high risk & high returen areas where only government can afford the failures as well as better spill over effects are expected for the technology development and national economy. Korean industry has some strength in wireless communications technology area. Therefore, more policy concerns should be given into this area not only to secure present strength but also to explore better technology competitiveness.
The frequency range of a radio wave is from 3kHz to 300GHz, and radio technologies use this range to improve the quality of human lives. Radio technologies have entered a new phase of communication. The core infrastructure used as the basis for technologies leading the fourth industrial evolution, such as artificial intelligence, the Internet of Things, autonomous cars/drones, augmented reality, robots, and remote medical diagnoses, is the 5G network. The 5G network enables transmitting and receiving large amounts of data at very high speed. In particular, application technologies with artificial intelligence have been studied, including radar, wireless charging, electromagnetic devices and their effects on humans, EMI/EMC, and microwave imaging. In this study, we present a future radio technology that is needed to prepare for the upcoming industrial revolution and digital transformation.
Journal of Information Technology Applications and Management
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제29권3호
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pp.75-93
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2022
The purpose of this study is to compare and analyze each government's ICT SME support policies to cope with changes in the ICT ecosystem paradigm. In particular, the core policies and policy trends of the Moon's government are presented through keyword network analysis and cognitive map analysis. As a result, core technologies such as ICT(Information Communication Technology), AI(Artificial Intelligence), Big Data, and 5G, which have high values of betweenness centrality and closeness centrality, are major keywords with high propagation power. The cognitive map analysis shows that the opportunity factors for the 4th industrial revolution are being activated through the ICT infrastructure circulation process, the domestic market circulation process, and the global market circulation process. This study is meaningful in terms of cognitive map analysis and utilization based on scientific analysis.
최근 데이터 처리용량 증대에 대한 수요를 만족시키기 위해서, 전파 자원을 효율적으로 사용하고 네트워크 용량을 증대시키는 연구가 진행되고 있다. 현재 차세대 5G 이동통신망의 핵심적인 기술로서 소형 셀 네트워크, 밀리미터파대역 그리고 빔포밍이 존재한다. 그러나 밀리미터파대역의 전파특성이 기존에 사용되고 있는 대역의 것과 상이하기 때문에, 기존 대역을 사용하는 무선통신시스템이 재설계되어야 할 필요가 있다. 본 연구에서는 실외환경에서 60GHz의 셀 네트워크에 대한 3D 시뮬레이션 모델을 논의한다. 거리 협곡 시뮬레이션 환경 등을 포함한 일반적인 도심 환경에서 소형 셀 시스템에 대한 커버리지와 시스템 성능을 분석한다. 또한, 데이터 처리용량의 개선을 분석하기 위해 빔포밍의 적용을 고려하였다. 시뮬레이션 결과, 밀리미터파 소형 셀 기반의 시스템이 데이터 전송속도 측면에서 5G의 요구사항을 충족시킬 수 있는 주요 후보 기술 중의 하나가 될 것으로 기대된다.
국방 통합 데이터센터(DIDC : Defense Integrated Data Center)의 설립으로 인력, 운영 비용 감소 및 효율적인 자원 관리가 가능해졌다. 그러나 4차 산업혁명과 더불어 미래의 전장에 추가될 드론, 로봇, IoT 등의 장비에서 나오는 수많은 전장의 데이터를 효과적으로 수집하고 관리하는 것이 현 체계를 통해서는 어려움이 있는 것이 사실이다. 따라서 이러한 점을 극복하기 위해 이동 통신 기술인 5G의 핵심 기술로 부상하고있는 네트워크 기술인 NFV와 SDN을 이용한 DIDC의 네트워크 체계에 대한 설계를 제안하고자 한다. 장비의 데이터 시트를 분석을 통해 장비마다 동일하게 존재하는 중복 기능을 하나의 VNF로 통합하여 트래픽을 처리한다면 에너지 효율성 증대 및 더욱더 효과적인 네트워크 관리가 가능할 것으로 판단한다.
대용량 데이터를 실시간으로 처리할 수 있고 지연 현상을 해소할 수 있는 차세대 통신 기술인 5G 기술 개발이 주목받고 있다. 미국과 다른 여러 나라뿐만 아니라 우리나라에서도 국가전략기술로 삼아 관련 연구 개발을 중점적으로 지원하고 있다. 5G 발전전략의 핵심 서비스 중 하나로 스마트공장이 제시되었으며, 제조 생산 라인의 유연성을 높이는 것을 목표로 한다. 기존 유선 기반의 설비를 5G의 초저지연, 초고속 특성을 이용하여 무선으로 대체하여 구축할 수 있다. 본 연구는 스마트공장과 관련된 5G 기술의 효율적 개발을 위해 기술개발 동향을 분석하였다. 국내 특허청 데이터 1517건과 미국 특허청 데이터 1928건을 수집하였다. 해당 데이터를 바탕으로 네트워크분석 및 토픽모델링 기법을 이용하여 기술 추세와 핵심기술을 파악했을 때 한국과 미국의 경우 5G 기술이 초저지연과 초고속 특성에 초점 맞춰 기술 개발이 진행되는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과로 제시된 스마트공장의 5G 활용과 관련된 기술개발 동향은 관련 산업의 정책수립 및 기술전략 수립을 위한 의사결정에 활용될 것으로 기대된다.
지능형 모바일 단말기의 급증과 IPTV등 다양한 멀티미디어 부가 서비스의 증가로 IMS(IP Multi-Media Subsystem)가 유/무선 통합 제어 망으로 각광을 받고 있다. IMS의 구조는 인터넷 프로토콜(IP) 기반의 통신망에서 기존 음성 서비스는 물론 SIP를 이용한 다양한 멀티미디어 부가 서비스를 제공하기 위해 세션의 설정 변경 및 해제를 수행하도록 NGN에서 세션 제어계층으로 정의 되었다. 현재는 IPTV 유선전화서비스 사업자 등에서도 폭넓게 채택되어 기존 소프트스위치 기반의 인터넷전화 서비스 플랫폼을 대체하고 있고 특히, 최근에는 이동통신서비스인 4G LTE의 확산에 따라 관련 시장이 빠르게 성장하고 있다. 따라서 본 논문에서는 1,000 회선급 가입자 회선을 수용 할 수 있는 고속의 메인 Processor와 기존 표준 SIP 프로토콜을 사용하는 SIP 단말과 IMS Core와 연동 할 수 있고 다양한 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있는 SIP 게이트웨이를 설계하고 구현하였다.
P2P(Peer-to-Peer) 시스템에서의 네트워크 코딩 기법의 사용은 파일전송시간을 단축할 수 있는 등 여러 장점들이 존재한다. 네트워크 코딩 방식과 기존의 통신 방식과의 가장 큰 차이점은, 발신지와 목적지 노드에서만 수행하던 데이터의 부호화와 복호화가 네트워크 코딩 방식의 경우 중간경유 노드들에서도 수행된다는 것이다. 그러나 네트워크 코딩 기법은 소프트웨어적으로 어떻게 구현하느냐에 따라 그 장점이 상쇄될 수 있는 많은 요소들은 존재한다. 먼저, 네트워크 코딩에서의 연산은 유한필드에서 정의되기 때문에 연산을 구현할 때 일반 연산명령을 이용할 수 없고 유한필드 연산 알고리즘을 필요로 하고 알고리즘의 선택이 시스템 전제적인 성능에 큰 영향을 준다. 또한, 필드의 크기 등 시스템의 성능에 큰 영향을 미치는 다른 요소들이 존재한다. 본 논문에서는 위와 같은 요소들이 네트워크 코딩의 성능에 미치는 영향을 살펴본다. 보다 구체적으로는 실험을 통해 이러한 요소들이 각각 2-5배정도의 성능 차이를 줄 수 있다는 사실을 보여주고 따라서 이러한 성능 분석을 토대로 네트워크 코딩을 이용한 시스템의 설계 시에는 가능한 한 큰 필드 크기를 선택하는 등 각 요소별로 시스템 성능의 최대화를 이룰 수 있는 선택을 할 것을 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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