본 논문에서는 다양한 고속 멀티미디어 서비스를 수용할 LTE-Advanced 망의 핸드오버 상황에서 일정한 수준의 QoS 보장을 보장하기 위하여 사용자의 이동성과 관련된 자원 할당은 수락 제어, 부하 제어 의 상태를 고려한 멀티미디어 전송 방법을 제안하였다. 멀티미디어 트래픽의 전송 중에 핸드오버가 발생한다면, 멀티미디어 트래픽의 QoS가 지연 및 손실에 의하여 영향 받기 때문에 정지 상태와 동일한 QoS를 유지하기 위하여 효율적인 자원 예약 및 할당 방안이 필요하다.
본 논문에서는 미래 철도통신에서 필요로 하는 통신요구사항과 기능에 대해 분석하고, 가장 적합한 통신방식으로 예상되는 LTE 무선통신기술이 분석한 철도통신 요구사항을 만족하는지를 검토하였다. 또한 최근 유럽에서 진행되는 차세대 철도 무선망의 표준화 동향과 구축일정에 대해 설명하고 국내 추진방향을 제안한다.
급격한 이동통신 기술의 발전에 힘입어 음영지역 해소 및 고속 데이터 처리를 위해 댁내 기지국에 대한 개발 및 연구가 진행 중이다. 댁내 기지국은 크게 음영지역 해소를 위한 Open 방식의 기지국과 고속 데이터 처리를 위해 특정 가입자만 사용할 수 있는 Close 방식이 있다. 상기 방식들은 망의 특성에 맞게 이를 제공하는 망 사업자에 의해 선택 된다. 댁내 기지국을 관리하기 위해서는 많은 시간과 인력자원이 소요되므로 자동으로 설정 및 최적화시키는 기능이 요구 시 되고 있으며, 이를 3GPP에서 SON (Self Organizing Optimizing Networks) 이라 일컫고 연구진행 중이다. 본 논문은 댁내 기지국 관리를 위해 셀의 기본 인자인 PCI(Physical Layer Identity) 할당 방안과 댁내 기지국간 간섭을 최소화 시키기 위한 Adaptive Coverage 방안을 제시한다. 또한 계층적 셀 구성(Hierarchical Cell Structure)에 따른 이동성 제공 방안을 제시한다.
펨토셀(Femtocell), 가정용 기지국(Home Base Station 혹은 Home e-NodeB) 등 여러 가지 이름으로 불리고 있는 초소형 기지국은 셀룰러 망과 동일한 기술을 이용하여 동일 혹은 인접 주파수 영역에서 서비스를 제공하는 일반 사용자 장비이다. 이미 규격화가 완료되어 서비스 중인 무선 접속기술들은 초소형 기지국을 효과적으로 지원하지 못하고 있는 반면 차세대 무선 통신 기술로 논의가 진행 중인 LTE(Long Term Evolution) 시스템에서는 가정용 초소형 기지국을 논의 처음부터 고려하여 무선 접속 기술 및 시스템을 설계하고 있다. 본 고에서는 현재 LTE 시스템에서 펨토셀을 지원하기 위해 고려 중인 다양한 제안들과 결정 사항들을 알아본다.
통합공공통신망 주파수 700MHz(상향: 718~728MHz, 하향: 773~783MHz) 대역에서 국민안전처 주관으로 'PS-LTE 재난안전통신망'구축, 국토교통부 주관 '무선통신 철도제어시스템 LTE-R'구축, 해양수산부 주관 '연안 해상통신망 LTE-M'구축이 추진되고 있다. 동일 주파수 대역을 사용하지만, 서로 다른 용도로 추진되는 3개 공공통신망의 특징을 조사하여 각각의 망이 제공하고자 하는 고유한 기능, 서비스를 만족시키며 동일 주파수 대역에서 공존하기 위한 방안을, 망간 단말 이동 사례와 서비스 연동 시나리오 관점에서 분석하고 3개 공공통신망의 경제적이고 효율적인 망연동 구축방안을 제안한다.
최근 스마트폰 사용의 급속한 확산은 국내외 무선망 사업자들에게 기회와 과제를 동시에 제시하고 있다. 기존의 음성 통신 시장의 정체라는 문제를 무선 데이터 시장의 확대를 통해 해결할 수 있다는 중요한 기회와 함께 폭발적으로 증가하는 거대한 데이터 트래픽을 수용할 수 있도록 고효율 무선가입자망을 새로 구축해야하는 도전 과제를 맞고 있는 것이다. 본격적인 네트워크 경쟁 시대를 맞아 무선망 사업자들 간에는 LTE 주도의 4G 네트워크 조기 구축 전략과 3G 및 4G 혼합형 망고도화 전략간 경쟁이 치열하게 전개되고 있다. 사업자의 미래 네트워크 전략으로 LTE 조기도입에 따른 4G 단일 망 위주의 전략이 성공적일지 HSPA+, WiFi, 클라우드 컴퓨팅 등 대체 망을 통한 복합적 망고도화 전략이 성공적일지에 대한 판단이 중요한 시점이다. 향후 현 시점에서의 판단과는 다른 의외의 결과가 나올 수도 있음은 물론이다. 본 논문에서는 이러한 국내외 통신산업의 망고도화 동향과 추이를 살펴보고 다양한 망고도화 이행 전략을 비교 분석하여 앞으로의 4G 네트워크 경쟁에 대한 전망과 효율적 운영 방안을 도출하고자 한다.
본고에서는 3G 이후 망에 대한 사업자 요구 사항 및 요구 사항을 만족시키기 위해서 필요한 기능 등을 논의하고 관련 논의를 실제 표준화 기구에 반영하기 위해 주요 사업자 중심으로 결성 된 NGMN (Next Generation Mobile Network)의 활동 상황을 살펴보고 NGMN에서 LTE 및 SAE 관련 논의진행 현황과 향후 과제 등을 점검해 본다.
5G와 IoT로 인한 무선 트래픽 급증에 대응하기 위해서는, 무선망 성능 및 주파수효율 향상, 신규주파수할당, 주파수 공동사용 기술 개발 등이 복합적으로 적용되어야 달성 가능하다. 그의 일환으로, LTE를 비면허 대역에 사용하려는 LTE-U(Long Term Evolution-Unlicensed)라는 새로운 패러다임의 수평적 주파수 공동사용 기술을, 이동통신에 적용하려는 시도가 진행되고 있다. LTE-A의 주파수 집성기술을 활용하여, 1차 캐리어를 면허 대역 LTE 기반으로 하고, 2차 캐리어를 비면허 대역 LTE로 묶어서 고속으로 데이터를 전송하는 기술이다. 우선적으로 5GHz 비면허 대역에 적용을 검토하고 있는데, 기존에 사용하던 Wi-Fi 및 기상레이다 등과의 공정한 공존(fair coexistence)이 가장 중요하다. 따라서 각국의 5GHz 주파수 대역 규제 현황, 공존을 위한 LBT(Listen-Before-Talk)통신 메커니즘, 표준화 현황을 살펴본다. 또한 이해 당사자인 Wi-Fi, LTE, 이용자, 기술기준의 입장을 살펴보고, 구현이슈, 지적소유권 동향 등을 검토하고, 기술적 및 정책적 대응전략을 살펴본다.
LTE-Advanced 망을 형성하는 리소스 및 망의 형상(대역, 에러율 등)들이 가변적으로 변하기 때문에 기존 음성서비스에 적용된 절차적이고, 인위적이고, 정적인 제어방식으로는 제어가 불가능하다고 판단하고 있다. 본 연구에서는 정책제어를 기반으로 서비스 연속성을 효과적으로 지원하기 위한 QoS 관리 체계를 제안하고자 한다. 가입자 단말기는 자신의 현재 상태 및 주변 기지국 정보를 수집하고, 기지국은 내부 및 인접한 기지국 모니터링으로 수집된 정보를 통하여, 관련 제어데이터를 공유하고 이를 종합 분석하여 서비스 연속성을 자체적으로 조절/제어하는 방법을 제시한다.
LTE는 3GPP Rel-8부터 시작되어 현재 Rel-13까지 진화해오고 있으며 앞으로도 계속해서 진화할 것으로 예상된다. LTE는 단말의 이동성을 제공하면서 단말과 무선 접속 망 사이에 수십~수백 Mbps 급 고속의 패킷 통신이 가능하도록 하는 기술이며, LTE를 이용해서 서비스를 제공하기 위해서는 추가적으로 서비스 기술에 대한 표준화도 함께 고려가 되어야 한다. 공공안전사용기관인 주요 국가 정부를 중심으로 LTE을 공공안전용도로 사용 할 경우 최적 솔루션이 될 수 있음을 인지하고 3GPP 과제 제안을 통해, Rel-12부터 표준화를 시작하였다. 처음으로 표준화를 시작한 기술은 ProSe, D2D 및 GCSE이라는 기술이며, 2015년 3월에 완료되었다. 현재 진행 중인 Rel-13에서는 MCPTT, eProSe, eD2D, IOPS, MBMS_enh 기술에 대한 표준화가 진행 중이며 2016년 3월에 표준 완료 예정이다. 또한 2016년 3월부터는 Rel-14 표준화 기술로 선정된 MCVideo 및 MCData 표준화가 진행될 것으로 예상된다. 본 고에서 공공안전 용도로 특화되어 3GPP Rel-13 및 Rel-14에서 표준화가 진행되고 있는 주요 PS-LTE 기술의 표준화 현황과 계획에 대해 언급하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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