차량통신은 통신기술과 도로/자동차기술을 융합함으로써 응용분야를 확장해왔으며, 여러 응용분야 중 중요한 한 가지가 스마트하이웨이 프로젝트이다. 스마트하이웨이는 현재의 고속도로 시스템에서 정시성, 안전성 및 편의성을 향상시킨 진보된 차세대 고속도로이다. 본 논문에서는 차량통신을 위한 무선전송기술을 스마트하이웨이에 중점을 두고 소개한다. 먼저 전제적인 통신시스템의 구조 및 기본적인 서비스/통신 요구사항에 대해 소개한 후 L2레벨 핸드오버 및 무선전송기술에 대해 논의한다. 마지막으로 WAVE시스템을 이용한 기본시험결과에 대해서도 소개한다.
무선랜은 사용의 편리함으로 인해 점차 많은 분야에 걸쳐 활용되고 있다. 무선랜의 가장 큰 장점은 무엇보다도 이동성에 있다고 할 수 있다. 국내 유선 인터넷 서비스는 '06년을 기점으로 포화상태에 있지만, 무선 인터넷 사용자는 꾸준한 증가세를 보이고 있다. 하지만 무선랜은 많은 장점과 동시에 무선 서비스의 특성 상 존재하게 되는 다수의 보안 취약점을 가지고 있으며, 이런 문제점을 해결하기 위해 다양한 보안관련 기술이 개발 및 적용되고 있다. 하지만 그에 반해 무선랜 사용자의 보안인식은 여전히 부족한 상태로, 매년 개인정보유출 등의 보안사고가 반복적으로 발생하고 있는 상황이다. 무선랜에서 발생할 수 있는 주요 취약점을 연구하고, 그에 대한 관리차원에서의 보안대책을 제시하고자 한다.
본 논문에서는 지방상수도에서 운영되고 있는 유선망을 무선랜방식의 Wi-Fi망으로 시범도입 하였고 현장 실증시험을 통해 신뢰성을 검증하였다. 도입된 무선통신망은 기존 유선통신망에 비해서 비용절감 및 고장점 감소를 통해 정성적 및 정량적으로 효과가 있음이 알 수 있었다. 이번 연구로 기존의 광역상수도와 현재 위 수탁 운영 중인 지방상수도 운영관리의 고도화를 위해 무선통신망이 도입 가능함을 입증할 수 있었다.
공공장소에서 의도적으로 유기하는 위험 물체를 감지하는 것은 사회 안전 목적에서 중요하다. 오늘날 영상감시 시스템은 고해상도와 무선 연결 능력의 측면에서의 성능 향상이 요구되고 있다. 이 연구에서는 무선 고해상도 영상 전송 기술을 기반으로 사회 안전 목적의 유기물 감지를 위하여 영상 감시 시스템의 설계를 제안하고 있다. 또한 탐지 성능인 PED, PAT 지수를 향상시키기 위하여 이전의 영상 감시 소프트웨어 구조에 추적 알고리즘이 포함되도록 하였다. 실제 무선 고해상도 영상 전송 시스템 위에 제안된 설계 구조를 구현함으로써, 4.0 Gbps 속도의 전송 성능으로서 전체 시스템의 유효성을 보인다.
무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Network)는 차세대 IT 기술로서 소형, 저가, 저전력을 필요로 하며, 외부환경의 모니터링과 제어기능을 수행할 수 있다. 이것은 소형 장치 안에 마이크로프로세서, 각종 센서, 액추에이터, 유 무선 통신 장치를 내장하는 수백 혹은 수천 개의 센서 노드로 구성된다. 본 논문에서는 이러한 센서 네트워크를 이용하여 기상의 악천 후 속에서 차량 및 도로 상황 정보를 실시간으로 미리 획득하고 분석하여 운전자에게 미리 도로의 안전속도를 통보할 수 있는 실시간 차량 안전속도 서비스 시스템을 설계하고 구현된 결과를 보여 주고자 한다. 본 시스템은 노면의 종류 및 기상 상태 등에 대한 정보를 수집하여 이를 바탕으로 운전자에게 안전 속도를 알려줌으로써 교통사고를 효과적으로 예방할 수 있는 방법을 제공할 수 있다.
네트워크 코딩이 사용되는 무선 메쉬 망에서의 TCP 처리량 저하 문제가 잘 알려져 있는 것에 비하면 효과적인 해결방안은 아직 많이 제안되지 않은 편이다. 지금까지 제안된 대부분의 방안들은 네트워크 코딩의 부작용으로 나타나는 패킷 바뀜 현상을 완화하기 위해 하위 계층에서 패킷 순서를 맞추도록 하거나 코딩 기회의 희소성 문제를 해결하기 위해 네트워크 내부에서의 패킷 전송률을 조정하려고 한다. 본 논문에서는 기존의 표준 TCP들에 대한 모의실험을 통해, TCP 승인 패킷의 손실과 복제 또한 TCP의 처리량에 상당한 영향을 미칠 수 있음을 보여주고 코드화된 무선 메쉬 망에서의 TCP 처리량 문제의 해소를 위해서는 중복 승인에 의존하지 않는 TCP가 더 적합함을 보여준다.
스마트폰과 같은 무선랜이 내장된 포터블 디바이스의 보급으로 누구나 무선랜을 사용하고 있다. 하지만 이러한 무선랜서비스는 인터넷의 접속과 위치 측위에 한정되어 있어 양질의 무선랜 서비스를 제공하는데는 한계가 있다. 따라서 무선랜의 센서화를 통해 적외선 센서방식과 같은 다른 대체방식으로 무선랜의 기능을 응용하여 자동적으로 위치를 인식할 수 있는 대체 인식 센서로서의 응용 방안을 제안하고자 한다. 센서화에는 무선랜과 엑세스포인트간의 신호감도를 사용하며, 무선랜 안테나 무지향성 신호출력으로의 조작을 가하고 이를 인식센서로 가정하여 방향을 인식하는 본 논문에서 제안한 알고리즘을 통하여 포토 커플러 등의 직접적인 센서가 없이도 인식센서와 같은 기능을 무선랜과 엑세스 포인트 간의 연결감도를 활용하여 그 기능을 수행할 수 있었다.
MPEG에서 진행 중인 MPEG Media Transport(MMT) 표준화는 IP기반 방송통신융합망에서 효과적인 멀티미디어 전송을 목적으로 하고 있다. 본 고에서는 MMT 제안 기술로서, 유선망에 비해 채널의 변화가 많은 무선망에서 효과적인 멀티미디어 전송을 위해 제안된 크로스레이어 디자인(Cross Layer Design-CLD)에서의 신호세기(signal strength information) 활용 방법을 소개한다. 무선환경에서 신호세기를 활용하면 매우 효율적인 멀티미디어 전송이 가능함은 관련 연구 논문[1]-[5]을 통해 증명되었다. 하지만, 무선채널의 특성상 서로 다른 신호세기의 범위를 사용함으로써 신호세기 정보의 유용성에도 불구하고 레이트 어댑테이션 애플리케이션에서 활용하는데 제한이 있어왔다. 따라서 본 논문에서는 MMT 표준화 기술 기고로 제안된 무선채널 신호세기 정보의 범위를 표준화된 형식으로 활용하는 방법에 대하여 기술한다.
유선 네트워크와 달리 무선 네트워크 환경에서의 브로드캐스팅은 단일 전송으로 다수의 노드들에게 데이터를 한 번에 송신할 수 있다. 즉, 무선 네트워크에서 특정 노드의 전방향적 브로드캐스팅은 인접한 모든 노드들에게 동시에 도달한다. 본 논문에서는 무선 네트워크에서 브로드캐스팅 시 전체 송신 전력을 최소화하는 최소 전력 브로드캐스팅 문제를 해결하기 위한 탐욕 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 각 노드간의 거리로 구성된 거리 행렬과 인접 노드의 수를 갖는 인접 행렬을 이용한다. 데이터를 수신한 노드 중 인접 노드를 가장 많이 가지고 있는 노드가 우선적으로 데이터를 전송한다. 제안된 알고리즘의 성능평가는 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 네트워크상의 모든 노드로 브로드캐스팅 시 소요되는 송신 전력 관점에서 랜덤 방식과 비교하며, 실험 결과에서 제안된 알고리즘은 랜덤 방식보다 성능이 우수함을 보인다.
통신과 방송의 융합 환경의 도래로 상용화 되고 있는 IPTV는 초고속 인터넷망을 통해 정보 서비스, 동영상 콘텐츠 및 방송 서비스를 제공하고 있다. 무선 LAN과 IP 네트워크 기술의 발전은 IPTV, VoIP와 같은 IP 네트워크를 통한 융합된 새로운 서비스 형태를 창출하게 되었고, 무선 LAN의 발전은 보안, QoS 및 대용량의 대역폭등 높은 수준의 서비스 품질을 요구하는 IPTV 네트워크에서는 그 중요성이 매우 높아지고 있다. 본 논문에서는 무선 LAN에서 IPTV의 영상 서비스 품질 측정을 위해 RIP와 OSPF환경의 실험 네트워크를 구성하였고, 객관적인 화질평가방법인 PSNR을 이용하여 값을 측정하고 분석하였다. 이를 통해 경로 배정 프로토콜들이 무선 LAN 환경에서 IPTV 의 실시간 영상 서비스 품질에 어떤 영향을 미치는지에 대한 상관관계를 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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