차량 통신 네트워크 기술은 차량과 무선통신망이 결합된 대표적인 자동-IT 융합기술로 차량 안전 및 진단, 텔레매틱스, ITS 등 서비스 시장을 형성하며 산업적인 파급효과가 클 것으로 전망된다. 이러한 차량 통신 네트워크 기술은 차량내 네트워크(IVN), 차량간 통신 네트워크(V2V communication network), 그리고 차량과 인프라간 통신 네트워크(V2I communication network)로 구성이 된다. 본 고에서는 차량 통신 네트워크 기술의 개념과 서비스, 시장 전망, 그리고 최근 기술개발과 표준화 동향을 알아본다.
인터넷의 등장으로 국가간의 경계는 사라지고 글로벌 자유경제 체제로 전환되는 현 시점에서 사물을 지능화하고 서비스하는 단계인 유비쿼터스 사회는 융합의 산업혁명으로 전개될 것이다. 따라서 향후 도시의 경쟁력은 정치, 경제, 문화관광, 교통, 정보통신, 환경, 방재 등 사회 전반에 활용되는 유비쿼터스 단위별 정보의 질과 양에 따라 좌우될 것으로 예상된다. 이러한 이유로 현재 각 국가와 도시는 유비쿼터스 선도를 주창하며 서비스를 개발하고 네트워크도 광대역 통신망으로 구축하고 있다. 본 논문에서는 우리나라에서 추진하고 있는 도시별 U-City 추진현황과 향후 전망을 분석하고 비용절감과 활용측면을 고려하여 광대역 자가통신 네트워크를 확보하고 구축하는 방안을 연구하였다. 특히, U-City와 자가통신 네트워크를 활용한 융합 모델 개발로 도시 경쟁력을 높이기 위한 정책 방안을 제시한다.
요즘 모든 분야에서 실세계의 상황정보 인지를 통해 전자공간과 물리공간을 결합할 수 있는 유비쿼터스 컴퓨팅의 기반 기술을 사용하여 센서와 무선 통신 기술을 결합한 무선 센서 네트워크에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있는 추세이다. 또한 선박에서도 유무선 기술을 융합하여 지능형 선박에 적합한 Ship Area Network(SAN) 연구가 진행되고 있으나, 다양한 유무선 네트워크 연동 SAN-브릿지 기술, 이종 센서, 제어기기를 자율적으로 구성관리하거나 상호연동, 원격제어 하는 자율 SAN 구성관리 기술 등의 필요성이 제기되고 있는 실정이다. 선박에서의 모니터링 분야인 구조적 안전과 화물 관리를 위한 모니터링 외에도 선원을 포함한 모든 주변 환경을 안전하게 유지하는 것이다. 이에 본 논문에서는 기후 변화에 대한 감지나 여러 구조물에 대한 온도, 압력 등의 모니터링 시스템을 효율적으로 설계하기 위해 무선 센서 네트워크에서의 에너지 효율을 이용한 라우팅 및 데이터 병합을 위한 기술 동향을 파악하고 자기 구성 클러스터링 방법을 분석하여 선내의 무선 센서 네트워크 구성에 대해 연구하였다.
최근 스마트 기기의 보급화로 Wi-Fi, LTE 등을 이용한 무선인터넷 사용률이 대폭 증가한 반면 유선인터넷의 비율은 감소하고 있는 추세이다. 이렇듯 장소에 구애받지 않고 무선인터넷에 접속하여 사람과 사람뿐만이 아니라 사람과 사물간의 통신, 사물과 사물간의 통신인 사물인터넷의 범위가 점점 다양해지고 있는 추세이다. 사물인터넷(Internet Of Thing)의 빠른 확산과 함께 사물인터넷 보안 위협에 대한 우려도 크게 늘고 있다. 본 논문에서는 사물인터넷 환경에서 그룹 통신을 위한 키 분배와 관리에 대한 새로운 기법을 제안한다. 제안 기법은 키를 분배하지 않고 그룹에 속한 사물이 자신의 비밀 정보와 공개 값을 가지고 계산한 그룹 키를 사용하여 그룹 멤버 사이에 안전한 그룹 통신이 가능하게 된다.
최근 미국에서는 민간 우주개발업체인 스페이스 x가 스타링크 사업을 통해 저궤도 위성을 발사할 계획이며, 현재까지는 900여개의 위성을 발사하였다. 구체적으로는 Ku 대역과 ka 대역을 갖는 위성을 운용할 계획이며 광대역 신호의 전송을 위해 V 대역을 갖는 7518개 위성을 고도 340 km에 발사할 계획이다. 따라서, 운항중인 선박에서도 저궤도 위성을 통한 무선통신이 가능하게 되며, 다양한 솔루션이 제공될 계획이다. 본 연구에서는 3차원 결합구조를 가지는 코프레너 선로 구조에 대한 RF 특성을 연구하였으며, 이를 통해 완전집적형 해양무선통신 반도체 SoC (System on Chip)를 구현하기 위한 RF소자의 개발가능성을 검토하였다.
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.
전 세계적으로 통신체계 및 무선기기사용이 활성화됨에 따라 2.4GHz의 동일 대역을 사용하는 기기간의 간섭현상이 발생하게 되었다. 최근 기존의 전통 산업에 가상현실 기술을 접목한 신규 융합 콘텐츠 기술 발전으로, 교육, 전시, 방송, 테마파크 등 다양한 분야의 적용이 가능하며 연 평균 14% 이상의 성장률을 예상하고 있다. 가상현실 기기의 경우 부가적으로 모션센서나 무선 조이스틱을 이용하며 블루투스 통신을 이용하는 것으로 나타난다. 이에 따라 가상현실 기기에 사용되는 무선기기들과 현재 상용화된 와이파이 기반의 무선랜 사이의 간섭영향을 분석하였다. 간섭영향을 분석하기 위해 간섭시나리오와 확장된 하타 전파모델을 설정하였다. 몬테카를로 기반의 시뮬레이션을 수행하여 무선랜을 통하여 와이파이통신을 할 경우의 발생하는 간섭확률에 대해 분석하고, 가상현실 기기와 무선랜이 공존할 때 허용 가능한 가상현실 기기의 개수를 도출하였다.
무선 인터넷에 대한 수요가 날로 증가하고 있는 가운데 무선 인터넷이 보다 활성화되기 위해서는 반드시 해결해야 될 문제가 있는데, 보안 문제가 바로 그것이다. 특히 음성 위주의 이동통신에서는 도청만이 문제가 되었지만 증권이나 뱅킹같이 단순한 정보 서비스를 뛰어넘는 상거래 활동이 이루어지는 데이터 서비스에서는 사용자 인증, 데이터 무결성 보장 등 해결해야 할 문제가 많다. 이에 무선 인터넷 환경에서 안전한 서비스를 제공하기 위해 유선 인터넷 환경에서와 같은 보안 서비스를 제공할 수 있는 무선 PH(WPKI: Wireless Public Key Infrastructure)의 필요성이 대두되었다. 즉, 유선 인터넷 환경에서 제공되는 기밀성, 무결성, 부인봉쇄 등의 보안 서비스를 무선 인터넷 환경에서도 제공하기 위해서는, 먼저 무선 PKI가 구축되고 서비스가 활성화되어야 할 것이다. 본 논문에서는 안전한 무선 인터넷 서비스를 위한 다양한 무선 인터넷 기술들과 그에 사용되는 무선 PKI기술 그리고 이에 적용 가능한 무선 PKI 표준들에 대해 분석하였다. 본 논문의 수행 결과로는 안전한 무선 PKI 서비스의 활성화와 더불어 무선 인터넷 뱅킹 서비스, 주식 거래, 온라인 쇼핑 등 무선 인터넷을 이용한 전자 상거래의 활성화에 기여할 것으로 기대된다.
본 논문에서는 기존 2.4GHz 대역을 이용한 무선 AV 감시시스템의 신뢰성과 안정성을 확보하기 위해서 2.4/5GHz 이중대역을 사용하였다. 제안된 시스템은 타신호(Wifi, Bluetooth 등)로부터 간섭을 회피하기 위해 동적 채널할당 및 채널 변경기술을 지원하고, 무선 CCTV 구축시 발생되는 유지 보수 비용을 절감 시키며 기존 유선 CCTV와 연동 가능해져 CCTV를 이용한 A/V 감시시스템의 서비스 영역을 확대할 수 있다.
유선 네트워크의 빠른 전송속도 및 다양한 서비스와 무선의 편리성 및 이동성이 결합되어 새로운 서비스 영역을 창출하고 사용자와 서비스 제공자 모두에게 새로운 변화를 가져올 신기술로 유/무선 통합 시대가 전개되고 있다. 유/무선 통합 서비스 중에서 네트워크의 통합은 이기종 네트워크간 연동에 의한 네트워크 융합과 네트워크상에서 전송기술간 융합으로써 매주 중요한 부분을 차지하고 있다. 이러한 상황 속에서 이기종 네트워크의 융합은 서로 다른 네트워크의 융합으로 인해 기존의 보안 기술 및 통신 기술을 그대로 적용하기가 매우 어려우며, 보안 측면에서도 많은 취약점을 내포하고 있다. 기존의 동종 네트워크에서 사용자의 인증 및 키 관리와는 다르게 이기종 네트워크간의 사용자 인증 및 키 관리는 새로운 기술이 필요한 실정이며 또한 동종 네트워크에서 이기종 디바이스간의 보안 기술 확립은 매우 중요한 사항이라 할 수 있다. 본 논문에서는 이기종 네트워크 환경에서의 안전하고 효율적인 키 관리를 제안하여, 이기종 네트워크 디바이스간의 안전한 통신을 제공 할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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