광대역 기술을 적용한 재난통신망 구축에 대한 관심이 증가함에 따라 이에 필요한 주파수 자원 확보에 관해서도 활발한 논의가 진행되고 있다. 미국, 유럽 등 주요국을 중심으로 LTE를 이용한 광대역 시스템용 주파수가 분배가 논의되고 있고, 국제 조화 주파수 대역을 결정하는 ITU-R에서도 광대역 PPDR 주파수 대역 분배를 논의 중에 있다. 재난통신용 주파수 대역 선정을 위해서는 재난통신용도의 활용 적합성이 우선적으로 고려되어야 하고, 경제적 망 구축 가능성, 국제적 조화 주파수 여부, 적기 활용 가능성 등이 검토되어야 한다. 이러한 사항을 고려할 때 국내에서 활용 가능한 대역으로는 700MHz 대역이 가장 적합한 후보대역으로 판단된다. 주파수 활용이 평시, 재난시에 따라 크게 변하는 재난통신용 트래픽 특성을 고려할 때 평시의 효율적 주파수 활용방안 강구가 필수적이다. 이에 따라 철도, 연안선박 광대역 서비스 등과 연계하여 재난통신망 주파수의 이용 효율성을 증대할 뿐만 아니라 공공 사물인터넷 등 다양한 공공용 서비스 개발이 필요하다.
철도에서 사용하는 무선통신망은 열차의 안전운행을 지원하는 보조적인 장치로 선로변의 상태, 열차내의 응급상황 및 긴급지시상황 등을 열차간 또는 열차와 역기지국간에 정보를 교환함으로서 열차의 안전운행을 지원하고 있다. 또한, 통신방식은 VHF대역의 아날로그방식을 채택하여 동시에 여러 사용자가 동일 주파수로 통화를 할 수 있으나, 인접지역과의 간섭 및 혼신이 발생할 수 있어 통화품질이 저하될 수 있다. 본 연구에서는 기존철도에서 사용하는 무선통신망의 운용방법과 주파수대역, 송, 수신출력 및 사용 안테나 특성 등을 조사하였으며 이를 토대로 수도권 구간의 9개 역기지국에서의 통화권에 대해 Cell Planning을 통한 통화권분석을 하였다.
본 연구는 미래 철도망에서 이용될 예정인 LTE 기반 철도통합무선통신망 서비스의 효과에 대하여 경제성 분석방법을 이용한 평가를 수행한 것으로, 철도통합무선통신망을 설계할 때 편익을 극대화 하는 요소가 무엇인지 확인하고 이를 설계에 반영하도록 평가 결과를 활용하는 것을 목적으로 한다. 본 연구에서 경제적 효과 분석의 주요 대안으로 기존의 무선통신 방식(VHF로 구축할 경우와 TRS로 구축할 경우)을 신규노선에 설치하는 경우에 대비하여, LTE-R 방식의 무선통신 방식을 철도망에 설치할 경우에 대한 도입 효과를 분석한다. 주요 변수로는 직접 편익 항목별 편익기여율 변수를 이용하여 민감도 분석을 수행하였다. 사례 연구로 2018년 도입되는 원주-강릉 노선에서의 무선통신 서비스의 편익기여율이 10%이상 증대될 때 BCR이 1.0이상이 되기 때문에 이를 고려한 ICT 설계가 요구됨을 확인하였다. 향후 원주-강릉 노선에 LTE-R 통신 서비스 도입시, 세부 무선통신 서비스별 편익기여도를 높이기 위한 설계가 요구되고, 실제 구축 이후의 편익기여도에 대한 검증을 통하여 경제적 효과를 확인할 수 있을 것으로 예상된다.
패킷 음성 프로토콜은 지금까지 많이 연구되고 구현되어왔다. 하지만 음성통신을 위한 근거리 통신망과 사설교환기사이의 연동에 대한 연구는 아직 많은 편은 아니다. 본 논문에서는 근거리 통신망과 기존의 사설교환기사이의 음성통신을 위한 게이트웨이를 설계하고 구현하였다. 구현한 게이트웨이의 프로토콜은 CCITT의 G.764 패킷 음성 프로토콜을 수정. 사용하였다. 연동을 위한 하드웨어 시스템을 구현하였으며, 이는 전화선과의 인터페이스 부분, 음성처리부분, PC 인터페이스 부분 및 제어부분, 그리고 DTMF(Dual Tone Multiple Frequency) 접속부분으로 나누어진다. 그리고 소프트웨어는 근거리 통신망 접속용 네트웍카드를 구동하는 패킷 드라이버를 이용하기위한 인터페이스 부분과 게이트웨이를 구동하는 드라이버, 그리고 프로토콜 처리부분으로 구성되어있다.
현재 우리나라의 철도 무선통신시스템은 각 지역에 따라 서로 다른 통신방식을 사용하고 있다. 철도 무선통신시스템에서 데이터의 전송률을 높이고 고신뢰성을 확보하기 위해 LTE-R방식의 도입이 연구되고 있다. 본 논문에서는 LTE-R방식을 포함한 다양한 철도통신 방식을 연동하는 기술 개발에 대해 소개한다. 먼저 다양한 철도통신 방식을 연동하는 두 가지방식의 개념 및 표준에 대해 소개한다. 또한 연동방안에 대한 실제 실험결과에 대해서도 일부 소개한다. 본 논문에서 소개하는 연동 기술을 철도 무선통신망에 적용함으로써 끊김 없고 안정적인 철도 무선통신환경이 제공될 것으로 예상된다.
국내 철도시스템은 2004년 KTX가 도입된 이래 최고의 안전성과 정확성을 유지하고 있다. 이를 뒷받침하기 위하여 철도 무선통신 시스템에 LTE를 도입하게 되었고 이에 대한 표준화가 추진되고 있다. 철도통신시스템은 재난안전통신망과 연계를 통하여 국가안전망의 일부로 활용될 것이며 이들 시스템간의 연동방안은 중요한 기술적 과제이다. 본 논문에서는 철도시스템의 주요 특징을 분석하고 국내에서 추진중인 LTE 기반 철도통신시스템의 개발 현황을 살펴본다. 국내 철도무선통신 체계를 구축에 있어 철도시스템 운영 효율을 높이기 위하여 향후 표준화를 추진하여야 할 내용을 검토한다.
최근의 CCITT 연구활동을 조사.분석하기 위하여 CCITT의 구성과 각 연구위원회 (Study Group;SG)의 7차회기 ('81~'84)동안의 연구 내용 및 SG VII (데이터통신망), SG VIII (텔리매틱 서어비스를 위한 첨말장치), SG XI (전화교환과 신호방식), SG XVIII (디지틀망)의 최종회합에서 작성된 근고초안을 검토.분석하여 기술하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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