무선 통신 기술의 발달과 함께 다양한 무선 접속 기술이 늘어나고 이에 따라 다양한 무선 네트워크가 공존하는 환경으로 변화되고 있다. 이러한 환경에 맞추어 스마트 폰과 같이 하나이상의 무선 인터페이스를 탑재한 단말들이 늘어나고 있다. 그러나 무선 접속 기술이 증가하고 이를 지원하는 다양한 무선 서비스들이 증가함에 따라 특정 네트워크 자원이 부족하게 되는 현상들이 발생될 수 있다. 이러한 문제는 중첩되어 존재하는 이기종 네트워크의 자원으 활용함으로써 해결이 가능하며 이를 위해 이기종 네트워크간 통합 자원관리가 필요하다. 본 논문에서는 이기종 네트워크들의 통합을 위한 표준과 관련된 방안들을 알아보고 표준화 방안들에 기반한 이기종 네트워크들의 통합을 위한 표준과 관련된 방안들을 알아보고 표준화 방안들에 기반한 이기종 네트워크의 통합 자원관리 방안 구조를 제안한다.
차세대 이동통신 시스템에서는3세대 진화망인 LTE(long-Term Evolution), WiMAX/WiBro, 차세대 WLAN등 다양한 무선 접속 기술이 All-IP 기반의 핵심망을 중심으로 통합되는 형태로 발전하고 있다. 이러한 발전에 따라 중첩된 다양한 무선 이종망 환경에서 최적의 조건을 제공하는 망으로의 접속을 제공하거나 단말의 이동에 따라 중첩된 여러 접속망들 중 최적의 조건을 제공하는 망으로 접속하는 수직적 핸드오버가 필요하다. 그러나 현재까지는 각각의 네트워크가 독자적 서비스 제공을 위해 독립적인 무선자원관리 기능을 제공하여 왔으므로, 이종망 환경에서의 다양한 네트워크를 끊김없이 서비스를 제공하기 위해서는 개별 네트워크의 무선자원들을 통합적으로 관리하여 최적의 서비스를 제공할 수 있어야 할 것이다. 최근 이러한 무선 이종망 환경에서의 문제점을 해결하기 위해 적응적 이동성을 위한 범용링크계층(GLL)과 통합무선자원관리(CRRM) 방식의 개념이 도입되고 있다. 본 논문에서는 LTE와WLAN 사이에서의 수직적 핸드오버 지원을 위한 핵심 기술 및 통합망의 구조, 그리고 효율적인 수직적 핸드오버 방안을 제시한다. 우선 수직적 핸드오버 제공을 위한 통합망의 구조와 통합무선자원관리 기능을 정의하고, 효율적인 수직적 핸드오버를 위한 범용링크계층을 기반으로 정책기반과 다기준 의사결정법(MCDM)을 혼합한 수직적 핸드오버 알고리즘을 제안한다. 시뮬레이션 연구 결과 본 논문에서 제안하는 수직적 핸드오버 기법은 수신신호의 세기를 기반으로하는 방법과 다기준 의사결정법 방법에 비해 데이터 처리량, 핸드오버 성공확률, 서비스 사용비용 측면에서 우수한 성능을 보였다.
본 논문에서는 유선네트워크와 Mobile Node간의 연결로 구성되는 무선네트워크에서 Mobile Node의 이동위치에 따라 Data통신 Packet을 조회하고 관리 및 통계할 수 있는 유무선 네트워크 통합 관리 Model을 설계하였다. 무선네트워크 관리에 필요한 MIB 항목이 SNMP에 명확히 표준화되어 있지 못하므로 무선네트워크의 자원을 정확히 관리하기 위해서 Mobile Node의 이동위치에 따른 Data통신 Packet을 저장할 수 있는 메카니즘과 MIB 항목의 정의가 필요하다. 따라서 무선네트워크의 Data통신 Packet을 관리하기 위해 필요한 SNMP의 구성방법과 관리에 필요한 새로운 MIB 항목을 정의하고 우선 SNMP Agent를 구성하여 Mobile Node에 탑재하였다. Mobile Node의 정보, 전달성격, 이동경로 및 이동패턴을 본 논문에서 정의한 MIB에 저장하고 효율적으로 무선네트워크 자원을 관리할 수 있도록 한다.
WCDMA, WLAN, WiBro등과 같은 다양한 이기종 무선 네트워크들이 증가하면서 중첩된 네트워크가 발생하게 되어, 이기종망간의 vertical handover가 증가하게 되고 효율적인 Network 자원관리 필요성이 증가하였다. 이를 위해 특화된 CRRM을 활용한 중첩된 network들의 통합 자원 관리방안을 제안한다. 제안된 방안은 bandwidth와 사용자의 수를 고려하여 bandwidth를 adaptation 시키거나 forced vertical handover를 진행하여 자원을 관리하며, user는 별도의 handover discover 단계를 생략하고 vertical handover를 진행할 수 있으며, Multiple interface를 사용하여 MCoA를 등록하고 다양한 무선네트워크를 이용하여 데이터 전송이 가능해진다.
다양한 무선 기술이 증가함에 따라 이기종 네트워크 환경은 여려 우선 기술들이 중첩 되어 공존하는 환경으로 변화되고 있다. 이렇게 혼재하여 공존하는 여러 우선 네트워크들의 효율적인 관리를 위해 통합자원관리 방안(Common Radio Resource Management: CRRM)이 제안되었다. 통합자원관리 방안은 중첩되어 존재하는 다양한 이기종 네트워크들의 자원을 하나의 자원과 같이 통합적으로 관리하는 방안이다. 다양한 네트워크가 중첩되어 존재하고 네트워크에 따른 우선 서비스의 종류도 증가함에 따라 CRRM에서 다양한 네트워크들의 통합적인 자원관리를 위해서는 고려해야 할 사항이 더욱 증가하게 된다. 본 논문에서는 여러 가지 고려요소를 바탕으로 최적의 선택을 결정하는 다기준 의사 기법의 하나인 Analytical Network Process (ANP)를 사용해 통합자원관리 방안을 제안하였다. 또한 본 논문에서는 우선 환경에서 널리 사용되고 있는 Adaptive Modulation and Coding (AMC)를 고려하여 채널 상태 (channel condition) 에 따라 할당되는 대역폭 모델을 제안하였다. 시뮬레이션에서는 자원관리시에 고려될 수 있는 다양한 요소를 적용하여 고려하는 요소에 따라 최적의 자원관리가 적용됨을 확인하였다.
최근 주파수 자원에 대한 수요가 급증하면서 효율적으로 이용하기 위한 정책적 기술적 개선이 요구되고 있다. 기존까지의 정부 주도적인 명령과 통제 방식은 감소되고 시장 경제 원리를 도입한 시장 기반 방식과 주파수를 공유하여 다수의 이용자가 사용할 수 있도록 하는 공유 방식이 증가되고 있으며, 지능형 SDR 개념인 CR 기술이 등장하게 되었다. 본 논문에서는 스펙트럼 관리 현황과 문제점을 살펴보고, 차세대 융합통신 환경에 적합한 스펙트럼 관리 모델과 핵심 이슈들을 소개하였다. 또한 Beyond IMT - Advanced를 지향하는 CRS에서 제공되어야 할 것으로 전망되는 동적 스펙트럼 할당, 통합 무선자원 관리, 동적 스펙트럼 접속 등과 같은 스펙트럼 및 무선 자원의 효율적 이용방식에 관한 표준화와 기술 동향에 대하여 기술하고자 한다.
운영되고 있는 대부분의 저수조는 사람의 오감에 의해 관리되고 있다. 이에 인적 물적 자원은 낭비되고 있다. 본 연구에서는 인적 자원의 낭비를 줄이고, 저수조를 온라인 실시간으로 관리하기 위하여 저수조 무선 통합 관리 시스템을 제안한다. 저수조 수위 센서가 저수위 감지시 저수조 콘트롤에서 무선을 통해 데이터를 무선 콘트롤로 보내어 펌프를 가동한다. 이때 저수조에서 일어나는 각종 데이터를 라인전송 모뎀으로 송신한다. 라인전송 모뎀에서 수신된 데이터는 각 시간 단위로 로그를 기록한 후 데이터베이스에 저장된다. 저장된 데이터를 기반으로 펌프동작, 펌프고장, 수위, 태양전지고장, 약품, 전화회선을 감지한 후 실시간으로 결과를 가시화한다. 저수조 무선 통합 관리 시스템을 개발하여 시스템의 논리적 타당성과 유효성을 검증하기 위해 실험적인 적용을 시도하고자 한다.
넓은 대역폭의 무선 통신 채널을 제공하고 대규모 및 소규모 무선 전파 환경에 적합한 IMT-2000 망이 전세계적으로 보다 널리 채택되기 위해서는 기능 확장과 더불어 다양한 유.무선 망과의 통합관리 기술이 확보되어야 한다. 이를 위해서는 다양한 차세대 무선 접속방식에 적용될 수 있는 일반화된 관리 정보 모델의 개발이 필수적이다. 본 논문에서는 IMT-2000 망 관리를 위해 시스템 구성 관리에 대한 관리 서비스와 관리 기능을 파악한 후 정의 하였다. 그리고 정의한 관리 서비스와 관리 기능을 바탕으로, 기존의 전기 통신망에서 정의된 관리 대상 객체 중 시스템 구성 관리에 적용될 수 있는 관리 대상 객체들을 결정하였으며,IMT-2000 망에 추가될 관리 대상 객체를 정의하였다. 그리고 접근 연결 설정(무선 자원 선택) 시나리오를 분석하여 추가된 관리 대상 객체들간의 관리 정보를 도출하였다.
다중 인터페이스를 가지는 단말들이 다양한 이기종 무선 네트워크 서비스를 사용할 때 사용자의 버티컬 핸드오버가 증가하게 되었고, 이로 인한 네트워크 자원의 통합적인 관리 문제가 대두되고 있다. 이는 이기종 네트워크에서 자원의 통합 관리(Common Radio Resource Management: CRRM)를 통해 효율적으로 해결 될 수 있다. 본 논문에서는 새로운 사용자가 네트워크에 진입할 때 사용자의 요구 사항을 만족하는 네트워크를 선택하는 Integrated Network Selection 알고리즘과 가용자원이 부족하여 새로운 사용자의 요청을 처리할 수 없을 때 기존 사용자를 주변의 네트위크로 버티컬 핸드오버하여 가용자원을 확보하는 Integrated Vertical Handover 알고리즘을 제안하였고, 그 우수성을 시뮬레이션을 통해 검증하였다.
최근의 무선 통신은 LTE, WiMAX, 무선랜 등이 공존하는 이기종 네트워크와 멀티 인터페이스를 탑재한 멀티 모드 단말로 인하여 큰 발전을 이루고 있다. 이기종 네트워크는 다양한 무선 접속 기술을 갖는 통합 네트워크로 상황에 맞는 최적의 무선 네트워크를 이용하여 사용자에게 최상의 통신 서비스를 제공할 수 있다. 본 논문에서는 이기종 네트워크의 구성과 연동 레벨 및 구조를 살펴본다. 또한 이기종 네트워크에서 발생하는 주요 이슈인 이동성 제공, 무선 자원 관리, 멀티미디어 서비스 제공에 대해서 분석하고 최신 연구 및 표준화 통향을 소개한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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