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문제 정의
- 본 기술은 시속 400km 이상의 고속으로 움직이는 이동 기지국 환경에서 단말이 자신과 이동 기지국 사이의 상대 이동 벡터를 가정하고 이를 실제 신호 세기를 측정하여 판단한 상대 이동 벡터와 비교하여 핸드오버에 가장 적합한 주변 기지국을 선정하여 이에 대한 스캐닝을 우선적으로 수행하는 것을 주요 내용으로 한다. (그림 4)는 본 기술이 적용되는 환경에서 고정 기지국 환경을 나타낸 것이고 (그림 5) 는이동 기지국 환경을 도식화한 것이다.
- 본 시뮬레이션의 목적은 기지국이 고속으로 이동하는 차세대 공중전술통신망에서 단말이 핸드오버에 적합한 기지국을 탐지하는데 소요되는 스캐닝 지연 시간이 제안된 기술에 의해서 감소하는지 여부를 확인하는 것이다.
- 본고에서는 고속 이동 기지국 환경에서 단말이 핸드오버를 수행할 때 단말과 이동 기지국 사이의 상대 이동 벡터를 고려하여 스캐닝 대상이 되는 주변 기지국을 적절히 선정하는 방안을 제안한다. 이를 통해서 단말은 핸드오버 수행 시 스캐닝에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있으며 시뮬레이션을 통해서 이러한 결과를 확인하였다.
- 특히 새로운 유형의 통신망에 필요한 핵심 기술을 개발하기 위해서는 서비스시나리오를 정확히 분석하고 이를 기반으로 문제점을 도줄할 필요가 있다. 본고에서는 군인 관점에서의 서비스 시나리오를 도출해보고, 각 서비스 시나리오에서 발생할 수 있는 문제점을 도출해보고록 한다.
- 분석이 필수적이다. 본고에서는 미국의 WIN-T 및 전술통 신망의 연구 방향의 분석을 토대로 차세대 공중 전술통 신망에 대한 시스템 구조 및 서비스 시나리오를 제시하였다. 또한 이러한 시나리오를 위해서 필요한 기술을 분석하고 이 기술들이 현재의 기술로서 해결이 가능한지 또는 새로운 기술 개발이 필요한 한계기술인지를 분석하여 향후 연구 방향에 참고토록 하였으며, 다양한 기술 중에서도 고속이동 상황에서 가장 시급한 것으로 분석 되고 있는 핸드오버의 문제 해결을 위한 주변 기지국 스캐닝 방안에 대해 새로운 방안을 제시하고 이에 대한 시뮬레이션을 통해서 우수한 성능을 얻을 수 있음을 확인하였다.
- 서비스 시나리오 도출에 있어서 우선 차세대 공중 전술통 신망이 갖추어야 하는 사양이 무엇인지를 정확히 파악하도록 한다. 사양은 구체적으로 서비스와 시스템 사양 두 가지로 나누어질 수 있다.
- 2 항목으로 분류된 긴급 상황 시 호에 대한 빠른 경로 설정을 위해서는 공중/지상망에서의 신속한 주변 기지국 파악 및 핸드오버 수행에 관련된 문제의 해결이 필요한 것으로 분석되었다. 이에 따라서 본고에서는 고속 이동 기지국 환경에서 핸드오버 지연 시간을 줄이기 위한 주변 기지국 스캐닝 방안에 대해서 논하고자 한다.
가설 설정
- 본 기술은 단말 측에서 하나 이상의 단말 및 이동 기지국 간 상대 이동 벡터를 가정하고, 가정한 각각의 상대 이동 벡터 에 대해서 수신 신호 세기의 변화를 예측한다. 다음으로 실제 serving 이동 기지국으로부터 수신 신호 세기를 측정하고 예측한 수신 신호 세기의 변화와 측정한 수신 신호 세기를 비교하여 단말 및 이동 기지국 간 상대 이동 벡터를 파악한다.
- 시뮬레이션 가정으로서 우선 이동 기지국은 자신의 이동 벡터를 파악할 수 있고 단말에게 주변 이동 기지국에 대한정보를 제공할 수 있다고 가정하였다. 이와는 달리 단말은 자신의 이동 속도 및 방향을 파악할 수 없다고 가정하였는데 이는 이동 기지국이 헬리콥터 또는 항공기 등에 장착되는 경우를 고려한 것으로 이동 기지국의 이동 속도가 단말의 이동 속도보다 매우 빠를 경우 현실적으로 큰 문제가 없다고 판단된다.
- 첫째로 상대 이동 방향을 가정해야 하는데 이는 모든 방향을 N개로 균일하게 나누는 가장 일반적인 방법을 이용할 수 있다. 즉, N개의 상대 이동 벡터를 가정하게 되는데 여기서 N이 증가할수록 두 상대 이동 벡터 사이의 간격이 줄어들어서 좀 더 세밀한 상대 이동 벡터의 표현이 가능하지만 수신 신호 세기를 추정하는 과정에서의 오차가 증가할 수 있다. 이러한 사항을 고려하여 적절한 개수의 상대 이동 벡터를 가정하는 것이 바람직하다.
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