[논문]PS-LTE를 기반으로 한 공공 안전망의 진화: 그룹통신의 기술적 관점

이종문; 최상원; 김주엽

[국내논문] PS-LTE를 기반으로 한 공공 안전망의 진화: 그룹통신의 기술적 관점 원문보기

정보와 통신 : 한국통신학회지 = Information & communications magazine, v.32 no.12, 2015년, pp.24 - 31

이종문 ((주)에스케이텔레콤) , 최상원 (한국철도기술연구원) , 김주엽 (한국철도기술연구원)

초록
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본 고에서는, 공공 안전망의 진화에 기반이 되는 임무 수행 중심의 그룹 통신 기술들을 살펴본다. 구체적으로는, PS-LTE 표준화 흐름에 대해서 다루고, PS-LTE를 이루는 그룹 통신 기술의 핵심적인 것들을 살펴본다. PS-LTE의 핵심이라고 할 수 있는 MCPTT 서비스는 기존의 PTT 기술과의 차별되는 흥미로운 특징을 가지고 있는데 이를 통해 MCPTT 기술의 진보성 및 주요 기술적인 이슈들에 대해서 짚어본다. 결과적으로, 현재 표준화로 진행되고 있는 MCPTT 서비스와 국가적으로 진행되고 있는 공공 안전망 구축 사업에서 요구하는 그룹 통신 기술 사이의 상관관계를 따져봄으로써 PS-LTE에서 지원하는 그룹 통신 기술이 신뢰도 및 효율성 측면에서 충분한 정도의 기술적인 완성도를 갖추고 있음을 보인다.

AI 본문요약
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문제 정의

본 고에서는, 3GPP에서 진행되고 있는 PS-LTE 표준화를 개괄적으로 살펴보고 진보된 그룹 통신 기술들을 살펴본다. 아울러, 기존의 그룹 통신 기술과의 차별성 및 몇 가지 기술 이슈들을 소개함으로써 진행되고 있는 PS-LTE 표준화 규격이 공공 안전망에 실제적인 면에서 공헌할 수 있는 기술임을 보인다.
본 절에서는, PS-LTE를 위한 그룹 통신 기능들이 실제 시스템에 적용 가능함을 기술한다. 구체적으로는, 국내에서 진행 중인 공공 안전망 구축 사업에서 요구하는 재난 통신 기능들과 PS-LTE에서 지원하는 기능들 사이의 상관관계를 살펴봄으로써 적용 가능성을 짚어본다.
본 절에서는, PS-LTE를 위한 그룹 통신 기능들이 실제 시스템에 적용 가능함을 기술한다. 구체적으로는, 국내에서 진행 중인 공공 안전망 구축 사업에서 요구하는 재난 통신 기능들과 PS-LTE에서 지원하는 기능들 사이의 상관관계를 살펴봄으로써 적용 가능성을 짚어본다.

가설 설정

② Floor control: Off-network에서 floor control의 주요 특징은 중앙 집중화된 floor arbitrator가 없다는 것이다. On-network인 경우에는 floor arbitration이 MCPTT 서버에 의해 이루어진다.
③ 셀 배치: 대한민국은 크게 세 가지 지역으로 분류되며, 각 분류에 따라 고유의 셀 배치 전략이 반영될 계획이다. 셀반경은 아래와 같은 절차를 통해 얻어진다.

제안 방법

이러한 표준화는 상용 이동 통신 시스템에서는 지원하지 않는 다양한 종류의 그룹 통신 기술들을 제공한다. 구체적으로는, Internet Protocol (IP) 기반의 공공 안전 기술의 국소적인 진화를 통하여 Real Time Transport Protocol을 (RTP) 사용한 Open Mobile Alliance (OMA) Push-to-talk over Cellular (PoC) [5] 라는 이름의 진보된 그룹 통신 기술을 낳았다.
구체적으로는, 일대 다 형태의 직접 통신에서는 proximity service(ProSe) layer-2 group ID가 그룹 통신을 위한 identifier 가 되며, 일대일 형태의 직접 통신에서는 단말의 layer-2 ID가 그룹 통신을 위한 단말의 identifier가 된다. UEto-network 릴레이 관련해서는, RAN WG1과 WG2에서 UE-to-network 릴레이 선별을 위한 기준을 포함하여 UE-to-network 릴레이의 사용 이슈에 대해서 진행이 되었다. 하지만, MCPTT 서비스를 위한 Stage 2의 작업 가운데 SA6에서 이 기능을 현재는 고려하지 않고 있는 상황 이다.

성능/효과

결과적으로, urban, sub-urban, 그리고 rural 지역에 대한 셀 반경은 각각 0.7km, 1.4km, 그리고 3.3km로 지정될 것임이 국가적으로 결정되었다. 아울러, digital unit (DU) 대 radio unit의 (RU) 비율도 각 분류된 지역에 따라 차등적으로 적용될 예정이다.
예를 들면, MCPTT 서버의 부재로 인해 전혀 다른 call setup 및 floor control 프로토콜을 낳았다. 마지막으로, 3GPP에서 진행되고 있는 그룹 통신 기능들과 국내에서 진행되고 있는 공공 안전망 구축 사업에서 요구하는 그룹 통신 기능들 사이의 상관관계를 살펴봄으로써, 현재 표준화로 진행되고 있는 PS-LTE 그룹 통신 기술들이 실제적인 면에서도 신뢰도 및 효율성을 갖춘 공공 안전망의 실현을 이루어내는 데 실용적인 기술임을 살펴 보았다.

후속연구

3km로 지정될 것임이 국가적으로 결정되었다. 아울러, digital unit (DU) 대 radio unit의 (RU) 비율도 각 분류된 지역에 따라 차등적으로 적용될 예정이다. 구체적으로는, urban 지역인 경우에는, DU:RU = 1:6, sub-urban 지역과 rural 지역인 경우에는 DU:RU=1:3으로 기지국 배치 전략이 반영될 예정이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	Internet Of Things (IOT) 기반의 초연결 사회로 진보하는데 큰 공헌을 한 것으로 첫 번째를 꼽는다면?	더 나아가 우리는 소위 Internet Of Things (IOT) 기반의 초연결 사회의 도래를 앞두고 있다[2]. 이러한 진보를 이루는 데 큰 공헌을 한 것으로 첫 번째를 꼽는다면 정보이론을 들 수 있다[3]. 정보이론의 주 목적은 통신의 이론적인 한계를 규명하고 그 한계를 달성하는 코딩 기법을 제안하는 것이다.
	정보이론의 주 목적은?	이러한 진보를 이루는 데 큰 공헌을 한 것으로 첫 번째를 꼽는다면 정보이론을 들 수 있다[3]. 정보이론의 주 목적은 통신의 이론적인 한계를 규명하고 그 한계를 달성하는 코딩 기법을 제안하는 것이다. 두 번째를 꼽는다면, 이동 통신과 인터넷의 만남이라고 할수 있다[4].
	Internet Of Things (IOT) 기반의 초연결 사회로 진보하는데 큰 공헌을 한 두 번째 혁신은 무엇인가?	정보이론의 주 목적은 통신의 이론적인 한계를 규명하고 그 한계를 달성하는 코딩 기법을 제안하는 것이다. 두 번째를 꼽는다면, 이동 통신과 인터넷의 만남이라고 할수 있다[4]. 이는 결국 Internet Protocol (IP) 기반의 이동 통신을 낳게 되었다고 할 수 있다.

참고문헌 (13)

F. Boccardi, R.W. Heath, A. Lozano, T.L. Marzetta, and P. Popovski, "Five disruptive technology directions for 5G," IEEE Comm. Mag., vol. 52, no. 2, Feb. 2014, pp. 74-80.
J. Gubbi, R. Buyya, S. Marusic, and M. Palaniswami, "Internet of Things (IoT): a vision, architectural elements, and future directions," Future Generation Computer Systems, vol. 29, no. 7, Feb. 2013, pp. 1645-1660.

상세보기
T.M. Cover and J.A. Thomas, Elements of information theory, John Wiley &Sons, 2012.
S. Kotola, T. Tarnanen, P. Gustafsson, "Method and apparatus for accessing internet service in a mobile communication network," U.S. Patent No. 6,321,257, Nov. 2001.
OMA, OMA-AD-PoC-V2 1-20090224-D: Push to Talk Over Cellular (PoC)-Architecture, 2009.
3GPP TS 23.303 V13.1.1, Technical Specification Group Services and System Aspects; Proximitybased Services (ProSe); Stage 2, 2015.
3GPP TS 22.179 V13.2.0, Technical Specification Group Services and System Aspects; Mission Critical Push To Talk (MCPTT) over LTE; Stage 1, 2015.
3GPP TS 23.179 V0.4.0, Technical Specification Group Services and System Aspects; Functional Architecture and Information Flows to Support Mission Critical Communication Services; Stage 2, 2015.
3GPP TS 23.468 V12.5.0, Technical Specification Group Services and System Aspects; Group Communication System Enablers for LTE (GCSE LTE); Stage 2, 2015.
3GPP TR 23.797 V13.0.0, Technical Specification Group Services and System Aspects; Study on Architecture Enhance-ments to Support Isolated Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) Operation for Public Safety, 2015.
TTA TTAK.KO-06.0390, Functional requirements for public safety LTE, 2015.
M. Hata, "Empirical formulas for propagation loss in land mobile radio service, IEEE Trans. Veh. Technol., vol. 29, no. 3, Aug. 1980, pp. 317-325.

상세보기
Ministry of Public Safety and Security, Information Strategy Plan (ISP) project for implementing public safety communication networks, Apr. 2015.

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