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스마트시티 적용을 위한 초대규모 IoT 네트워크 기술 동향 원문보기

電磁波技術 : 韓國電磁波學會誌 = The Proceedings of the Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science, v.30 no.3, 2019년, pp.10 - 15  

박태준 (한국전자통신연구원)

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문제 정의

  • Sigfox 기술의 단점으로 플랫폼에 대한 의존도와 UNB 적용에 따라 전송속도가 제한적이고, 하향 전송은 제한적으로만 허용된다. 따라서 이 기술은 작은 크기의 데이터를 전달하는 서비스로서 수신확인이 필요 없는 서비스에 적합하다.
  • 최근 스마트시티의 IoT 네트워크를 구성하는 다양한 특성의 초대규모 디바이스를 제어하고 안정적으로 데이터를 수집할 수 있는 기술에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 논문은 스마트시티의 초대규모 IoT 네트워크의 요구사항과 기술에 대해 고찰하고, 다양한 특성의 데이터가 혼재하는 스마트시티에 적합한 초대규모 IoT 네트워크를 정의하며, 진행하고 있는 사레를 간략히 소개하였다.
  • 적용할 수 있는 대표적인 LPWA 기술은 <표 2>와 같이 면허대역과 비면허대역 기술로 구분이 가능하다. 본 절은 대표적인 비면허대역 LPWA 기술인 Sigfox, Semtech, Ingenu 사의 기술을 소개하고, 면허대역 기술은 우리나라에도 적용할 수 있는 LTE-M(CAT-M1)과 NB-IoT(CAT-NB1) 기술에 대해서 설명한다.

가설 설정

  • 무선통신을 위한 중심주파수는 920 MHz, 송신출력은 14 dBm으로 가정하고, 수신감도 —140 dBm일 때 안정적인 데이터 수신을 위한 20 dB의 여유를 포함하여 실험을 통해 확인한 특성을 반영한 시뮬레이션 결과이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
초대규모 IoT 네트워크를 정의하면? 초대규모 IoT 네트워크에 대해 다양하게 정의하고 있다. 본 논문의 스마트시티를 위한 초대규모(massive) IoT 네트워크 기술은 스마트시티에서 요구되는 다양한 도메인(교통, 환경, 에너지, 안전 등)의 이질적인 데이터를 차별적으로 제어하여 안정적으로 수집할 수 있도록 네트워크를 유지할 수 있는 기술로 정의한다. 서비스 특성에 따라 우선순위 관리를 통한 자원접근을 제어하거나 주기적 발생데이터의 분산을 유도하여 충돌을 회피하는 자원예약 등의 기술을 활용한다.
스마트시티 초대규모 IoT 네트워크의 네트워크 제어기는 어떤 기능을 제공하는가? 스마트시티 초대규모 IoT 네트워크의 네트워크 제어기는 초대규모 단말이 간헐적 또는 주기적인 데이터의 전달을 시도할 때, 안정적으로 네트워크를 운용하고 만족하는 성능을 제공하기 위하여 서비스가 요구하는 특성에 따라 차별적으로 우선순위를 관리하고, 예측 가능한 전송을 위해 자원 예약 기능을 제공한다. 또한 10년 이상 장기간 배터리 운용이 필요한 단말에 대한 저전력 단말의 전력 제어 기능을 제공하다.
스마트시티 초대규모 IoT 네트워크의 RF 게이트웨이의 장점은? 스마트시티 초대규모 IoT 네트워크의 RF 게이트웨이는 LoRaWAN의 star-of-star 형상과 같이, 초대규모의 저전력 단말이 높은 밀도로 설치되어 운용되는 스마트시티 초대규모 IoT 네트워크의 RF 게이트웨이는 RF 종단기능을 한다. 데이터가 간헐적으로 발생하고, 대규모 단말이 저전력 모드로 운용되는 경우에도 이동성 관리의 부담 없이 저비용으로 구축하고 운용할 수 있다.
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참고문헌 (6)

  1. Joerg Robert, IEEE 802.15-16-0770-05-lpwa, LPWA Use Cases. 

  2. 박태준, "LPWA 기술", 차세대 이동통신기술 워크샵/한국통신학회, 2016년 5월. 

  3. 박태준, "IoT LPWA 기술 동향", 한국전자파학회전자파기술電磁波技術 第27卷 第4號(通卷 第116號) pp. 29-31 (3 pages) 2016년 7월. 

  4. Paving the path to Narrowband 5G with LTE Internet of Things (IoT), Qualcomm Technologies, Inc. Jun. 2016. https://www.qualcomm.com/media/documents/files/paving-the-path-to-narrowband-5g-with-lte-iot.pdf 

  5. Massive IoT Coverage in the City, Ericsson Mobility Report, Jun. 2017. 

  6. T.-J. Park, S.-S. Joo, E.-H. Kim, IEEE 802.15-18-0295-01-004w, LPWA frame Repeater for Harsh Environment Applications. 

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