초록 ▼

핵심기술
○ 와이파이 AP(Access Point) 서비스와 장비 간 상호 간섭율을 최소화한 백홀(backhaul) 송수신기 개발

최종목표
○ 와이파이 AP 서비스와 백홀을 한 장비에서 동시 지원할 수 있으며 상호 간섭율을 최소화해 백홀 및 가입자 서비스 성능을 확보할 수 있는 송수신기 개발

○ 최종 개발 제품
- 2/5GHz 듀얼밴드 와이파이 백홀 송수신기
- 전기자동차 충전소와 통합관제시스템 간 TVWS 기반의 송수신기
- 전기자동차 충전기 전용 와이파이 송수신기

핵심기술
○ 와이파이 AP(Access Point) 서비스와 장비 간 상호 간섭율을 최소화한 백홀(backhaul) 송수신기 개발

최종목표
○ 와이파이 AP 서비스와 백홀을 한 장비에서 동시 지원할 수 있으며 상호 간섭율을 최소화해 백홀 및 가입자 서비스 성능을 확보할 수 있는 송수신기 개발

○ 최종 개발 제품
- 2/5GHz 듀얼밴드 와이파이 백홀 송수신기
- 전기자동차 충전소와 통합관제시스템 간 TVWS 기반의 송수신기
- 전기자동차 충전기 전용 와이파이 송수신기

개발내용 및 결과
○ 2/5GHz 듀얼밴드 와이파이 백홀 송수신기
- 5세대 기가 와이파이 표준인 IEEE802.11ac기술에 기반한 와이파이 무선랜 서비스 및 벡홀 지원
- 4Km 이상의 백홀 서비스 제공
- 한 장비에서 가입자 서비스와 백홀 망을 상호 간섭 없이 동시 지원

○ 전기자동차 충전소와 통합관제시스템 간 TVWS 기반의 송수신기
- 2.4GHz 대역 와이파이 주파수를 TVWS 대역으로 변환하는 주파수 변환기술 적용
- 광대역 고출력 TVWS 대역 AMP기술 사용
- 신호 SNR을 개선하는 저잡음 증폭기술 사용

○ 전기자동차 충전기 전용 와이파이 송수신기
- 전기자동차 충전기 내의 연결 형식에 따라 RJ45와 USB 중 하나로 데이터를 전송할 수 있도록 구현 개발하여 이식성이 높음
- 충전소 구역 내 타 와이파이와 충돌이 발생하지 않기 위하여 충전소의 TVWS 송수신기에 자동 접속이 가능하도록 개발

개발내용 및 결과
○ 시스템 및 통신모듈 성능개선 기술
- 관련 논문 연구, 사례연구, 국내외 연구동향 파악, 학술대회 참가 등을 통해 무선 백홀 토폴로지(topology) 최적화 알고리즘 개발 함
- 개발된 무선 백홀 토폴로지 최적화 알고리즘에 대해 논문발표 등을 통해 검증 함
- 검증된 무선 백홀 토폴로지 최적화 알고리즘을 토대로 특허출원.

기술개발 배경
○ 본 연구개발은 향후 지속적인 인프라 확대가 전망되는 전기자동차 인프라를 대상으로 공공서비스 영역에서 전파 간 간섭 없이 자유로이 사용할 수 있는 와이파이망과 전기자동차 충전 데이터 전송시 발생할 수 있는 데이터 이용요금의 절감을 통해 전기차 분야의 민간 인프라 확대에 기여하고자 함.
○ 이를 위해 본 과제에서는 5GJz 주파수 대역의 와이파이 망을 전기 충전소를 중심으로 구성 공공서비스로 활용하도록 지원함과 동시에 45Km 이상 안정적으로 데이터를 전송할 수 있도록 백홀로 와이파이를 제공하는 AP를 개발하였음
○ 전기자동차 충전정보로 인한 불필요한 충전기 유지관리비용을 절감 할 수 있도록 기존 M2M 통신방식을 와이파이, 백홀 및 TVWS 주파수 대역을 사용할 수 있는 송수신기를 개발하였음
○ 또한 슈퍼와이파이 망에 기존의 가장 효율적인 최적 경로 알고리즘인 다익스트라 알고리즘 (Dijkstra algorithm)을 사용하여 비용 효율적으로 동작할 수 있도록 무선 링크의 특성에 기반 한 최적화 알고리즘을 개발하였음

핵심개발 기술의 의의
○ 사용자 서비스 와이파이와 무선 백홀 와이파이를 동시에 지원하는 장비는 국내 최초로 개발하였음
○ 국산화 정도 : 80%
○ 중국, 인도등 유선망 확보가 어려운 지역에서 무선 백홀 제품에 대한 관심이 증가하고 있어 수출 가능성이 높다고 판단됨

적용 분야
○ 유선망 설치가 어려운 도서산간 지역의 와이파이 서비스 제공
○ 전기자동차 충전을 위한 데이터 네트워크의 적용범위 확대
○ 산업기기들에 대한 무선 백홀 서비스 제공
○ 공공/사설 와이파이 무선랜 구축
○ 공공 정보 제공 서비스(지역 밀착형 생활 정보) 제공
○ 재난상황에서 기간망을 대신한 와이파이 통신망 구축

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 정보통신·방송 기술개발사업 최종보고서 초록 ... 3
• 정보통신·방송 기술개발사업 주요 연구성과 ... 11
• 목차 ... 16
• 제 1 장 서론 ... 17
• 제 1 절 과제의 개요 ... 17
• 제 2 절 과제의 성과 ... 20
• 제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과 ... 23
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 23
• 제 2 절 단계 목표 및 평가 방법 ... 30
• 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 33
• 제 4 절 수행 결과의 보안등급 ... 36
• 제 5 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리 현황 ... 37
• 제 3 장 과제 수행의 내용 및 결과 ... 40
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 40
• 1. 연구개발 추진일정 ... 40
• 2. 연구개발 추진실적 ... 40
• 3. 연구개발 달성성과 ... 62
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 84
• 제 3 절 시장 현황 및 사업화 전망 ... 86
• 제 4 절 고용 창출 효과 ... 89
• 제 5 절 자체보안관리진단표 ... 90
• 끝페이지 ... 90