초록 ▼

연구의 목적 및 내용
2015년 제21차 유엔 당사국 총회(COP21)에서 합의된 신기후체제의 근간이 될 파리 협정 등에서 보는 것과 같이 에너지 문제는 전 지구적 환경 뿐 아니라 경제/사회적으로 해결해야할 문제이다. 본 연구과제에서는 에너지 다소비 산업 중의 하나인 정보통신분야에서의 에너지 소비 감소를 위하여 통신 네트워크에서의 에너지 효율 증대를 위한 연구를 수행하였다. 특히 통신 네트워크 분야 에너지 소비의 가장 큰 부분인 기지국 유지/운영에 있어서의 다양한 에너지 효율 향상 방안을 연구함으로써, 전체 통신 네트워크의 에

연구의 목적 및 내용
2015년 제21차 유엔 당사국 총회(COP21)에서 합의된 신기후체제의 근간이 될 파리 협정 등에서 보는 것과 같이 에너지 문제는 전 지구적 환경 뿐 아니라 경제/사회적으로 해결해야할 문제이다. 본 연구과제에서는 에너지 다소비 산업 중의 하나인 정보통신분야에서의 에너지 소비 감소를 위하여 통신 네트워크에서의 에너지 효율 증대를 위한 연구를 수행하였다. 특히 통신 네트워크 분야 에너지 소비의 가장 큰 부분인 기지국 유지/운영에 있어서의 다양한 에너지 효율 향상 방안을 연구함으로써, 전체 통신 네트워크의 에너지 소비를 줄일 수 있는 방안을 제시하였다.

연구결과
통신 네트워크의 에너지 효율적 운영 방안은 통신 네트워크를 구성하는 시스템적 문제로, 기지국 설치 및 운영에 관한 다양한 분야에 연관되어 있다. 본 연구과제에서는 기지국 및 사용자 파라미터와 에너지 효율과의 상관관계에 대한 분석을 수행하고, 이를 바탕으로 에너지 효율을 증대시킬 수 있는 기지국 운영 및 배치 방안에 관한 연구를 수행하였다. 본 연구 과제의 주요 연구 결과는 다음과 같다.

• 기지국 스위칭을 기반으로 하는 에너지 효율적 기지국 운영 방안
- 다양한 사용자 QoS 및 기지국 파라미터에 대한 에너지 사용량 저감과 시스템 성능간 trade-off 분석하고, 분석 내용을 기반으로 하는 기지국 운영 방안 제시, 특히 상향링크와 하향링크를 함께 고려한 경우의 기지국 운영 방안 제시

• 이종 네트워크 모델에 대한 에너지 효율적 기지국 배치 방안
- 다양한 종류의 기지국이 존재하는 경우 최적화된 기지국 배치 방안 및 이에 대한 성능 분석 실시

• 사업자간 기지국 공유가 가능한 경우의 기지국 운영 방안
- 기지국 운영 가격, 사용자 서비스 가격 및 에너지 가격 등에 대한 경제적 모델링을 수행하고, 이를 기반으로 서비스 사업자간 사용자 로밍이 가능한 경우 서비스 사업자 별 운영 목적에 따른 기지국 운영 방안 제시

연구결과의 활용계획
통신 네트워크의 에너지 효율 향상에 관한 연구는 단순히 통신 네트워크 연구에 있어 에너지 파라미터를 고려하는 것에 그치는 연구가 아니다. 새로운 연구개발이 이루어지면 지속적으로 에너지 소비는 증가하게 된다. 이는 본 과제의 연구 결과물들이 통신 네트워크 기술개발의 다양한 분야에 활용될 수 있음을 의미한다. 따라서 본 과제의 결과물을 활용하여 단기적으로는 통신 네트워크에서의 에너지 효율적 운영 및 이를 구현하는 분야에서 활용될 수 있으며, 중장기적으로는 전력 네트워크와 같이 통신 네트워크와 유사한 특성을 갖는 분야로의 확장을 통하여 산업 전반적인 에너지 소비 효율 향상을 위한 부분에 활용될 수 있다.

(출처 : 한글요약문 4p)

Abstract ▼

Purpose&contents
Energy problem is critical and crucial problem for human behavior. The operation of communication network infrastructure incurs significant electrical energy consumption.
From the perspective of communication network operators, reducing this consumption is not only a matter of

Purpose&contents
Energy problem is critical and crucial problem for human behavior. The operation of communication network infrastructure incurs significant electrical energy consumption.
From the perspective of communication network operators, reducing this consumption is not only a matter of showing environmental responsibility, but also of substantially reducing their operational expenditure. This research proposes how dynamic operation of base stations can provide significant energy savings.

Result
The energy effective operation for communication networks is formulated as the system design problem that is related with several parts of communication networks such as base station operation, deployment and maintenance. The goal of this research project firstly measures the relationship between various system parameters and the energy efficiency how to affect parameters to energy consumption. Using that, it is proposed the communication network operation and deployment strategies for enhancing the energy efficiency. The main results can be summarized as follows:

• The energy efficient base station operation based on dynamic switching
- It is analyzed the trade-off between various system parameters and the energy consumption, and suggested the dynamic switching based energy efficient base station operation. Particularly, the proposed method considers the effect of both uplink and downlink environments.

• The energy efficient base station deployment for heterogeneous networks.
- The base station deployment is proposed as well as the operation when various base station such as micro/pico/femto base station are worked on macro base station.

• The network operation considering the network sharing among service providers - The cost is modeled considering the base station operation cost, the user service cost and energy cost, and, using that, the network operation strategy is researched for reduced the cost considering the network sharing among service providers.

Expected Contribution
This research project about the energy effective operation for communication networks is covered almost all area in communication networks. It means that the results of this project are applied to various researches of communication networks for enhancing the energy efficiency. In addition, the results of this project is used when develop the techniques for reducing the energy consumption in other research areas such as power networks.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1목차 ... 2연구계획 요약문 ... 3연구결과 요약문 ... 4 한글요약문 ... 4 SUMMARY ... 5연구내용 및 결과 ... 6 1. 연구개발과제의 개요 ... 6 2. 국내외 기술개발 현황 ... 9 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 11 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 29 5. 연구결과의 활용계획 ... 30 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 32 7. 참고문헌 ... 33 8. 연구성과 ... 35 9. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 36 10. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 36 11. 기타사항 ... 36끝페이지 ... 36