초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는 5G 이동통신 기술과 LPWA (Low Power Wide Area) 기술의 이종 네트워크 기반 massive 드론 서비스를 위한 무선 접속 및 간섭 정렬 기술, 자원 관리 및 드론의 이벤트 메시지 전송 기술, 드론의 커버리지 관리 기술을 개발하고 시뮬레이션을 통해 성능을 평가하였다. 종래의 이동통신 기지국 안테나들은 하향 조향되어 있어서 고공에서 움직이는 드론들을 효율적으로 서비스하기 어렵다. 이에 LPWA 기반의 IoT 기술 접목 및 3차원 공간을 이동하는 드론 서비스 환경에 특화된 새로운 무선 접속

□ 연구개요
본 연구는 5G 이동통신 기술과 LPWA (Low Power Wide Area) 기술의 이종 네트워크 기반 massive 드론 서비스를 위한 무선 접속 및 간섭 정렬 기술, 자원 관리 및 드론의 이벤트 메시지 전송 기술, 드론의 커버리지 관리 기술을 개발하고 시뮬레이션을 통해 성능을 평가하였다. 종래의 이동통신 기지국 안테나들은 하향 조향되어 있어서 고공에서 움직이는 드론들을 효율적으로 서비스하기 어렵다. 이에 LPWA 기반의 IoT 기술 접목 및 3차원 공간을 이동하는 드론 서비스 환경에 특화된 새로운 무선 접속 기술과 scalable 자원 관리 기술과 같은 핵심 요소 기술을 개발하여 새로운 통신 패러다임 선도한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구는 5G/LPWA HetNet 환경에서 massive 드론 서비스를 위한 무선 접속 기술, 자원 관리 기술의 핵심 요소 기술들을 연구하고 통합 시뮬레이터를 개발하여 성능을 평가하는 것을 목표로 하였다.
1차년도는 드론 무선 통신 핵심 요소 기술을 개발하였다. 드론 접속 환경을 고려한 5G/LPWA HetNet 구조를 제안하고, 5G/LPWA HetNet에서 드론의 상태 정보를 기반으로 커넥티비티를 최대화하기 위한 셀 선택 기술을 개발하였다. 또한 드론 통신의 수율을 증가시키기 위해 다중 안테나 간섭 정렬 기반의 드론 간 통신 기술을 연구하였으며, 종래 기술 대비 채널 용량을 크게 증가시켰다.
2차년도는 드론 무선 통신 서비스를 위한 운영 기술을 개발하였다. 효율적인 5G/LPWA HetNet scalable 자원 관리 기술을 통해 제한된 무선 자원을 이용하여 Massive 드론들을 서비스하는 연구를 진행하였다. 또한 특정 상황에서 Massive 드론들이 효율적으로 이벤트 메시지를 전송하는 기법을 개발하여 드론들의 액세스 실패 확률을 줄이고 프레임 당 데이터 전송 성공 횟수를 증가시켰다.
3차년도는 5G/LPWA HetNet을 기반으로 Massive 드론 시스템의 시뮬레이터 개발 및 성능 평가를 수행하였다. 특히 동적 커버리지 클래스 관리 기법 개발을 통해 무선 자원 할당을 위한 시그널링 오버헤드 사용량이 감소시킬 수 있었다.
본 연구 결과로 5G/LPWA HetNet 통신 서비스를 위한 핵심 기술들을 개발하였고, SCI급 논문 5편을 포함하여 총 9편의 논문을 발표하였고, 특허 등록 1건을 완료하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
새로운 5G/LPWA HetNet 패러다임을 제시하고 Massive 드론 서비스를 위한 핵심 요소 및 운영 기술들을 개발함으로써 신기술을 선점하고, 통신 응용 분야 및 상용화를 선도할 것으로 기대된다. 첫째, 본 연구에서 개발되는 5G/LPWA HetNet 핵심 요소 기술 및 Massive 드론 서비스를 위한 운영 기술들은 지적재산권 확보 및 해당 분야 연구 경쟁력을 강화한다. 둘째, 연구 결과들은 국내외 기업 및 연구소 등과 기술 교류, 기술 이전, 상호 기술 향상에 활용될 것이다. 셋째, 드론 통신 및 5G/LPWA HetNet 관련 우수한 인력을 배출하여 국가 산업 경쟁력을 높일 것이다. 넷째, 이동통신 시장 및 드론 서비스 시장의 활성화를 통해 기업 및 고객의 가치를 높이고, 새로운 응용 서비스를 활성화하는데 기여할 것이다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 8
• 4. 참고문헌 ... 9
• 5. 연구성과 ... 10
• 끝페이지 ... 13