초록 ▼

□ 연구개요
차세대 이동통신 네트워크에서 데이터 서비스를 효율적으로 제공하기 위해 요구되는 이동단말들의 이동성 관리 방안을 제시한다. 이를 위해 위치등록, 페이징, 핸드오버에 대한 스마트 이동성 관리 기법을 제시하고 기존 방법들과의 이론적 및 실험적 접근 방법을 통해 제안된 방법이 성능이 우수함을 입증하였다. 제안된 이동성 관리 기법의 적용을 통해 향후 B5G 및 6G에서의 데이터 서비스 품질을 향상시킬 수 있다.

□ 연구 목표대비 연구결과
4차 산업혁명 시대, 인공지능 기술을 활용하여 차세대 이동통신 네트워

□ 연구개요
차세대 이동통신 네트워크에서 데이터 서비스를 효율적으로 제공하기 위해 요구되는 이동단말들의 이동성 관리 방안을 제시한다. 이를 위해 위치등록, 페이징, 핸드오버에 대한 스마트 이동성 관리 기법을 제시하고 기존 방법들과의 이론적 및 실험적 접근 방법을 통해 제안된 방법이 성능이 우수함을 입증하였다. 제안된 이동성 관리 기법의 적용을 통해 향후 B5G 및 6G에서의 데이터 서비스 품질을 향상시킬 수 있다.

□ 연구 목표대비 연구결과
4차 산업혁명 시대, 인공지능 기술을 활용하여 차세대 이동통신 네트워크에서의 스마트폰을 포함한 다양한 이동 디바이스들에 대한 효율적인 이동성 관리 모형과 스마트 모빌리티 서비스 제공 방안을 제시하였다. 융합 연구와 모빌리티 연구로 구분하여 수행하였으며, 먼저, 융합 연구에서는 모빌리티 서비스 모델 개발 및 인공지능 기술 활용 방안을 제시하였다. 모빌리티 서비스 모델 개발에서는 5G, B5G, 6G에서의 이동성 관리 기능을 정의·분석하고, 이동 가입자의 위치등록 및 페이징 비용의 학습 데이터를 이용하여 가입자의 이동 확률 예측 방안을 제시하였다. 그리고 페이징 기법은 동시 및 선택적 페이징 기법을 고려하였다.
두 번째 주제인 모빌리티 연구에서는 이동성 관리 모형 개발, 영역기준 위치등록 방법 개선, 새로운 이동성 관리 방안의 제시 목표를 수립하여 연구를 수행하였다. 가입자의 이동성 모형을 위해 도시 및 시골 지역으로 서로 다른 이동 특성을 가정한 이동 트래픽을 산정하였고, 현재 운용 중인 영역기준 위치등록 방법의 성능을 개선하기 위해 3개의 영역을 하나의 위치영역을 가정하는 3Z 기법과 위치영역들 사이의 핑퐁 트래픽을 줄이기 위한 2Z 기법에서의 Timer 운용 방안을 제시하였다. 아울러, 가입자의 이동확률을 예측할 수 있는 경우 기존의 거리기준 위치등록 방법과 TAL 기반의 이동성 관리 방안과 비교하여 무선 신호에서의 트래픽을 효과적으로 줄일 수 있는 새로운 이동성 관리 방법을 제시하고 성능분석 결과로 그 타당성을 입증하였다.
연구수행 결과에 따른 주요 결과를 요약하면 다음과 같다.
■ (SCI) 2Z Timer 기법 제시:2개의 영역을 하나의 위치영역으로 관리하고 이전 영역에 대한 타이머 운용 방안 제시, 페이징 비용을 줄여 무선자원 활용의 최적화 가능
■ (SCI) 3Z 운용 방안 제시: 3개의 영역을 하나의 위치영역으로 관리하는 방법 제시
■ (SCI) 이동확률 예측 적용: 가입자의 이동확률 예측이 가능한 경우 새로운 이동성 관리 방법 제시
■ (KCI) 핸드오버 영역에서의 체류시간을 반영한 새로운 핸드오버 기법 제시
■ (IEEE Xplore) 가입자의 이동방향을 고려한 새로운 TAL 운영 방안 제시
■ (국내외 학술대회 발표 및 저서 출간) 자율주행자동차 이동성 모델링, 인공신경망을 활용한 이동성 관리 방안, 빅데이터 분석 등

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
B5G 및 6G의 이동성 관리 노드인 MME(mobility management entity) 및 AMF(access and mobility management function)에서 가입자의 이동에 따라 발생하는 위치등록, 페이징, 핸드오버 트래픽을 효율적으로 관리함으로써 초고신뢰, 광대역, 초저지연의 데이터 통신 서비스 제공이 가능하게 된다.
그리고 인공지능 기술을 활용한 효율적인 스마트 이동성 관리 방안을 제시함으로써 지속적으로 그 수요가 늘어나는 유무선 트래픽 자원을 효율적으로 사용하고, 스마트폰을 포함한 다양한 이동 디바이스들의 조난, 사고 등의 비상 시 응급 호출 및 연결을 가능하게 한다. 특히 인공지능 알고리즘의 적용으로 이동성 관리 시스템의 효율화 및 최적화를 이루고, 코로나19 등 바이러스 전염 이동경로·전염율 예측 및 방지 시스템 구축을 위해 활용될 수 있고, 미탐지 및 미응답의 이동 디바이스들에 대한 이동성 예측 등에 활용되어 사회 안전망 구축에도 응용이 가능하다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구개발의 목적 ... 4
• 2) 연구개발의 필요성 ... 4
• 3) 연구가설 및 최종목표 ... 5
• 4) 연구 범위 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 1) 이론적 접근 방법 ... 5
• 2) 실험적 접근 방법 ... 6
• 3) 연구개발 수행 과정 및 내용 ... 7
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 10
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 10
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 10
• 3) 목표 달성 수준 ... 10
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 10
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 11
• 1) 연구결과의 의미 및 중요성 ... 11
• 2) 기술적, 사회경제적 파급효과 ... 12
• 3) 기타 파급효과 ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 14
• 7. 참고문헌 ... 15
• 끝페이지 ... 30