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사진; ICU 개인무선통신연구센터(센터장 마중수·아래줄 가운데) 연구진들이 즉석에서 이동적응망을 구현할 수 있는 시스템을 연구하고 있다.
기존의 통신망에서 사용자간 통신은 반드시 통신사업자 또는 사설기관이 제공하는 서비스를 통해서만 가능하다.
이동통신의 경우 사용자간 데이터는 기지국을 거쳐 이동전화교환기를 통해 전달되며 무선 LAN의 경우에는 LAN AP(Access Point)를 거쳐 무선 LAN 애플리케이션 서버 또는 라우터를 통해 전달된다. 이러한 기간망 통신은 초기시설 투자가 많고 서비스 범위 내에서만 가능하다.
이러한 현재의 기간망 통신서비스는 속도가 100Kbps급으로 낮은 편이며 사용요금도 비싸 일반 대중화는 아직 어려운 실정이다. 이러한 문제들로 인해 제3세대 이동통신 IMT2000의 보급이 전세계적으로 늦어지고 있다.
이에 따라 한국정보통신대학교(ICU) 개인무선통신연구센터(센터장 마중수 교수)는 별도의 기간망 지원 없이도 사용자 통신기기들이 서로 협조해 필요한 망을 즉석에서 형성할 수 있는 이동적응망의 요소기술 연구를 수행하고 있다.
이동적응망은 익명성이 보장돼 자유로운 통신이 가능하며 공통의 취미를 가진 사용자간에 가까운 공간에서 통신할 수 있는 장점이 있다. 무엇보다도 기존의 이동통신에 비해 수Mbps급의 고속통신이 가능하고 통신 사용료가 무료다. 이러한 장점 때문에 이동적응망은 가정, 학교 캠퍼스, 회사 안에서는 물론 언제 어디에서나 형성이 가능해 앞으로 우리 사회에서 21세기의 새로운 통신 패러다임으로 등장이 예상되는 중요한 기술이다.
개인무선통신연구센터는 지난해 대학IT연구센터로 지정돼 무선통신·네트워크·소프트웨어를 전공하는 ICU와 한국과학기술원 소속 교수 6명, 석·박사 과정 학생 50명으로 구성돼 운영되고 있으며 SKT의 후원을 받아 한국전자통신연구원 이동통신연구소와 협력 연구를 수행 중이다.
실내외 어디에서나 각자 이동전화기·노트북컴퓨터 등 다양한 개인휴대정보단말기들을 가지고 이동적응망을 형성해 자료, 의견 및 자신이 보유한 응용프로그램을 공유하게 하는 ‘모바일 마켓플레이스’라는 비전을 구현하겠다는 것이다.
가능한 모든 조건에서 최적의 성능을 보장하는 기술을 개발하는 것이 궁극적인 목표이긴 하지만 단기간에 이동적응망이 단일 표준규격으로 제정돼 모든 분야에 적용되기는 사실상 어렵다는 것이 연구진의 시각이다. 응용분야에 따라 요구조건이 상당히 다르게 주어지기 때문에 지리적·기능적 정보통신기기의 용량 측면에서 단계적으로 보급될 것으로 내다보고 있다.
이에 따라 연구 초기에는 주로 노트북컴퓨터를 대상으로 이동적응망 연구를 수행하고 점진적으로 PDA와 이동전화기를 포함하는 이동적응망 개발에 나설 계획이다. 지리적 범위는 실내·캠퍼스·도심 등 점진적으로 더 복잡한 망 구성을 위해 필요한 기술을 개발할 예정이다. 응용분야도 네트워크게임, 채팅, 커뮤니티 정보서비스 등 다양한 애플리케이션들을 수용할 방침이다.
센터에서는 특히 이동적응망에서 사용자들이 자유롭게 망에 출입하고 또 이동하기 때문에 이를 관리할 노드 디스커버리(node discovery) 및 모빌리티 매니지먼트(mobility management) 기술을 개발 중이다. 또 불안정한 노드로 인해 각 목적지로의 경로를 설정하는 동적 라우팅 기술과 다양한 응용분야로의 적응성을 높이기 위해 호환연구 및 전력소모 최소화 작업 등에 매진하고 있다.
이번 연구에 대표적으로 참여하고 있는 대학은 ICU를 비롯 서울대·한국과학기술원(KAIST)·한국외국어대학 등이다.
△이동적응망에서의 전파간섭관리기법 연구(ICU 김성륜 교수)=이 연구의 주 관심분야는 ISM밴드와 같이 허가받지 않고 누구나 사용할 수 있는 주파수 밴드에서 서로 다른 무선네트워크가 공존할 경우 불가피하게 발생하는 네트워크간 간섭문제를 해결하는 것이다.
△인터넷서비스를 위한 라우팅 기술개발(서울대 전화숙 교수)=인터넷서비스에 사용되는 TCP는 두 통신 주체간 신뢰성 있는 데이터 전달을 보장하는 프로토콜로 종단간 연결설정, 전송에러 제어 및 흐름제어, 혼잡제어 기능 등을 수행한다. 이러한 여러 TCP 기능 중 이동적응망에서의 TCP 전송 성능을 결정하는 대표적인 기능은 혼잡제어다.
이 혼잡제어상에서 나타나는 수신지연과 데이터 전송률의 감소를 해결하고 이외에 다이내믹한 링크 재설정을 통한 슬로 스타트 발생률 감소 및 효율적인 인터넷서비스 지원을 위한 다중 경로 설정기법을 연구하고 있다.
△링크적응형 라우팅 기술개발(한국외국어대 정동근 교수)=이동적응망 연구에서 상대적으로 부족한 무선 채널(링크)의 전파전파 특성과 부하 변화에 따른 간섭신호 증감의 영향을 고려한 링크 적응형 라우팅 기술을 개발 중이다.
△멀티 홉 액세스 네트워크 연구(KAIST 이황수 교수)=이동적응망은 별도의 인프라 없이 휴대형 개인정보 단말기들 각각 하나의 노드가 되어 상호협조를 통해 즉석에서 형성하는 네트워크다. 이동적응망에 대한 연구로 가장 많이 연구된 분야는 멀티 홉 라우팅에 관한 것이다.
이에 따라 이동적응망과 기존 인프라 기반망간 연동 구간에서 멀티 홉 환경을 지원할 수 있도록 하는 방안에 대해 연구를 진행한다.
△고속데이터 전송 연구(ICU 박현철 교수)=초고속 무선통신 시스템의 물리계층에 관한 연구로서 특히 차세대 무선랜 및 4세대 이동통신의 핵심기술인 고속 변복조 및 채널코딩에 관한 연구를 진행 중이다. 현재 수행 중인 과제는 크게 차세대 무선랜 규격인 IEEE 802.11g 구현, 4세대 이동통신 모뎀인 직교 주파수 분할 다중방식(OFDM), 최근 주목받는 오류정정 방식인 LDPC(Low Density Parity Check) 부호에 관한 연구 등 세가지다.
△기타=모바일 마켓플레이스를 이룩하기 위해 네트워크의 모든 계층에 관한 연구를 마중수 센터장이 수행하고 있으며, 모바일 마켓플레이스의 응용 프로그램과 서비스 방안연구를 KAIST 조정완 교수가, 네크워크 계층간 프로토콜 최적화를 통한 전력제어 연구를 KAIST 윤현수 교수가 진행 중이다.
마중수 센터장은 “소요되는 기술이 복잡하고 아직 전세계적으로도 개발 중이어서 교수와 학생들이 높은 수준의 세계적인 연구를 수행할 수 있는 유망한 분야”라며 “이론연구 외에도 이동적응망을 실제 구현해 무선통신·네트워크·소프트웨어 등 세가지 기술에 대한 실전 능력을 보유한 고급인력을 양성하는 데 주력할 것”이라고 말했다.
<대전=박희범기자 hbpark@etnews.co.kr>
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