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<strong>성층권</strong> <strong>시스템을</strong> <strong>이용한</strong> <strong>IMT</strong>-<strong>2000</strong> <strong>망</strong> <strong>구성</strong> <strong>방안</strong> <strong>연구</strong><br />
손성환 0 * , 김재명 * , 정구익 ** , 이군섭 ** , 이동학 ** , 정원석 **<br />
인하대학교 정보통신대학원 * , SK 텔레콤 네트워크 <strong>연구</strong>원 **<br />
A study of <strong>IMT</strong>-<strong>2000</strong> network configuration using HAPS<br />
Soung Hwan Shon 0 * , Jae Moung Kim * , Gu Ik Chung ** , Goon Seop Lee ** , Dong Hahk Lee ** , Won Suk Chung **<br />
1. 서 론<br />
The Graduate School of Information Technology & Telecommunications, INHA University *<br />
SK Telecom Network R&D Center **<br />
kittisn@naver.com, jaekim@inha.ac.kr<br />
romeocki@sktelecom.com, ksl@sktelecom.com, dhlee@sktelecom.com, wschung@sktelecom.com<br />
요 약<br />
최근 이동통신 서비스 사용자의 급격한 증가와 다양한 형태의 멀티미디어 서비스의 제공을<br />
위해 차세대 이동통신 시스템인 <strong>IMT</strong>-<strong>2000</strong> <strong>시스템을</strong> 개발하게 되었으며, <strong>2000</strong> 년 이후부터는 성<br />
층권 비행선을 사용하여 <strong>IMT</strong>-<strong>2000</strong> 용 기지국으로 사용하기 위한 <strong>연구</strong>가 시작 되었다. <strong>성층권</strong>통<br />
신시스템은 저비용, 유지보수의 용이성 및 단말기의 소형화 등의 장점을 가지고 있어 무선통신.<br />
방송<strong>망</strong>의 활용에 관심을 갖게 되었다. 이에 따라 본 논문에서는 <strong>성층권</strong> <strong>시스템을</strong> 사용한 <strong>IMT</strong>-<br />
<strong>2000</strong> <strong>망</strong>의 <strong>구성</strong><strong>방안</strong> 및 링크분석을 통해 기술적 타당성을 분석하였다.<br />
최근 이동통신 서비스 사용자의 급격한 증가와<br />
다양한 형태의 멀티미디어 서비스의 제공을 위한<br />
서비스는 필연적이 됨에 따라 전세계적으로 이러한<br />
문제를 해결하기 위해 <strong>IMT</strong>-<strong>2000</strong> <strong>시스템을</strong> 개발하게<br />
되었다. 이에 따라 1990 년대 중반에 <strong>IMT</strong>-<strong>2000</strong> 시스<br />
템의 위성 부문에 대한 개발도 진행되었으나<br />
GMPCS 시스템들의 사업적인 실패로 <strong>IMT</strong>-<strong>2000</strong> 시<br />
스템의 위성 부문에 대한 기술 개발은 상당부분 지<br />
연 되거나 중단되었다. 그러나 <strong>2000</strong> 년부터 <strong>성층권</strong><br />
<strong>시스템을</strong> 통신 및 방송용으로 사용하기 위한 <strong>연구</strong><br />
가 진행 됨에 따라 위성과 지상통신 시스템의 장점<br />
을 두루 갖춘 <strong>성층권</strong> <strong>시스템을</strong> <strong>IMT</strong>-<strong>2000</strong> 기지국용<br />
으로 사용 하기 위한 <strong>연구</strong>가 시작되었다[1][2].<br />
본 논문에서는 <strong>성층권</strong> <strong>시스템을</strong> 사용하여 <strong>IMT</strong>-<br />
<strong>2000</strong> <strong>망</strong>을 <strong>구성</strong>할 때 가능한 <strong>방안</strong>을 분석해 보고<br />
그에 따른 링크의 분석을 통해 <strong>성층권</strong> <strong>시스템을</strong> 사<br />
용한 <strong>IMT</strong>-<strong>2000</strong> 기지국의 타당성을 분석하도록 한다.<br />
2. <strong>성층권</strong> 시스템<br />
<strong>성층권</strong>통신시스템(HAPS)는 고도 20∼50km 정도의<br />
<strong>성층권</strong>에 무인비행선을 체공시켜 통신 및 방송서비<br />
스 및 원격탐사, 전파감시 등의 각종 무선 응용 서<br />
비스 제공을 목적으로 하는 시스템으로 <strong>성층권</strong>은<br />
기상 조건이 비교적 안정되어 있고, 항공관제 영역<br />
위쪽에 위치하며, 필요할 경우 비행선을 착륙시켜<br />
유지 보수가 가능하다. <strong>성층권</strong> 비행선은 전장 약<br />
150∼250m 정도의 크기로 약 1ton 정도의 탑재체를<br />
탑재할 수 있으며, 내부의 헬륨 가스를 사용하여 정<br />
점 체공을 위한 부력을 얻고, <strong>성층권</strong>에서 바람 등의<br />
영향에 대해 자세 및 위치를 제어하기 위해 전동기<br />
로 구동되는 프로펠러를 사용한다. <strong>성층권</strong> 비행선에<br />
요구되는 전력은 낮에는 비행선 표면에 장착된 태<br />
양 전지를 사용하고, 밤에는 내부에 장착된 연료전<br />
지에 의해 공급된다. <strong>성층권</strong> 통신 시스템은 시스템<br />
비용이 정지궤도 위성과 비교하여 1/4∼1/10 에 불과<br />
하고 유지보수가 용이하기 때문에 저비용으로 서비<br />
스를 실현할 수가 있다. 또한 전송손실이 크게 감소<br />
될 수 있기 때문에 단말기의 소형화가 가능하여 지<br />
상방식 수준의 저전력 휴대 통신을 할 수 있으며<br />
직경 70km(앙각 30 도)에서 직경 500km(앙각 5도)의<br />
범위까지 광역 통신이 가능한 장점이 있다.<br />
이런 특징으로 인해서 저비용 서비스의 실현, 고<br />
속통신 서비스 및 휴대통신 서비스가 가능하며 일<br />
반사용자의 다양한 서비스 욕구를 만족 시킬 수 있<br />
다.<br />
특히 이동통신 기지국의 <strong>성층권</strong> 시스템의 활용은
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