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PoE 개념​

• 하나의 이더넷 케이블을 통해 데이터와 전력을 동시에 공급할 수 있는 기술
• 전력 케이블이 없으므로 간편한 설치, 유연한 배치 가능, PoE 스위치를 통한 중앙 집중 전력 관리

PoE 구성도, 구성요소, 적용방안​

PoE 구성도​

PoE 구성요소​

구분	내용	비고
PSE (Power Sourcing Equipment)	전력을 공급하는 장비	PoE 스위치, PoE 인젝터
PD (Powered Device)	전력을 받는 장비	IP 카메라, 무선 AP, VoIP 전화기 등

PoE 적용방안​

구분	내용	비고
VoIP 전화기	PoE를 통해 전원 공급 및 네트워크 연결	설치 간소화 및 비용 절감
무선 액세스 포인트	PoE로 전력 및 데이터 공급	위치 유연성 증가
IP 카메라	PoE로 전력 및 데이터 공급	보안 시스템 구축 용이

PoE 기술 표준​

PoE IEEE 국제 표준​

구분	내용	비고
IEEE 802.3af	최대 15.4W 전력 공급	기본적인 IP 전화기 및 무선 AP에 적합
IEEE 802.3at (PoE+)	최대 25.5W 전력 공급	고성능 IP 카메라 및 고급 VoIP 전화기 지원
IEEE 802.3bt (PoE++) Type 3	최대 60W 전력 공급	PTZ 카메라 및 멀티채널 무선 AP에 적합
IEEE 802.3bt (PoE++) Type 4	최대 100W 전력 공급	디지털 사이니지 및 고성능 장비에 적합

PoE 국내 기술 기준​

구분	내용	비고
전파법	전자파 적합성 인증 필요	전자파 간섭 방지
전기통신기술기준	네트워크 장비의 안전성과 성능 규정	전력 공급 관련 안전성 기준
KS C IEC 60950	정보기기 안전성 표준	과전압, 과전류 보호 장치 포함

PoE 고려사항​

• PoE 네트워크 구축 시 각 장비의 전력 소모량을 고려하여 총 전력 예산 관리 필요

촉각인터넷 개념​

• 초저지연 네트워크 기술을 통해 원격지의 물리적, 촉각적 정보를 실시간으로 주고받을 수 있는 인터넷 기술
• 원격 작업 및 의료, 교육 및 훈련, 가상현실 및 증강현실, 로봇 공학 및 자동화

촉각인터넷 구성도, 구성요소, 적용방안​

촉각인터넷 구성도​

• 마스터영역, 제어영역, 네트워크영역

촉각인터넷 구성요소​

구분	내용	비고
Human-System Interface (HSI)	사용자와 시스템 간의 상호작용을 담당	VR/AR 장치 포함
센서	물체의 촉질감, 위치, 압력 등의 정보를 수집	압전 센서 등
액추에이터	수집된 촉각 정보를 물리적 촉각으로 변환	멀티몰프 구조 압전 액추에이터 등
구동 드라이버	센서와 액추에이터를 제어하고 신호를 처리	저전력 소모 및 고속 응답
통신	센서와 액추에이터 간의 데이터를 실시간으로 전송	5G, 6G 등
데이터 센터	모든 데이터의 저장 및 관리	높은 보안 및 신뢰성 요구

촉각인터넷 적용방안​

구분	내용	비고
원격 의료	원격 수술 및 치료에 사용	전문 의료 기기 필요
교육 및 훈련	현실감 있는 시뮬레이션 및 실습 제공	VR/AR 헤드셋 및 햅틱 장치 필요
제조 및 자동화	로봇의 정밀한 제어 가능	산업용 로봇 및 제어 시스템 필요
가상현실/증강현실	몰입감 있는 사용자 경험 제공	VR/AR 헤드셋 필요

촉각인터넷 고려사항​

• 촉각인터넷이 제대로 작동하기 위해서 1ms 이하의 지연 시간을 가진 FTTH망 필요
• 촉각 피드백을 실시간 데이터 전송 과정에서 보안과 프라이버시 보호 준수

CRC 개념​

• 데이터 전송시 무결성을 확인하기 위해 특정한 다항식으로 체크섬을 구하여 오류를 검출하는 방식
• 데이터 전송 신뢰성 향상, 간단한 계산 속도 및 효율성

CRC 구성도, 구성요소, 적용방안​

CRC 구성도​

CRC 구성요소​

구분	내용	비고
데이터	전송하거나 저장하려는 원본 데이터 블록	원본 데이터
생성 다항식	오류 검출을 위한 기준 다항식	CRC 생성 기준
CRC 계산기	데이터 블록에 대해 CRC 값을 계산하는 알고리즘	하드웨어 또는 소프트웨어
코드워드	원본 데이터에 CRC 값을 추가한 최종 데이터 블록	전송 또는 저장될 데이터

CRC 적용방안​

구분	내용	비고
네트워크 통신	TCP/IP, Ethernet 등에서 데이터 패킷의 무결성을 확인	다양한 통신 프로토콜에 사용
저장 장치	하드 드라이브, SSD, CD/DVD 등에서 데이터 무결성 보장	저장된 데이터의 오류 검출
파일 전송	FTP에서 데이터 전송 중 발생할 수 있는 오류를 검출	파일 전송 프로토콜에 적용
임베디드 시스템	마이크로컨트롤러 등에서 데이터 전송 무결성 확인	내장형 시스템의 데이터 통신 신뢰성 보장

CRC 고려사항​

• CRC-32 등 표준 다항식 사용으로 안전성, 상호 운용성 확보

MQTT 개념​

• 클라이언트와 서버간 비동기 메세지 전달을 위한 경량 Pub/Sub 구조 TCP 프로토콜
• 저전력, 대역폭 제한 환경, 메세징, IoT, 낮은 지연, 실시간, 다양한 OS, 언어 지원

MQTT 구성도, 구성요소, 적용방안​

MQTT 구성도​

MQTT 구성요소​

구분	내용	비고
Publisher	메세지를 특정 토픽에 발행하는 클라이언트	센서, 모바일기기 등
Subscriber	특정 토픽의 메세지를 구독하는 클라이언트 또는 서버	모니터링 시스템, 제어장치 등
Broker	발행된 메세지를 해당 토픽을 구독하는 클라이언트에 중개	메세지 라우팅
Topic	메세지를 분류하기 위한 계층적 문자열	home/room/humid 등

MQTT 적용방안​

구분	내용	비고
스마트홈	다양한 센서, 장치 간 데이터 전송, 상태 업데이트	편의성, 에너지 절약
산업 자동화	로봇과 센서간 실시간 데이터 처리	생산성, 안정성
헬스케어	환자 상태 모니터링, 의료기기 제어	응급상황 대처
스마트시티	교통정보, 환경정보, 공공시설 관리	효율성, 편의성

MQTT 고려사항​

• 장치 간 직접통신이 필요하거나 다양한 유,무선 프로토콜을 커버해야할 경우 Matter 사용 고려

망 중립성 개념​

• 인터넷 통신 사업자가 인터넷에 접속하는 모든 사업자나 사용자의 접속과 트래픽을 차별없이 동등하게 취급해야한다는 원칙
• 영상 트래픽의 폭증, 망 제공사업자의 수익성, 망 제어기술의 발전으로 인해 논의 본격화

망 중립성 이슈 개념도, 주장, 대응방안​

망 중립성 이슈 개념도​

• 넷플릭스, 유튜브 등 해외 CP 데이터 수신시, ISP 티어 차이로 인해 트랜짓 비용 발생

망 중립성 이슈 주장​

구분	찬성	반대
대상	컨텐츠 제공자	망 사업자
주장	사용자 이익을 위해 망 사업자의 중립적 트래픽 처리 필요	효율적인 망 운영과 투자 저해요인 제거
통신망 관점	공공인프라 자산	적절한 투자, 유지보수로 운영, 구축 가능

망 중립성 대응 방안​

구분	내용	비고
정책	ISP 간 피어링 비용 감소	망 중립 부담 완화
ISP	해저 케이블 등 시설 투자	ISP 티어1 전환
CP	캐시서버 구축	티어 간 트래픽 비용 분담

망 중립성 이슈 발전 제언​

• 높은 망 사용 비용으로 해외 주요서비스가 철수하여 사용자의 서비스 선택권 저해
• 발신자 종량제 폐지로 피어링 비용 부담 완화 필요

QoS 개념​

• 한정된 네트워크 대역폭을 효율적으로 사용하기 위해 전송품질, 전송속도를 보장하여 종단간 서비스 품질을 향상시키는 기술
• 대역폭, 딜레이, 지터, 패킷로스 등으로 측정

QoS 보장모델 개념, 특징, 적용사례​

QoS 보장모델 IntServ, DiffServ 개념​

• IntServ: QoS 보장을 위해 수신자 주도로 경로상의 자원을 미리 예약하는 기술

• DiffServ: 트래픽을 클래스별로 분류하여 차등화된 서비스를 제공하는 기술

IntServ, DiffServ 특징 비교​

구분	IntServ	DiffServ
목적	사전 경로지정, 자원 예약	트래픽별 서비스 차등화
특징	라우팅 오버헤드 발생	RSVP 연결비용 절감
서비스 목표	실시간 서비스 트래픽 흐름 지원	다양한 서비스 레벨 지원
엄격한 지연보증	보증 가능	불가
QoS 구분	RSVP로 라우터에서 패킷 확인	DSCP 이용 구분
규모	소규모	대규모
구현복잡도	높음, 연결 상태 관리	낮음, 분류, 마킹

IntServ, DiffServ 적용방안​

• DiffServ는 백본망, IntServ는 주변 소규모망에 적용하여 대규모 네트워크 구간 간 QoS 확보 및 소규모망 내 실시간 성능 확보

오류제어 방식의 개념​

FEC, ARQ 개념, 핵심요소 비교​

FEC, ARQ 개념​

• FEC는 검증 단말에 오버헤드, ARQ는 재전송으로 인한 네트워크 오베헤드 발생

FEC, ARQ 핵심요소 비교​

구분	FEC	ARQ
특징	실시간, 높은 처리율	재전송요구로 복잡한 알고리즘 불필요
용도	1:N 통신환경	실시간 처리 불필요
-	채널 열악, 무선환경	단말 성능 열악
-	재전송 시도불가 환경	전이중 통신 환경
장점	연속적 데이터 전송으로 높은 효율, 전송 지연 없음	알고리즘 간단, 단순한 단말구성, 채널적응력 우수
단점	복잡한 검출 알고리즘, 검출 및 정정 하드웨어 성능 필요	송수신 버퍼 필요, 채널 불안정시 재전송 요구 폭증

ARQ 유형​

구분	내용	비고
Stop & Wait ARQ	한 번에 하나의 프레임 전송 후 ACK를 받을 때까지 대기	단순, 낮은 전송 효율
Go Back N ARQ	여러 프래임 연속 전송, 오류 발생 프레임 이후 모든 프레임 재전송	전송효율 상대적 높음
Selective Repeat ARQ	여러 프레임 연속 전송, 오류 발생 특정 프레임만 재전송	전송효율 우수, 구현 복잡
Adaptive ARQ	전송환경에 따라 전송 속도나 재전송 전략을 동적 조절	패킷 오류율, SNR, 전송 지연
Hybrid ARQ	FEC로 정정시도 후 실패시 ARQ 시도	무선, 위선통신, 높은 신뢰성

오류제어 방식 선택시 고려사항​

• 채널 환경, 데이터 중요도, 실시간 요구사항을 고려하여 적합한 제어 방식 선택

RAN Sharing 개념​

• 여러 이동통신사업자가 하나의 무선 기지국 및 관련 인프라를 공유하여 통신서비스를 제공하는 기술
• 네트워크 투자, 유지 비용 절감, 효율성 증대, 커버리지 확대, 환경보호

RAN Sharing 구성도, 구성요소, 공공안전망 적용방안​

RAN Sharing 구성도​

RAN Sharing 구성요소​

구분	내용	비고
eNodeB	단말과 연결되어 데이터 송수신	여러 사업자 단말 수용
MME	단말의 접속관리, 이동성 관리	각 사업자별 독립 구성
GW	네트워크 간 연결하여 트래픽 송수신	S-GW, P-GW
HSS	가입자 정보 저장 및 관리	사업자 간 가입자 공유 가능
기지국	신호 송수신을 위한 사이트	유지보수 비용 분담

RAND Sharing 고려사항​

• 3GPP 표준으로 정의된 RAN Sharing 기술 준수 필요

해밍코드 개념​

• 데이터 전송과정에서 발생하는 오류를 검출하고 수정하기 위한 자기정정부호로 추가 패리티 비트를 삽입하여 데이터 손상 검증
• 통신 과정의 노이즈, 간섭으로 인한 무결성 저해 해결, 신뢰성, 정확성 보장

해밍코드 패리티 공식, 계산 절차, 적용 사례​

해밍코드 패리티 공식​

1100₂

구분	내용
패리티 수	$2^p >= P + d + 1$
-	$2^p >= P + 4 + 1$
-	$P = 3$
총 전송 비트 수	$7 = (3 + 4)$

해밍코드 계산 절차​

구분	내용
구성 방법	P1 P2 D1 P3 D2 D3 D4
패리티 위치	$2^p$
패리티 계산	X X 1 X 1 0 0
P1	0 X 1 X 1 0 0
P2	0 1 1 X 1 0 0
P3	0 1 1 1 1 0 0

• 합이 짞수가 되게 패리티 비트 추가

해밍코드 활용 사례​

구분	내용	비고
통신시스템	데이터 전송과정에서 발생한 오류를 정정, 검출하여 신뢰성 제고	위성통신, 이동통신
저장장치	저장 및 읽기 과정에서 발생 오류 검출, 정정하여 무결성 제고	SSD, HDD
메모리	메모리 셀 불량 오류 검출, 수정하여 시스템 안정성 제고	ECC 메모리

해밍코드 고려사항​

• 패리티 비트로 인한 전송 오버헤드 고려 필요

5G 특화망 개념​

• 기업사업자가 건물, 토지, 시설 등 제한된 범위 내에서 5G 서비스를 이용하기 위해 기업 맞춤형 무선 네트워크를 구축하는 기술
• 맞춤형 서비스, 보안 강화, 효율적인 자원 관리

5G 특화망 네트워크 슬라이싱, 구성기술, 적용사례​

5G 특화망 네트워크 슬라이싱​

• 하나의 네트워크 안에서 논리적으로 분리하여 각각의 가상 네트워크에 필요한 성능과 자원(대역폭, QoS) 제공

네트워크 슬라이싱 구성 기술​

구분	개념도	내용
SDN	어플리케이션, 컨트롤플레인, 데이터플레인	데이터 전달 기능과 제어기능을 분리하여 OpenFlow를 통해 SW로 제어하는 네트워크
NFV	스위치,라우터 --- 가상화 --- VNFs, MANO	네트워크 기능을 추상화하여 SW적으로 제어가 가능하도록 하는 기술
-	-	Virtual Network Functions, Management and Orchestration

5G 특화망 적용사례​

구분	내용	비고
국내	스마트팩토리 생산 자동화	LG CNS
-	자율주행 C-V2X 네트워크	현대자동차
국외	공항 수하물 추적, 보안 검색	두바이 공항
-	항만 자동화, 크레인 제어	함부르크 항만

5G, 5G 특화망 비교​

구분	5G	5G 특화망
서비스 대상	불특정 다수	특정 기업, 기관
네트워크 범위	광범위	제한적
서비스 특성	다양한 서비스	특화 서비스
보안	상대적 취약	강화된 보안
자원관리	낮은 효율	높은 효율