IoT와 MEC를 지원하는 UAV 기반 네트워크 및 컴퓨팅 기술 [2004]
유망기술
구분 무인항공기가 지원하는 3D 네트워크 평균
출판 연도 2018.3
개요/정의
○ 5G의 상용화 등 무선네트워크의 진화에 힘입어 사물인터넷(IoT)이 널리 확산·활용되기 시작하였으며, IoT에서 복잡한 작업의 처리를 위해 모바일 엣지 컴퓨팅(MEC, Mobile Edge Computing)의 기술이 등장하였음.
- IoT에 연결된 다양한 이기종 기기들 간의 통신으로 인해 5G 및 그 이상의 네트워크 환경에서 데이터 트래픽이 급격 히 증가하고 있음.
- 모바일 엣지 컴퓨팅은 클라우드 컴퓨팅에 비해 더욱 빠른 대응을 가능하게 하나, 지상 서버만으로는 IoT 환경의 이동 성과 태스크 급변에 대응하기 어려움.16)
○ 무인항공기(UAV, Unmanned Aerial Vehicle)은 이동성과 유연한 배치, 비용 효율성 등의 장점으로 인해 지능형 공중 통신 플랫폼17)의 핵심으로 대두
- UAV 기반의 3D 네트워크는 5G 이후 미래 무선 네트워크의 핵심 요구사항인 초고속, 초저지연, 초연결 특성을 만족 할 수 있는 효과적인 도구로 주목
주요 키워드 uav, unmanned aerial vehicle, drone, trajectory optimization, wireless sensor network
부상성
○ 5G 기반의 글로벌 모바일 데이터 트래픽은 2027년에 1제타바이트를 넘어서고, 2030년까지 5제타바이트(ZB, Zettabytes)에 도달할 것으로 전망18)
- 급증하는 데이터 트래픽 환경 하에서 초고속, 초저지연, 초연결로 대표되는 5G 이상의 네트워크 특성을 만족하기 위 해 무인항공기에 통신장치를 장착하여 공중기지국으로 활용하고자 하는 수요가 증가하고 있으며, 컴퓨팅 장치를 장 착하여 모바일 엣지 컴퓨팅의 자원으로 활용하고자 하는 수요 또한 증가
○ 무인항공기에 다양한 장치와 센서를 장착하면 공중을 포함하는 3D 네트워크를 구성하여 지상 통신 네트워크를 보완할 수 있어 그 중요성이 더욱 부각
- 장거리에서도 손실을 최소화하고, 기기의 동적 배치에 유연하게 반응하며, 군집네트워크를 형성하여 신속하고 효과적 으로 통신을 확장/연결/복구할 수 있음.
- 고고도에서 태양광에너지 활용하여 에너지 효율적인 퉁신 시스템을 지원하고19), 보안 통신을 지원하며20), 다수의 무인기를 활용하여 5G 공중 통신 네트워크 구성의 효율적인 간섭 최소화, 사용자 스케줄링21) 등 관련한 연구들이 지속 증가하고 있음.
논문 수 추세 (글로벌/한국) 최근 3년간 저자 키워드 분포
국가별 연구 수준 비교
번호 국가명 논문 수
(06-20년)
10%
논문 수 (06-20년)
10% 논문 비율(%) (06-20년)
논문 수 (18-20년)
10%
논문 수 (18-20년)
10% 논문 비율(%) (18-20년)
1 Peoples R China 1,628 176 10.8 1,534 204 13.3
2 USA 660 111 16.8 448 64 14.3
3 England 285 59 20.7 254 63 24.8
4 South Korea 279 13 4.7 236 10 4.2
5 Australia 180 33 18.3 138 25 18.1
6 Canada 178 30 16.9 151 24 15.9
7 Spain 152 10 6.6 113 3 2.7
8 France 132 27 20.5 91 16 17.6
9 Italy 113 3 2.7 85 1 1.2
10 India 109 6 5.5 93 4 4.3
최근 고피인용 논문 (10건)
연도 피인용 수 저널명 논문 제목
2020 202 IEEE COMMUNICATIONS SURVEYS AND TUTORIALS
Thirty Years of Machine Learning: The Road to Pareto-Optimal Wireless Networks
2020 109 IEEE TRANSACTIONS ON WIRELESS COMMUNICATIONS
Multi-Agent Reinforcement Learning-Based Resource Allocation for UAV Networks
2020 100 IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL INFORMATICS
UAV-Enhanced Intelligent Offloading for Internet of Things at the Edge
2020 98 IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL INFORMATICS
Joint Computation and Communication Design for UAV-Assisted Mobile Edge Computing in IoT 2020 96 IEEE TRANSACTIONS ON WIRELESS
COMMUNICATIONS
UAV Trajectory Planning for Data Collection from Time-Constrained IoT Devices
2019 720 IEEE COMMUNICATIONS SURVEYS AND TUTORIALS
A Tutorial on UAVs for Wireless Networks: Applications, Challenges, and Open Problems
2019 521 IEEE ACCESS Unmanned Aerial Vehicles (UAVs): A Survey on Civil Applications and Key Research Challenges
2019 433 IEEE TRANSACTIONS ON WIRELESS COMMUNICATIONS
Energy Minimization for Wireless Communication With Rotary-Wing UAV
2019 409 IEEE INTERNET OF THINGS JOURNAL
UAV Communications for 5G and Beyond: Recent Advances and Future Trends
2019 350 PROCEEDINGS OF THE IEEE Accessing From the Sky: A Tutorial on UAV Communications for 5G and Beyond
주요 글로벌 기관 주요 한국 기관
번호 기관명 논문 수
1 Beijing Univ Posts & Telecommun 99
2 Southeast Univ 91
3 Natl Univ Singapore 56
4 Nanjing Univ Aeronaut & Astronaut 56
5 Army Engn Univ PLA 52
번호 기관명 논문 수
1 Korea Adv Inst Sci & Technol 24
2 Kyung Hee Univ 23
3 Sejong Univ 18
4 Soonchunhyang Univ 16
5 Korea Univ 15