[논문 리뷰] Communication Bandwidth for Emerging Networks: Trends and Prospects

Sudhir K. Routray, Pallavi Mishra외 3명|arXiv (Cornell University)|2019. 03. 12.

Advanced MIMO Systems Optimization참고 문헌 5인용 수 5

한 줄 요약

이 논문은 인터넷의 사물(이нтер넷 오브 things, IoT)과 같은 서비스에서 비롯된 증가하는 수요를 중심으로 광학 및 무선 네트워크를 통해 통신 대역폭의 현재 및 미래 추세를 분석한다. 글로벌 코어 네트워크 대역폭 사용량을 평가하고, 향후 스펙트럼 할당 및 신세대 네트워크에서의 효율적 대역폭 활용을 위한 핵심 추세와 전망을 규명한다.

ABSTRACT

Bandwidth is one of the essential resources for communication. Due to the emergence of large number of new services in different types of communications and their value added entities, the demand for bandwidth has gone up more than ever before. The Internet and its allied services are one of the main users of the global bandwidth. With this increasing demand, effective usage of the available bandwidth and the discovery of new bands become very important. In this article, we show current bandwidth usages and their utilities in different application domains. We show the present trends of bandwidth used for global communication by taking the international bandwidth of the core networks in to account. We analyzed the bandwidth trends in optical and wireless communication domains. Emerging services such as Internet of Things and their bandwidth provisioning too have been discussed in this article.

연구 동기 및 목표

• 신세대 네트워크에서의 통신 대역폭 현재 상태와 향후 추세를 분석하기 위해.
• 인터넷 오브 things(IoT)와 같은 신규 서비스에 의해 유도되는 대역폭 수요 증가를 평가하기 위해.
• 광학 및 무선 통신 도메인에서의 대역폭 활용도를 평가하기 위해.
• 효율적인 스펙트럼 사용 기회 규명 및 새로운 주파수 대역 탐색을 위해.
• 글로벌 코어 네트워크 대역폭 추세와 향후 네트워크 설계에 대한 영향을 종합적으로 개괄하기 위해.

제안 방법

• 글로벌 통신 추세 평가를 위해 국제 코어 네트워크 대역폭 데이터 분석.
• 고용량 파이버 네트워크 포함 광학 통신 시스템의 대역폭 사용량 검토.
• 특히 5G 및 신개념 모바일 기술에서의 무선 통신 대역폭 추세 조사.
• IoT 및 머신투머신 통신과 같은 신규 서비스의 대역폭 제공 평가.
• 다양한 응용 분야의 데이터를 통합하여 공통 패턴과 향후 요구사항 규명.
• 2장의 그림을 활용한 그래픽 표현을 통해 대역폭 추세 및 사용 패턴 시각화.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 광학 및 무선 네트워크 전반에서 글로벌 통신 대역폭 사용의 현재 추세는 무엇인가?
• RQ2 IoT 및 클라우드 기반 애플리케이션과 같은 신규 서비스로 인해 대역폭 수요는 어떻게 변화하고 있는가?
• RQ3 향후 네트워크에서 효율적인 스펙트럼 활용을 위한 주요 과제와 기회는 무엇인가?
• RQ4 국제 코어 네트워크 대역폭 데이터는 글로벌 데이터 트래픽 증가를 어떻게 반영하고 있는가?
• RQ5 증가하는 대역폭 수요를 충족시키기 위해 새로운 주파수 대역을 발견하고 활용할 가능성은 무엇인가?

주요 결과

• 데이터 집약적 서비스 및 IoT 애플리케이션의 확산으로 인해 대역폭 수요가 크게 증가했다.
• 고용량 백홀 및 코어 네트워크 전송을 위해 광학 통신 네트워크가 여전히 핵심적인 역할을 한다.
• 특히 5G 및 그 이상의 기술에서 무선 네트워크는 대역폭 소비가 급격히 증가하고 있다.
• 코어 네트워크 국제 대역폭 데이터는 글로벌 데이터 트래픽 확대를 반영하여 일관된 상승 추세를 보이고 있다.
• 미래의 대역폭 수요를 충족시키기 위해 기존 스펙트럼의 효율적 활용과 새로운 대역 탐색이 필수적이다.
• IoT와 같은 신규 서비스는 서비스 품질을 보장하기 위해 확장 가능하고 적응 가능한 대역폭 제공 전략이 필요하다.