OPC UA 미들웨어를 탑재한 5G 이동통신 단말 개발 및 지능형 공장환경을 위한 검증

김규빈,김세훈,이주연,김재홍,정진곤 대한전자공학회 2024 전자공학회논문지 Vol.61 No.1

This study examines 5G sub-6 GHz and millimeter wave (mmWave) band frequency support terminals equipped with open platform communication unified architecture (OPC UA) middleware which is an international industry standard protocol. To this end, we first implement each part of the software platform in the 5G mobile communication terminals. Next, an OPC UA middleware and a central server are implemented to support communication among the various 5G devices in the smart factory. Finally, all the designed software platforms and OPC UA middleware are embedded into the manufactured 5G communication terminal hardware, and the performance of the terminals is evaluated through the experiments. As a result, the maximum transmission rate, reliability, and data processing speed of the 5G sub-6 GHz band support terminal shows 1.3 Gbps, 3.34% BLER (block error rate), and 101 TPS (transaction per second). 본 연구에서는 지능형 공장 구현을 위해 국제 산업용 표준 프로토콜 OPC UA (open platform communications unified architecture) 미들웨어를 탑재한 5G sub-6 GHz 지원 단말과 5G millimeter wave (mmWave) 지원 단말을 제작하고 그 성능을 검증하였다. 이를 위해 먼저 5G 이동통신 단말 소프트웨어 플랫폼을 설계하였고, 지능형 공장 내 서로 다른 장비 사이 통신을 지원하기 위한 OPC UA 미들웨어와 중앙서버를 구현하였다. 마지막으로 5G 이동통신 단말 하드웨어를 제작하여 설계한 소프트웨어 플랫폼 및 OPC UA 미들웨어를 탑재 후, 실험을 통해 설계한 5G 이동통신 단말 성능을 검증하였다. 실험 결과, 5G sub-6 GHz 지원 단말 최대 전송 속도는 1.3 Gbps (bit per second), BLER (block error rate)는 3.34%을 나타내며, 데이터 처리 속도는 101 TPS (transaction per second)임을 확인하였다.

Security Threats and Potential Security Requirements in 5G Non-Public Networks for Industrial Applications

박태근,박종근,김기원 한국컴퓨터정보학회 2020 한국컴퓨터정보학회논문지 Vol.25 No.11

In this paper, we address security issues in 5G non-public networks for industrial applications. In contrast to public networks that offer mobile network services to the general public, 5G non-public networks provide 5G network services to a clearly defined user organization or groups of organizations, and they are deployed on the organization’s defined premises, such as a campus or a factory. The main goal of this paper is to derive security threats and potential security requirements in the case that 5G non-public networks are built for discrete and process industries according to the four deployment models of 5G-ACIA (5G Alliance for Connected Industries and Automation). In order to clarify the scope of this paper, we express the security toolbox to be applied to 5G non-public networks in the form of the defense in depth concept. Security issues related to general 5G mobile communication services are not within the scope of this paper. We then derive the security issues to consider when applying the 5G-ACIA deployment models to the industrial domain. The security issues are divided into three categories, and they are described in the order of overview, security threats, and potential security requirements. 본 논문에서는 산업 애플리케이션을 위한 5G Non-Public Network에서의 보안 이슈를 다룬다. 일반 대중에게 모바일 네트워크 서비스를 제공하는 공공 네트워크와는 달리, 5G Non-Public Network는명확하게 정의된 사용자 조직이나 조직들의 그룹에게 5G 네트워크 서비스를 제공하며, 캠퍼스나 공장과 같이 사용자 조직이 지정한 영역 내에 구축된다. 본 논문의 주목적은 5G-ACIA (5G Alliance for Connected Industries and Automation)에서 제안한 네 가지 구축 모델에 따라 5G Non-Public Network가 이산 산업 및 공정 산업을 위하여 구축될 경우 고려되어야 할 보안 위협 및 잠재적 보안요구사항을 도출하는 것이다. 본 논문의 범위를 명확하게 하기 위해 먼저 5G Non-Public Network에적용할 보안 툴박스를 심층 방어 개념으로 표현한다. 일반적인 5G 이동통신 서비스와 관련된 보안이슈는 본 논문의 범위에 포함되지 않는다. 그 다음, 산업 도메인에 5G-ACIA의 구축 모델을 적용할때 고려해야 할 보안 이슈를 도출한다. 도출된 보안 이슈들은 세 가지 범주로 나뉘며 각각의 보안이슈들은 개요, 보안 위협 및 잠재적 보안 요구사항의 순서로 서술된다.

5G 서비스 보안 강화를 위한 제로트러스트 기반 보안점검항목 연구

이혜진,이상준 한국EA학회 2024 정보기술아키텍처연구 Vol.21 No.4

5G 무선 이동통신 기술 관련 통신장비 수입 및 도청· 백도어 사고 증가와 비대면 업무 환경의 보편 화로 글로벌 대기업의 내부 계정을 탈취한 랩서스 공격 등 사이버 위협이 지속 증가하고 있다. 또한, 기존 정보보호 인증제도 관련 최소한의 요건으로 인하여 산· 학· 연· 관 분야별 보안 전문가는 효과성 관련 고도 화되는 新기술 발전에 부합하는 보안점검항목의 필요성을 제기하고 있다. 본 논문에서는 국내· 외 관련 제 도 및 표준의 보안점검항목 등 비교· 분석을 통해 정보통신망의 안정성 및 신뢰성 확보와 보안성 강화를 위 한 4가지(5G, Zero Trust(ZT), 주요정보통신기반시설보호(CIIP), ISMS-P) 보안점검항목을 결합하여 한국 형 5G와 ZT 보안 성숙도 모델 개발 및 5ZCI 통합 보안점검항목을 개발하고 산· 학· 연 5ZCI 보안 전문가 대상으로 관리체계별 실효성(적합성) 검증을 진행하였다. 연구 결과는 5G 네트워크 사업자 및 ISMSP · CIIP 보안 담당자 세부 점검 등에 활용 가능하여 향후 기업· 조직의 사이버 보안 수준을 향상 시킬 수 있다. Cyber threats are continuing to increase, including the increasing number of wiretapping and backdoor incidents related to the import of communication equipment related to 5G wireless mobile communication technology and the widespread use of non-face-to-face work environments, such as the Wrapsus attack, in which the internal accounts of global conglomerates were stolen. In addition, due to the minimum requirements of the existing information protection certification system, security experts in each field of industry, academia, research, and government are raising the need for security inspection items that meet the increasingly advanced new technologies related to effectiveness. In this paper, we developed a Korean-style 5G and ZT security maturity model and a 5ZCI integrated security inspection item by combining four security inspection items (5G, Zero Trust (ZT), CIIP, ISMS-P) to secure the stability and reliability of information and communication networks and strengthen security through comparison and analysis of security inspection items in related domestic and international systems and standards. We also conducted an effectiveness (suitability) verification for each management system for 5ZCI security experts from industry, academia, and research institutes. The research results can be used for detailed inspection by 5G network operators and ISMS-P· CIIP security personnel, etc. and can improve the cyber security level of companies and organizations in the future.

5G 무선망 설계에서 정밀 지리 정보의 중요성

전현철,김태용,김영궁 한국정보통신설비학회 2018 한국정보통신설비학회 학술대회 Vol.2018 No.08

Wireless evolution has come a long way over the last 40 years, starting from a technology-centric all the way to a technology-transparent future, shifting the focus of innovation from components and radio transceiver technologies(e.g., MIMO) to resource allocation and interference management(e.g., CDMA, OFDMA) and to user-centric and device-driven communications, in the “internet of everything.” Wireless communications are expected to dominate everything, everywhere, and transform everyday life, mainly by means of revolutionary fifth-generation(5G) technologies. These are characterized by concepts such as, cell-less architectures, massive spatial processing, tactile response times, big data processing and virtualization. Many groundbreaking technological advances are currently considered as promising enablers for realizing the 5G expectations. To achieve the world’s first commercialization of 5G, mobile communication companies of Korea are preparing or performing dynamic activities including 5G wireless network design. Wireless network analysis and design are very critical processes, because initial network performance and QoS(Quality of Service) of 5G are mainly depend on these. We tried to develop the simulation tool(CellPLAN) for 5G wireless network design referred to 5G pre-New Radio(NR). In this paper, We want to emphasize the importance of Geographic Information System(GIS) in 5G wireless network design. To do this, we listed on the essential information for 5G wireless network design, such as GIS, candidate site information, and propagation model. To focus on the effects of building information(location, shape, height) in 5G wireless network design, we select the sample area and make the possible error intentionally in digital map of CelLPLAN. And we analyzed the difference between original case and error case in the respect of Reference Signal Received Power(RSRP). These works can give a good insight of necessity of one simulation tool to increase reliability and performance in the field of 5G wireless network design and optimization.

5G 특화망의 성공적 정착을 위한 보안 고려사항 연구

김 건우,손 대현,박 훈용,박 성민,김 영수,김 환국,김 보남,유 일선 조선대학교 IT연구소 2023 정보기술융합공학논문지 Vol.13 No.1

As Naver and Samsung Electronics commercialized the nation's first Private 5G service in June 2022, competition to take the lead in the domestic Private 5G market has accelerated. The Private 5G technology can expand 5G technology to the B2B market, which was formerly limited to only the B2C market. It can be used in various fields, such as manufacturing, logistics, AI, and transportation. According to a market outlook by Grand View Research, the global Private network market is expected to grow at an average annual rate of 49 percent and reach 50 trillion by 2030. The high growth rate of the Private 5G market could revitalize the 5G industry and play a significant role as a bridge to the 6G digital exchange. However, security must be provided for the successful settlement and growth of Private 5G services. Thus, policies such as security guidelines and considerations are essential. However, research on security guidelines or considerations for private networks is at its early stage worldwide, and Korea is at a time of inadequacy. Therefore, to contribute to the development and prosperity of Private 5G services, this paper proposes Private 5G network security considerations based on security threat analysis for Private 5G networks. 2022년 6월, 네이버와 삼성전자가 국내 최초 5G 특화망 서비스를 상용화함에 따라 국내 5G 특화망 시장의 주도권을 확보하기 위한 경쟁이 가속화되었다. 5G 특화망은 기존 B2C 시장에 국한되어 있던 5G 기술을 B2B 시장으로 확장시켜 줄 수 있는 기술이며, 제조업, 물류, IT, 운송업 등 다양한 분야에 활용될 수 있다. Grand View Research의 시장전망 분석에 따르면 전 세계 특화망 시장규모는 연평균 49% 성장률을 보여 2030년 50조에 이를 것으로 전망했다. 높은 성장률을 보이는 5G 특화망 서비스의 발전은 5G 산업의 활성화를 초래할 수 있으며 더 나아가 6G로 넘어가는 단계에 브릿지 역할을 할 수 있기에 매우 의의가 있다. 하지만, 5G 특화망 서비스의 성공적 정착 및 성장을 위해서는 보안이 선행되어야 하며 보안 지침 및 고려사항과 같은 정책이 필수적이다. 그러나 특화망을 위한 보안 고려사항 또는 지침에 관한 연구는 전 세계적으로도 초기단계이며, 우리나라는 미비한 시점이다. 이에 본 논문에서는 국내 5G 특화망 서비스가 본격화되기 이전에 서비스의 안전성을 높이기 위해 5G 특화망에 대한 보안 위협 분석을 기반으로 5G 특화망 보안 고려사항을 제안하고자 한다.

Effects of the Characteristics of 5G Services on the Users’ Intention of Continuous Use by the Technology Acceptance Model

Chil Yuob Choo 한국디지털융합학회 2022 IJICTDC Vol.7 No.1

This thesis is a paper focusing on the technology acceptance model and analyzing the impact of the characteristics of 5G services on users' continuous use intentions. With the start of the fourth industrial revolution in the 21st century, 5G is the best technology used in the Internet of Things, high-speed information and communication, artificial intelligence, big data, self-driving cars, virtual reality, augmented reality, robots, nanotechnology, and blockchain. Despite the fierce competition among countries to preoccupy 5G information and communication core technologies of the Industrial Revolution, Korea is very hopeful to expand its economic value by implementing the world's first 5G high-speed mobile communication. Technical features of 5G high-speed information and communication are represented by ultrafast, ultra-high capacity, ultra-low delay, and ultra-connectedness. 5G mobile communication (hereinafter referred to as 5G) is significantly superior to LTE, which is 4G mobile communication, in terms of transmission speed, latency, and terminal capacity. 5G service is not just one axis in the process of developing mobile communication technology, but it is also an innovative value creation of businesses that technology has. Although 5G was initially expanded to focus on B2C, it will gradually be transferred to a global globalized business in the form o f a variety of new business models and services in the B2B sector. All interest in 5G has now been focused on billions of smartphone users, which, of course, is expected. Therefore, there is a lack of research on how the national investment method will work and what in dividuals can achieve by using 5G services. In addition, in terms of 5G service providers, they have not been able to use specific investment strategies and services because they have not been able to identify large-scale investments for 5G or what parts of each industry as a whole. In this study, we analyzed and organized the characteristics of 5G services, studied the characteristics of each technology of 5G services, and conducted a survey focusing on users' actual usage intentions. To this end, 18 prior papers using existing overseas and domestic technology acceptance models were applied, and results on the intention of use were derived using technology acceptance models..

5G 통신 기술을 적용한 인명구조용 보조 장비 디자인 연구 - 해상구조용 드론을 중심으로 -

YANGJUN,조정형 사단법인 한국융합기술연구학회 2023 아시아태평양융합연구교류논문지 Vol.9 No.8

This study conducted a study on the design of marine rescue drones that support lifesaving operations using 5G technology. 5G technology provides the ability to process images and sensor data in real time by providing high-speed data transmission and fine latency. Through this, drones enable quick and accurate information collection and emergency judgment even during life-saving operations. In the study, image sensors, thermal imaging sensors, marine state data sensors, speakers, etc. were applied as auxiliary equipment for marine rescue drones, and a 5G communication marine structure management system was designed to transmit and analyze such data in real time through a 5G network. The purpose of this study is to provide a direction for drones to operate maritime rescue activities in the 5G era by applying 5G maritime communication methods and designing the appearance of drones by combining research results on marine rescue drones in the 5G era. As related technologies mature and product structures improve, drones' 5G technology-related functions are expected to be realized in the near future. It is also expected to be applied to various fields where other marine rescue products or drones can be used. In subsequent studies, it is expected to contribute to the field of maritime structure by presenting such a specific design. 본 연구는 5G 기술을 활용하여 인명구조 작업을 지원하는 해상구조용 드론 디자인에 대한 연구를 수행하였다. 5G 기술은 고속의 데이터 전송과 미세한 지연 시간을 제공하여 실시간으로 영상 및 센서 데이터를 처리할 수 있는 기능을 제공한다. 이를 통해 드론은 인명구조 작업 중에도 빠르고 정확한 정보 수집 및 응급 상황 판단을 가능하게 한다. 연구에서는 해상구조용 드론의 보조 장비로서 이미지센서, 열화상 센서, 해상 상태 데이터 센서, 스피커 등을 적용하고, 5G 네트워크를 통해 이러한 데이터를 실시간으로 전송하고 분석하는 5G 통신 해난구조 관리시스템을 디자인하였다. 본 연구에서는 5G 시대 해상구조용 드론에 대한 연구 결과와 해난구조 요소를 결합하여 5G 해상통신방식을 적용하고 드론의 외관을 디자인함으로써 드론이 5G 시대에 해난구조 활동 운용에 방향성을 제시하는 데 목적이 있다. 관련 기술이 성숙되고 제품 구조가 개선이 되면서 드론의 5G 기술 관련 기능도 머지않아 실현될 수 있을 것으로 예상한다. 또한 다른 해상구조 용품이나 드론 활용이 가능한 다양한 분야에 적용할 수 있을 것으로 전망한다. 후속 연구에서는 이러한 구체적인 디자인을 제시함으로써 해난구조 분야에 기여할 수 있기를 기대한다.

5G 기반 자율주행차 활용 산업-서비스 분류체계 개발

김동하(Dong Ha Kim),박선정(Seon Jeong Park),임춘성(Choon Seong Leem) 한국전자거래학회 2019 한국전자거래학회지 Vol.24 No.2

5세대 통신기술(5G)의 등장에 따라 4차 산업혁명 관련 첨단기술과 융합한 다양한 통신서비스가 나타나고 있다. 그 중, 5G 기술의 효과적․실용적 활용을 위해 본 논문에서는 IT전문가들을 대상으로 설문을 실시하였고, 그 결과 5G 기술과 융합하여 가장 많은 서비스 활성화를 이끌 수 있는 4차 산업혁명 분야로서 자율주행차가 선정되었다. 이를 기반으로, 5G 기반 자율주행차 활용 산업 및 서비스 분류체계를 개발함으로써 자율주행차를 활용한 신사업 개발 및 새로운 비즈니스 모델개발을 지원하는 기틀을 제공하였다. 이와 더불어, 개발된 새로운 자율주행자동차 산업-서비스 분류체계를 통해 연계 Matrix를 작성하여 향후 차세대 자율주행차가 활용될 수 있는 분야에 대한 실용적인 산업-서비스 개발을 위한 가이드라인을 제공하고자 한다. In accordance with the advent of the 5th generation (5G) communication technology, we are having a change in various communication services which converge with high technologies related to the 4th Industrial Revolution. To utilize the upcoming 5G technology effectively and practically, we analyzed the technologies which have the most potential in convergence under the introduction of 5G technology and as a result, it is a autonomous vehicle that well discuss the core technologies of the 4th Industrial Revolution, which can lead to service activation by being combined with 5G technology. In addition, we developed an industry-service classification of 5G-based autonomous vehicle, we provided a basis for supporting a new business and its new business model converged with 5G communication technology. Furthermore, we will create a linkage matrix with the industry-service classification system of a new autonomous vehicles. This matrix will service as a guideline for industry-service development where autonomous vehicles can be utilized actively in the next generation.

5G 이동통신 서비스 비전 및 응용서비스

박용완,허수정 에스케이텔레콤 (주) 2014 Telecommunications Review Vol.24 No.2

디지털기술의 진전과 소비자 수요 변화 등의 패러다임 전환은 통신서비스 흐름을 전체적으로 변화시키고 있으며 4세대 기반의 스마트폰 중심의 통신서비스는 산업의 경제적 성장까지 주도하여 소비자의 삶과 생활 패턴에도 영항을 미치고 있다. 그러나 급변하는 사회현상과 고도화되어가는 산업 환경, 다양화 개인화되는 소비자의 요구를 충족시킬 수있는 차세대 이동통신서비스의 필요성이 대두되면서 5세대(5G)를 준비하고 있다. 4G 이동통신서비스의 한계, 새로운 멀티미디어 통신기기의 보급, 사물인터넷의 확장에 대한 5G 환경으로의 변화 필요를 통해 5G 서비스에서는Quadruple 1000을 제시하고 이를 지원하기 위한 5가지 서비스기술을 제시한다. 5G 서비스를 지원하기 위한 서비스기술 목표로 초반응성, 초연결성, 초실감형, 초저가형, 초절전형, 초신뢰성을 명명하고 차세대 5G 서비스 비전과 그에따른 핵심 응용서비스를 소개한다. 4G의 서비스 한계를 넘을 수 있는 5G의 서비스 도출은 서비스주도형 산업구조에서 반드시 필요한 연구 분야이며 도출된 서비스를 지원할 수 있는 기술의 개발로 전 세계 5G를 주도해 나갈 수 있을것으로 기대한다.

이음5G 서비스 국내외 동향과 활성화 정책방안

이상윤 한국전자파학회 2022 한국전자파학회논문지 Vol.33 No.7

5G technology is globally recognized as an enabler for digital transformation, facilitating the integration of information technology and operational technology through its eMBB, URLLC, and MMTC capabilities. e-Um 5G, first introduced in 2021 in Korea, is a 5G network providing customized services tailored to each industrial sector and provides coverage within a specific geographical area, such as a manufacturing center or a campus premise. A few developed countries are taking initiatives to develop private 5G (e-Um 5G) policies, equipment, and services in order to enhance their industrial competitiveness. This paper examines the prevailing trends in the private 5G (e-Um 5G) market, equipment, and service development, including the pilot program that had been recently conducted in Europe. The e-Um 5G policy in Korea is reviewed, and its ecosystem is analyzed in terms of supply and demand. Finally, an e-Um 5G promotion policy is presented.