Case Study for Telecommunication Network Design based on Optimal Path Algorithm

최적경로 알고리듬을 활용한 경제적인 통신망 설계 적용 사례

In this paper, several network algorithms were tested to find an optimal one for telecommunication network design. Algorithms such as Dijkstra's shortest path algorithm, Ford-Bellman's shortest path algorithm, Prim's minimum spanning tree algorithm, and Kruscal's minimum spanning tree algorithm were reviewed and compared in terms of feasibility and resulted network construction cost. Then an optimal algorithm that is most suitable for telecommunication network design was selected. For more specific and quantitative analysis of the selected algorithm, it was implemented to a real telecommunication network construction site. The analyzed results showed that the suggested design method when compared with the conventional one, reduced the network construction cost considerably. The total network length estimated by the conventional method were 5267 meters while the suggested method resulted in 4807 meters. Thus the new method reduced the total network length by 8.7 percent which is equivalent to 97,469,000 Won of construction cost. Considering the frequent telecommunication network constructions, due to new urban developments in the nation, the economic benefit of the suggested telecommunication network design method will be significant. In addition to the construction cost savings, the suggested telecommunication network design procedure possesses several other economic benefits. Since the design procedure can be standardized and automatized, it can reduce the design cost itself and the skill acquirement periods required for new or inapt design crews. Further, due to the standardized and automatized design procedure, any telecommunication network design results can accessed more objectively.

본 논문에서는 GIS와 네트웍 알고리듬을 이용하여 통신관망의 설계를 최적화하였다. 구체적이고 계량적인 분석을 위해 신규로 조성되는 대규모의 도시개발지역을 대상으로 하여 기존의 설계방식에 의해 산출된 통신관망과 최적경로 알고리듬을 이용한 통신관망과의 건설비용을 비교하였다. 본 연구의 결과 GIS와 최적경로 알고리듬을 적용한 설계 결과가 기존의 설계방법에 비해 상당한 비용절감 효과가 있음을 보여준다. 연구 대상지역에서 기존설계에 의해 산출된 통신관로의 거리는 5,267m이며 최적경로를 적용한 결과는 4,807m로 460m(9.5%)의 차이를 보였다. 결과를 비용으로 산정했을 경우 약 19,469천원(8.7%)의 비용절감 효과를 보였다. 본 연구에서 제시된 최적화 기법은 기존 설계기법에 비해 통신관망의 공사비의 절감 이외에 설계과정의 표준화 및 자동화가 가능하므로 이를 이용한 자동설계 시스템 개발로 설계비용과 인력이동에 따른 설계업무 적응기간 단축과 인건비 절감이 가능하며, 또한 설계 결과에 대한 객관적 검증이 가능할 것으로 판단된다.