2. 비교 대상이 된 통신 구조

분석 대상은 다음 세 가지 통신 구조이다.

1. Wi-Fi Mesh 단독 구성

2. LTE/5G 기반 단독 구성

3. Wi-Fi Mesh + LTE/5G 병행 구성

비교 기준은 단일 로봇이 아닌, 다중 로봇이 동시에 관제 서버와 통신하는 상황을 전제로 한다.

3. 시뮬레이션에서 관찰한 주요 특성

3.1 Wi-Fi Mesh 기반 구조

Wi-Fi Mesh 환경에서는 다음 특성이 두드러졌다.

• 노드 간 거리 및 장애물 증가 시
  → 지연 시간과 변동성이 빠르게 증가

• 로봇 수가 늘어날수록
  → 특정 구간에서 병목 현상 발생

• 반면, 단거리·국지 구간에서는
  → 낮은 지연 특성을 보임

즉, Wi-Fi Mesh는 조건이 맞을 때는 빠르지만, 조건 변화에 민감한 구조로 나타났다.

3.2 LTE/5G 기반 구조

LTE/5G 기반 구조에서는 다음 경향이 관찰되었다.

• 평균 지연과 패킷 전달률은 비교적 안정적

• 장애물·거리 변화에 따른 급격한 성능 붕괴는 적음

• 다만, 로봇 수 증가 시
  → 제어 응답 지연이 누적되는 경향 확인

이는 LTE/5G가 균질한 품질을 제공하지만, 실시간 제어에는 여유가 크지 않은 구조임을 보여준다.

3.3 병행(하이브리드) 구조

Wi-Fi Mesh와 LTE/5G를 병행한 구조에서는 다음 특성이 나타났다.

• Mesh 품질 저하 상황에서도
  → 최소 제어·상태 데이터는 유지

• 전체 연결 단절 가능성 감소

• 관제 서버 입장에서
  → 데이터 흐름의 안정성 증가

중요한 점은, 이 구조가 항상 가장 빠른 성능을 보인 것은 아니라는 점이다.

대신,

“가장 늦어지는 상황을 완화하는 구조” 로 작동했다.

4. 관제 시스템 관점에서의 해석

시뮬레이션 결과를 관제 관점에서 해석하면 다음과 같다.

• 단일 통신 구조는
  → 성능 특성이 명확하지만, 취약 지점도 명확함

• 병행 구조는
  → 최적 성능보다는 최악 상황을 관리하는 데 유리

즉, 통신 구조 선택은 최대 성능을 목표로 할 것인지, 최소 성능을 보장할 것인지의 문제로 귀결된다.

5. 현재 단계에서의 판단

본 단계에서의 판단은 다음과 같다.

1. 다중로봇 관제 환경에서는 성능 평균보다 성능 하한이 더 중요하다.

2. 통신 구조는 빠른 네트워크를 고르는 문제가 아니라, 불안정성을 어떻게 흡수할 것인가의 문제다.

3. 병행 구조는 성능 최적화보다는 관제 안정성 확보 수단으로 해석하는 것이 타당하다.