차세대 이동 통신은 기존의 음성 서비스뿐만 아니라 훨씬 높은 용량을 필요로 하는 고품질 멀티미디어 서비스를 제공하여야 하므로 기지국의 용량을 획기적으로 증가시키는 스마트 안테나 기술이 요구되고 있다. 스마트 안테나에 대한 논의가 IMT-2000 표준화에서 활발히 이루어지고 있으며 실시간 적응 알고리즘을 장착한 스마트 안테나 제품들이 상용화되어 출시되고 있는 시점이다. 본고에서는 차세대 이동 통신 기술로 각광 받고 있는 스마트 안테나 기술의 개념, 스마트 안테나의 종류, 적응 신호 처리 알고리즘, 스마트 안테나의 IMT-2000 표준화 동향 그리고 적용 사례들을 기술하고자 한다.
차세대 이동통신 시스템은 다양한 서비스를 지원하기 위해 다양한 분야에서 연구되며 응용되고 있다. 차세대 이동통신 시스템 연구에 있어 최대 관심은 다양한 통신시스템의 통합과 빠른 데이터 전송을 이용한 다양한 서비스의 제공이다. 통신시스템의 통합은 Multi Standard Modem을 이용하여 연구되고 있으며, 다양한 서비스 제공을 위한 빠른 데이터 전송은 OFDM(Othogonal Frequency Division Multiplexing) 방식이 적용되고 있다. 본 논문에서는 차세대 이동통신을 위한 Multi Standard Modem을 이용하여 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)을 감소시키기 위한 방법을 제안하고, PAPR 감소 중 발생되는 문제점인 대역 내 왜곡을 EVM(Error Vector Magnitude)을 이용하여 보정하는 기법을 제안하였다. 본 논문에서는 제안한 방법을 이용하여 차세대 이동통신 시스템의 PAPR 감소 효율, CCDF(Complementary Cumulative Distribution Function)와 BER(Bit Error Rate) 성능을 시뮬레이션을 통해 분석했다. 시뮬레이션 결과 차세대 이동통신 시스템의 성능이 개선됨을 알 수 있다.
차세대 이동통신 무선 채널모델이란 무선 인터페이스 구간 내에서의 신호 처리 모델로서 이동통신 시스템 개발에 필요한 알고리듬 구현 기술의 검증에 사용된다. 다중 안테나 사용의 중요성이 제기되기 이전에는 주로 전파 채널(propagation channel)에 관한 물리 현상의 분석이 무선 채널 모델의 주류를 이루었으나 전송속도의 증가 및 전송용량 증가를 위한 다중안테나사용이 본격화 되면서 안테나를 포함한 공간 채널(spatial channel)의 수학적 표현 및 전파현상 분석이 이동통신 시스템 개발에 중요한 역할을 수행한다. 본 고에서는 최근 WINNER 등에서 제시하는 B3G(Beyond 3G) 시스템 개발을 위한 채널 모델링 과정과 대표적인 다중 안테나 무선공간 채널모델 연구의 현황을 소개하며, 또한 차세대 이동통신을 위한 채널 모델링의 주요 연구 이슈를 소개한다.
차세대 이동통신 무선 채널모델이란 무선 인터페이스 구간 내에서의 신호 처리 모델로서 이동통신 시스템 개발에 필요한 알고리듬 구현 기술의 검증에 사용된다. 다중 안테나 사용의 중요성이 제기되기 이전에는 주로 전파 채널(propagation channel)에 관한 물리 현상의 분석이 무선 채널 모델의 주류를 이루었으나 전송속도의 증가 및 전송용량 증가를 위한 다중안테나 사용이 본격화되면서 안테나를 포함한 공간 채널(spatial channel)의 수학적 표현 및 전파 현상 분석이 이동통신 시스템 개발에 중요한 역할을 수행한다. 본 고에서는 개요에 이어 II장에서는 최근 WWRF에서 제시하는 B3G 시스템개발을 위한 채널 모델 과정을 소개하고, III장에서는 대표적인 다중안테나 무선 채널모델에 관한 내용을 소개한다. 또한 IV장에서는 차세대 이동통신을 위한 채널모델링의주요 연구 이슈와 함께 V장에서는 ETRI에서 추진중인 한국형 무선 채널모델 연구의 현황을 소개한다.
이동통신의 요구사항이 종래의 음성위주에서 보다 발전된 형태인 무선멀티미디어 쪽으로 옮겨지면서 기존의 이동통신방식으로서는 지원에 한계가 생기게 되었다. 이러한 새로운 요구사항에 부응하면서 보다 고품질의 데이터 서비스를 제공하기 위한 이동통신방식에 대한 연구개발 노력이 ITU에서의 차세대 이동통신 표준인 IMT-2000 표준의 제정 움직임과 맞물려 차세대이동통신의 단일 국제표준을 제정하는 것을 목표로 하여 표준화 활동이 진행되었다. 그러나 표준의 진행과정에서 유럽과 북미를 중심으로 한 양대 표준으로 IMT-2000 표준의 축이 굳어지고 있는 형편이다. 이러한 표준화 움직임에 맞추어 본 고에서는 IMT-2000 무선접속 분야의 표준화 동향, 표준의 주요 기술 및 관련기술의 지적재산권 출원동향을 살펴보고자 한다.
통신 서비스 시장의 패러다임이 유선 음성통신에서 무선의 데이터 통신으로 급속히 확산되고 있다. 이러한 통신시장의 변화를 수용하기 위해서는 고속의 전송속도에 근거한 다양한 서비스 제공과 아울러 인터넷 응용에 기반한 다양한 서비스들이 제공되어 기존의 이동통신망의 제한성을 탈피한 고품질의 이동통신망들의 구성이 요구된다. 이러한 고속통신을 수용하기 위해서는 무선 신호처리 기술, 광대역 전송기술, 첨단 이동통신망 구축 기술이 필수적이며, 효율적인 운용 기술에 의한 가입자 서비스의 수용 또한 요구되어 진다. 디지털 이동통신 시스템의 기반 기술로 활용되어 온 CDMA 다중접속 방식은 음성, SMS, 회선 데이터 서비스를 제공하기 위한 IS-95A/B 시스템 과 3세대 이동통신 시스템의 규격으로 평가받고 있는 동기방식 CDMA2000, 비동기방식 WCDMA 기술 등이 개발되고 있다. 본 논문에서는 CDMA2000-1X 이동통신 시스템의 망 구조 및 특징을 분석하고, 각 서비스 제공 방안 분석을 통하여 차세대 이동통신망에서의 효율적인 망 구성방안의 기초자료로 도출하며, 3세대 이동통신망의 차세대 이동통신망으로의 진화 전략과 아울러 망 진화를 위하여 요구되는 핵심기술 등을 분석하였다.
디지털기술이 컴퓨터와 통신의 융합을 가능케하고 있으며, 이어서 최근 방송과 통신기술의 융합이 언급될 정도로 방송과 통신과는 밀접한 관계가 있다. 통신과 방송은 CATV, 위성방송, 디지털 방송 시스템 등에서 이미 기술적으로 많은 공통부분이 이용되고 있다. 따라서 각 가정의 가입자 선로에 광가입자선 또는 광대역 무선이 도입되면 B-ISDN, ATM 등의 기술을 이용하여 넓어진 대역으로 종래의 방송 프로그램뿐만 아니라 전화, 인터넷 등 통신서비스가 함께 지원되는 통신방송종합망의 형태가 실현될 것으로 예견되고 있다[1]. 본 고는 차세대 이동통신 시스템인 IMT-200 기술에 대해 언급하였다. 이동통신의 원리, IMT-2000 시스템 구성 및 필요성을 다루고, 이를 실현하기 위한 신기술에 대한 소개 및 문제점을 검토하고, 향후 방송과의 연관관계에 대해 논한다.
본 논문에서는 한국전자 통신 연구원에서 연구 개발한 차세대 DSRC 패킷 통신 기술을 소개하였다. 차세대 DSRC 패킷 통신 시스템의 요구 사항, 목표 시스템 규격, 차세대 DSRC 패킷 통신시스템의 구조에 대하여 설명하였다. 차세대 DSRC 시스템은 최대 24 Mbps 데이터를 5.8GHz 대역으로 전송하는 고속 패킷 통신 시스템으로 기존의 ITS 서비스뿐 아니라 모바일 오피스 서비스를 지원한다. 현재 차세대 DSRC 시스템은 각 모듈 별 기능 시험을 실시하였으며 차세대 DSRC RE 모듈의 front end부분에 대한 MMIC(microwave monolithic integrated circuit) 개발하였다. 본 차세대 DSRC 패켓 통신 시스템은 Mobile PC 제조산업, 차량 탑재 무선 인터넷 산업, 차세대 이동통신으로 차량에 탑재되는 고속 무선 인터넷 단말기로서 모바일 인터넷, 게임 등 모바일 오피스 응용 및 텔레매틱스 서비스 차세대 이동통신 산업 발전에 기여할 것으로 기대된다
초기에 3세대 이동통신망의 IP 멀티미디어 서비스를 위해 개발된 IMS는 현재 All IP 기반의 차세대 통신 환경에서 새로운 서비스의 제공과 유 무선 망의 통합 제어 플랫폼으로 자리잡고 있다. 본고에서는 3GPP에서 이동통신망의 제어를 위해 개발되고, TISPAN의 NGN에 의해 유선망에 적용될 수 있도록 수정 보완 되었으며, ITU-T NGN 구조에도 반영되어 IP 기반의 유무선 통합망에서의 표준 플랫폼이 된IMS의 기술동향을 살펴보고, IMS 망을 이용하여 유 무선 통합 네트워크 환경에서의 통신 방송 융 복합 서비스를 제어하기 위한 통합제어 기술에 대해 기술한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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