• 전자통신동향분석
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• 제23권2호통권110호
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• pp.91-97
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• 2008

최근 들어 이동통신사업자를 중심으로 펨토셀을 이용한 서비스 도입에 대한 관심이 높아지고 있다. 유럽의 경우 FMC와 FMS 서비스가 격돌하고 있고, 미국은 펨토셀 FMS 서비스에 관심을 가지고 있으며, 일본은 FMC 서비스에서 펨토셀 도입을 고려하고 있다. 이와 같이, 세계 각국에서 펨토셀에 대한 관심이 증가하고 있으나, 아직까지 표준이 정해지지 않은 기술이며 상용화를 위해서는 해결해야 할 과제가 남아 있다. 펨토셀을 도입하면 실내 커버리지 확대, 통화 품질 향상, 영업비용 절감 등 다양한 이점이 있으며, 가입자와 사업자 모두에게 이익을 제공할 수 있는 상당한 성장 잠재력을 가지고 있으므로 펨토셀에 대한 연구가 필요하다. 본 연구는 펨토셀의 정의 및 장단점, Wi-Fi와 Bluetooth 등과 같은 기술과의 경쟁력 분석, 국내외 펨토셀 시장현황 및 업체동향을 살펴본다. 또한 펨토셀의 수익원천을 파악할 수 있는 비즈니스 모델을 제안하고 분석하여 펨토셀 산업에 대한 전반적인 시사점을 제시하고자 한다.

• 전자통신동향분석
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• 제28권2호
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• pp.58-69
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• 2013

LTE 기반의 펨토셀 활용과 개발에 대한 요구는 LTE로의 이동통신 서비스가 본격화되면서, 최근 몇 년간 중요한 이슈로 자리매김하고 있다. 기지국 장비의 재설치와 주파수의 효율적인 활용 측면에서 펨토셀 기지국은 이동통신 서비스 사업자와 가입자에게 동시에 중요한 역할을 수행할 것으로 보인다. 이러한 펨토셀 기지국의 필요성을 충족시켜 주기 위해서는 펨토셀 기지국의 형상과 기능에서 그 본래의 요구를 만족시켜 주는 것이 중요하다. 무엇보다도, LTE 기반의 펨토셀 기지국은 기기의 간편한 설치와 매크로셀 기지국의 오프로딩이라는 역할을 충실히 수행할 수 있는지가 핵심적 평가 요소가 될 것이다. 이를 위해서는 펨토셀 기지국의 핵심 부품인 베이스밴드 SoC(System on a Chip) 성능 및 기능이 펨토셀 기지국 전체의 경쟁력을 판단하는 데 중요한 척도 중에 하나가 될 것이다. 본고에서는 이러한 관점에서 ETRI가 개발한 LTE 펨토셀 기지국의 베이스밴드 SoC를 중심으로 그 형상과 개발 과정을 기술하고 해외 업체들의 베이스밴드 칩셋의 형상과 개발상황에 대해서 자세히 기술하기로 한다.

• 정보와 통신
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• 제28권8호
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• pp.18-25
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• 2011

펨토셀은 실내에 위치한 사용자들에게 고품질의 이동통신 서비스를 제공하기 위한 실내용 소출력 이동통신 기지국이다. 펨토셀은 가정 또는 사무실과 같은 실내환경에 설치되어 기 의 이동통신 기지국과 협력함으로써 이동통신망의 용량을 확장하고 실내 사용자들에게 보다 우수한 통선 품질을 제공해 줄 수 있다. 그러나 펨토셀의 통신 영역은 수십에서 수백 제곱 미터로 작아 단말이 접속 기지국을 빈번하게 전환할 수 있으므로 펨토셀 네트워크에서는 이동성 관리 기능의 중요성이 매우 높을 것으로 예상된다. 또한 펨토셀이 기존 매크로셀과 일한 무선 자원을 사용할 경우 펨토셀과 매크로셀 사이의 신호 간섭 이 발생하여 사용자의 통신 품질이 크게 저하될 우려가 있다. 본 고에서는 3GPP LTE-Advanced 기반 펨토셀 네트 크 환경에서 단말의 이동성 관리기법 및 그 절차를 소개한다. 또한 펨토셀로부터의 신호 간섭 에 의해 통신 품질이 크게 저하되는 피해 단말 탐색을 위한 3GPP LTE-Advanced 표준에서 정의하고 있는 핸드오버 절차 기반의 펨토셀과 매크로셀 기지국 사이의 협력 기법을 소개한다.

• 전자통신동향분석
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• 제27권2호
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• pp.169-179
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• 2012

모바일 트래픽 폭증으로 인한 망 과부하와 서비스 품질 저하 이슈가 부각되면서 이에 대한 해결 방안으로 펨토셀이 새롭게 부상하고 있다. 전 세계적으로 펨토셀을 도입하는 사업자 수가 빠르게 증가하고 있으며 글로벌 장비업체뿐만 아니라 다양한 제조업체들이 펨토셀 시장에 진출하였다. 2012년에도 펨토셀 수요 증대 및 인지도 향상, 대규모 서비스 전개 등이 펨토셀 시장의 성장을 이끌 것으로 예상된다. 이러한 확산 추세에 힘입어 펨토셀은 향후 우회망 역할을 넘어 다양한 유무선 융합 서비스를 실현하고 새로운 수익 창출의 기회를 가져다 줄 것으로 기대된다. 본고에서는 펨토셀의 개념 및 관련 현황을 개략적으로 살펴보고, 국내외 펨토셀 업계 동향 및 시장 전망을 분석하여 시사점을 제시하고자 한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38B권1호
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• pp.18-25
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• 2013

본 논문에서는 차세대 이종망 환경에서 펨토셀이 자율적으로 커버리지를 조절하는 방안을 제안한다. 펨토셀의 커버리지가 펨토셀이 설치된 실내 영역보다 큰 경우 펨토셀 커버리지를 통과하는 실외 단말에 의해 핸드오버 요청이 발생하여 불필요한 signaling을 증가시키고 이에 따라 overhead가 커지게 된다. 펨토셀의 커버리지가 펨토셀이 설치된 실내 영역보다 작은 경우 실내에 위치한 단말이 펨토셀에 연결되지 못하는 문제가 발생한다. 따라서 본 논문에서는 펨토셀 커버리지가 실내영역과 일치하도록 자율적으로 전송 전력을 조절하는 방법을 제안한다. 제안 기법은 펨토셀이 스스로 얻을 수 있는 정보인 핸드오버 요청 및 단말의 펨토셀에 대한 결합등록(membership) 여부를 이용함으로써 자율적인 커버리지 조절을 가능 하게 한다. 제안 기법의 성능 분석을 위해 먼저 커버리지를 실내영역과 일치시키는 펨토셀 전송 전력의 이론값을 도출한다. 이후 제안 기법을 모의실험에 적용하여 분석한 결과에서 펨토셀의 전송 전력이 자율적으로 조절되어 이론값으로 수렴함을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38A권1호
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• pp.44-57
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• 2013

본 논문에서는 co-channel deployment 방식을 사용하는 closed access 펨토셀 주변에서 마크로셀 단말의 동기소실 문제를 해결하고 펨토셀의 전력 누수 때문에 발생하는 셀 탐색을 줄이기 위하여 CS(Common Signal)을 사용한 펨토셀 탐색 기법을 제안한다. CS는 특정 마크로셀 내의 펨토셀들이 같은 시간에 공통으로 전송하는 신호로, 펨토셀이 CS를 송신할 경우 마크로셀 내에서 마크로셀 기지국의 CINR(Carrier to Interference Noise and Ratio) 값이 크게 유지되어 closed access 펨토셀 주변에서 마크로셀 단말이 동기를 유지할 수 있다. 또한, CS는 단말이 CS를 사용하여 측정한 CSCINR(Common Signal Carrier to Interference Noise and Ratio) 값을 이용하여 펨토셀 존재 여부를 판단할 수 있도록 설계되므로, 마크로셀 단말은 마크로셀 기지국에 동기를 유지하면서 펨토셀 존재여부를 판단할 수 있다. 그리고 제안된 방식에서는 옥외에서 이동 중인 단말이 자신의 이동성을 이용하여 펨토셀 탐색 여부를 판단함으로써 단말의 펨토셀 탐색 빈도를 줄인다. 따라서 펨토셀 탐색에 대한 부담을 줄이고, 이에 대한 부가적 이득으로 핸드오버 시도의 빈도 감소를 기대할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38A권5호
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• pp.451-458
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• 2013

본 논문에서는 단일 주파수 이기종 셀룰러 네트워크에서 매크로셀 사용자로 인해 발생하는 간섭을 회피하여 펨토셀 상향링크 성능을 향상시키는 기법을 제안한다. 매크로셀 사용자가 펨토셀 기지국 주변에 존재할 경우 매크로셀 사용자의 송신 전력이 펨토셀에 심각한 간섭으로 영향을 주어 펨토셀 상향링크 성능이 열화된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 매크로셀 사용자로 부터 극심한 간섭을 받는 펨토셀 기지국은 상하향링크 프레임 위치를 서로 변경한 뒤, 매크로셀 사용자의 데이터를 중계 기법을 통하여 매크로셀 기지국으로 전송하는 기법을 제안한다. 제안한 방식의 펨토셀 상향링크 시간 동안 펨토셀과 매크로셀 사용자가 시간을 나누어 펨토셀 기지국으로 전송하고 하향링크 시간 동안 중첩 부호화 기술을 사용하여 펨토셀 사용자와 매크로 사용자의 데이터를 동시에 전송하게 된다. 본 논문에서는 모의실험을 통하여 제안한 방식이 펨토셀 상하향링크의 성능개선에 효과가 있음을 확인할 수 있다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권4호
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• pp.451-455
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• 2014

LTE (Long Term Evolution) 및 LTE-A (Long Term Evolution-Advanced) 망에서는 사용자에 대한 시스템 용량 향상을 위해 펨토셀(femto-cell)을 이용한 계층적(hierarchical) 셀 구조를 고려하며, LTE/LTE-A에서 고려되는 펨토셀은 일반적으로 특정 개인 및 집단에 제한된 접속을 허용하는 배타적 접속(Closed Subscriber Group; CSG) 펨토셀로 구현된다. 하지만 이러한 배타적 접속 펨토셀이 보편화되기 위해서는 배타적 접속 펨토셀로의 진입(inbound) 핸드오버(handover) 지연시간 문제를 해결해야 한다. 특정 단말(User Equipment; UE)에게만 접속이 허용된 배타적 접속 펨토셀은 제한된 지역에만 분포하여 셀 검출 시도의 빈도가 낮을 수 밖에 없으므로 일반적인 매크로셀(macro-cell)에 비해 셀 검출에 보다 많은 시간이 소요되며, 이로 인한 진입 핸드오버 지연이 발생한다. 이러한 배타적 접속 펨토셀에 대한 검출을 고려하지 않은 LTE/LTE-A 단말을 이용하여 접속이 허용된 배타적 접속 펨토셀 검출을 시도할 경우 현재 표준에서 제시하는 셀 검출에 대한 성능 기준을 충족시키지 못할 수 있으며, 따라서 본 논문에서는 현재 LTE/LTE-A 표준에 따른 기본적인 셀 검출 방식을 이용하여 LTE 배타적 접속 펨토셀에 대한 검출 성능평가를 수행하고 문제점을 분석하여, LTE 배타적 접속 펨토셀에 대한 진입 핸드오버 지연 문제를 해결할 수 있는 근거를 제시하고자 한다.

• 정보와 통신
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• 제30권12호
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• pp.90-96
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• 2013

본고에서는 신규 통신사업자가 펨토셀 시장에 진입할 것인지 여부와 진입한다면 어떤 펨토셀 공유 기술(Spectrum Sharing Scheme)을 선택할 것인지를 장기적인 문제로 분석한다. 그리고 이와 관련된 신규 사업자의 가격 결정 전략과 사용자의 펨토셀 통신 서비스 가입 결정을 각각 중기, 단기적인 문제로 분석한다. 신규 사업자가 펨토셀 시장에 진입하여 독점사업자로 운영하는 경우와 기존의 통신사업자와 복점으로 경쟁하는 경우를 고려하고, 각 시나리오에서 이윤을 극대화하고자 하는 신규 통신사업자의 최적 의사결정에 대해 논한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.556-560
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• 2013

고성능 스마트폰이 본격 보급되면서 폭발적으로 증가하고 있는 데이터 트래픽을 효과적으로 수용하기 위한 해법들에 대한 관심이 높아지고 있다. 이동통신용으로 활용할 수 있는 주파수에 제한이 있기 때문에, 최근에는 동일주파수를 사용하면서 추가적으로 용량을 확보할 수 있는 펨토셀에 대한 연구 및 개발이 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 기존 매크로 신호가 존재하는 환경에서 데이터 오프로딩을 위하여 펨토셀을 구축할 경우를 가정하여, 펨토셀의 커버리지를 수학적으로 분석하였다. 분석 결과, 펨토셀의 출력이 증가할수록 그리고 파일럿 채널에 할당하는 전력의 비율이 높아질수록 펨토셀의 커버리지가 증가하지만, 매크로 기지국 신호가 강한 트래픽 밀집 지역에서는 펨토셀의 커버리지가 매우 제한적임을 알 수 있었다.