국제무선접속 표준그룹인 3GPP에서 정의된 long-term evolution(LTE) 셀룰라 서비스 후보대역 중 2.3~2.4 GHz 대역은 무선랜 대역(2.4~2.5 GHz)과 인접하고 있기 때문에 두 시스템의 양립성 평가를 위한 간섭 분석 연구가 필요하다. 본 연구에서는 무선랜으로부터의 간섭신호가 LTE 시스템에 미치는 영향을 정확히 분석하기 위해 동적 시스템 시뮬레이션을 이용한 간섭 분석 방법을 제안한다. 동적 시스템 시뮬레이션은 공간/시간/주파수에 따라 변하는 시스템 변수를 모사하여 실제 환경에 유사한 결과를 예측할 수 있는 장점을 갖고 있다. 제안한 시뮬레이터를 이용해 두 시스템 간의 주파수 이격의 변화에 따른 LTE 하향 링크 throughput 감소율을 계산하였다. 두 시스템 간에 11 MHz(무선랜 AP의 동일 채널 할당) 및 10 MHz(무선랜 AP의 3채널 할당)의 보호대역을 설정할 경우, 1 % 미만의 throughput 감소율을 확보할 수 있었다.
셀룰러 이동통신망을 이용한 멀티캐스트/브로드캐스트 전송 기술은 이미 수 년 전부터 표준화되어 왔지만 무선 전송 대역의 부족과 멀티캐스트/브로드캐스트 서비스의 필요성에 대한 문제로 상용화까지는 이루어지지 못하고 있었다. 그러나, 3GPP의 LTE와 mobile WiMAX 기술의 등장으로 인하여 전송 대역의 부족에 대한 문제가 해결되었고 스마트폰 등 첨단 기능을 가지는 이동 단말의 등장으로 인하여 멀티캐스트/브로드캐스트 서비스에 대한 요구가 증가되는 등 기술 및 시장에 형성되고 있다. 본 논문에서는 3GPP LTE에서 멀티미디어 멀티캐스트/브로드캐스트 전송 기술에 대한 표준화 동향에 대해서 살펴보고 이를 제공하기 위한 망구조에 대하여 설명한다. 그리고 3GPP LTE에서 동기화된 멀티셀 전송을 위한 전송 기술, 프레임 구조아 동기화 기술에 대해서 기술한다.
본 논문에서는 3GPP-LTE 상향링크 기술인 SC-FDMA에서 적응형 등화기 성능에 대해 알아보았다. SC-FDMA의 등화기에서 계산량을 줄여 효율성을 높이는 방법으로 ZF(Zero Forcing)과 MMSE(Minimum Mean Square Error)를 이용한 스위칭 기법을 제안하고, 제안한 시스템에서의 성능을 비교 분석하고자 한다. 제안한 스위칭 기법을 사용함으로써 SNR이 낮을 때는 MMSE를 이용하여 잡음에 대한 영향을 최소화 시켜주고, SNR이 높을 때는 ZF을 써서 상대적으로 복잡도가 적은 등화 기법을 통해 전체적인 시스템 복잡도를 줄여 효율성을 높이고자 한다.
본 논문은 시스템의 안정성과 검증성, 설계 및 관리 용이성을 위해 SDL 언어 및 Pure-SDL 설계 접근기법을 이용하여 3GPP LTE 액세스 시스템 검증을 위한 단말 시뮬레이터를 설계 및 구현하였다. 설계된 시스템은 관리 효율성을 위해 블록 타입 및 공통 패키지 설계를 통한 다중 시스템 구조를 갖는다. 구현된 단말 시뮬레이터는 실제 3GPP LTE 액세스 시스템 검증에서 우수한 안정성을 보여주었다.
본고에서는 1998년 말부터 시작된 3GPP의 표준인 WCDMA, HSPA 및 LTE로의 진화 로드맵을 알아보고, 특히 최근의 중점 이슈인 LTE에 대한 추진 배경, 일반적 요구사항 및 기술적 요구사항의 개요에 대해 알아본다. LTE는 2004년 말에 필요성이 제기되어 2005년부터 본격 추진되었고 2008년 말이면 무선접속 분야는 표준이 거의 완료될 전망이다. 과거 WCDMA 에서 HSPA로 진화 시 호환성을 고려해서 조심스럽게 접근했던 것과는 달리 LTE에서는 호환성의 제약을 받지 않는 완전히 새로운 표준을 지향하여, 단순하면서도 효율적이고 유연한 기술표준을 목표로 작업이 수행되어 왔다. 무선통신 분야의 주류 기술이 되고 있는 OFDM, MIMO기술을 바탕으로 LTE기술은 Vodafone, Verizon, NTT DoCoMo등 많은 대형사업자로부터 차세대 기술로 선택되고 있으며 2010년경부터 상용화가 예상되고 있다.
본 논문에서는 3GPP (3rd Generation Partnership Project) LTE (Long Term Evolution)-Advanced 시스템의 Relay 환경에서 효율적 serving cell 선택을 위한 power control 기법을 제안한다. Relay를 사용하는 환경에서 UE가 백홀 링크의 채널 상태를 고려하지 못하는 기존의 serving cell 선택 과정은 백홀 링크 (backhaul link)가 좋지 않은 상황에서도 액세스 링크 (access link)가 다이렉트 링크 (direct link)보다 채널 상태가 좋다면 RN (Relay Node)을 serving cell로 선택하여 최대 throughput을 얻을 수 없는 문제점을 갖는다. 또한, 제안된 기존의 해결 기법인 eNB (evolved NodeB)나 RN이 백홀 링크의 채널 정보를 리포팅하는 방식은 추가적인 데이터 전송이 필요하고, UE (User Equipment)가 백홀 링크의 채널 상태까지 고려하여 serving cell을 선택하기 때문에 serving cell 선택 과정의 복잡도가 증가하며, 백홀 링크의 채널 상태가 좋지 않아서 serving cell을 eNB로 선택한 경우에 RN에 의한 강한 간섭의 영향으로 수산 신호가 열화되는 문제점을 가지고 있다. 따라서, 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 RN이 백홀 링크의 수신 SINR (Signal to Interference plus Noise Ratio) 에 따라 송신 전력을 조절하는 power control 기법을 제안하며, 다양한 모의실험을 이용한 성능 분석을 통해 제안하는 방식이 3GPP LTE-Advanced 시스템의 Relay 환경에서 매우 유용한 것을 입증하였다.
보다 높은 기술적 요구사항을 지니는 차세대 통신 시스템의 무선 접속 기술은 직교 다중파 전송 방식(OFDM)과 다중안테나 기술로 특징 지워진다. 현재 전세계적으로 고속 광대역 접속을 위한 이런 핵심 기술들은 IEEE 802.16,20, 3GPP, 3GPP2와 같은 국제 표준단체에서 표준 기술로 보편적으로 고려되고 있다. 다양한 표준 단체에서 경쟁적으로 차세대 이동 통신 표준 시스템을 개발함에도 불구하고, 3GPP LTE(Long Term Evolution) 시스템은 전세계적인 통신 기반환경과 일관된 시스템 진화과정을 고려 할때 가장 주목 받는 시스템으로 부각되고 있다. 본 논문에서는 차세대 통신 시스템의 실현 기술에 대한 기술적 정당성과 향후 차세대 통신 시스템의 한축을 이루게 될 3GPP LTE의 표준 동향 및 전망에 대해 알아본다.
본고에서는 3GPP망과 비(non) 3GPP망과의 연동 과 핸드오버를 위한 표준화 동향과 망 구조에 대하여 기술한다. 3CPP망에서 무선랜망과의 연동을 위한 구조에 대해 살펴보고 3G LTE(Long Term Evolution)망에서 비 3GPP망과의 핸드오버를 위한 기본 요구 사항, 프로토콜 구조, 망 구조 및 핸드오버 절차에 대해서 알아본다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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