5G | 무선통신 7

빔포밍(beamforming)

빔포밍이란? 간단히 말해서 신호를 쏠때 weight vector을 곱해서 신호를 특정 방향으로 집중 시키는 기술입니다. 빔포밍은 아날로그 빔포밍, 디지털 빔포밍, 하이브리드 빔포밍이 있습니다 Analog BF 아날로그 빔포밍은 RF단에다 weight 백터를 적용함. RF에서 적용하기 때문에 빔이 특정한 한 방향으로만 신호가 나갑니다( 다른 방향쪽으로는 신호가 매우 약해짐 ) -> 동시에 여러 방향으로 나가지 못함 Digital BF 모뎀에서 RF단 까지의 transeiver을 안테나마다 하나하나 지정해줌. 그리고 weight 벡터는 모뎀에서 적용함. 즉 digital 빔포밍은 안테나에 여러 모뎀에 다중 연결을 하고 모뎀마다 weight 벡터를 다르게 적용해준다면 여러 방향으로 필요할 때마다 바꿔서 사용할..

5G | 무선통신 2022.05.20

Dual Connectivity

Eriesson에서 처음 제안한 기술로 하나의 단말기가 커버리지가 넓은 Macro cell과 비교적 작은 small cell등 여러 네트워크 포인트에 연결되는 기술입니다. DC기술이 나온 배경으로는 고주파의 장점과 저주파의 장점을 조합해서 통신성능을 향상시키기 위해서 입니다. (고주파로 갈수록 data rate은 높지만 pathloss가 커지고 직진성이 강해지므로 커버리지가 작아지고 coverage hall이 생깁니다. 이와 반대로 저주파 대역은 pathloss가 작고 충분한 안정적인 cell coverage를 얻을 수 있습니다. ) 통신신호는 제어명령을 처리하는 control plane과 사용자 데이터를 직접 송수신하는 data plane으로 나뉘어지는데 control plane은 높은 data rat..

5G | 무선통신 2022.05.20

Hand over / Cell Reselection

무선 통신망은 기지국이 관리하는 Cell에 의해서 통신이 진행 됩니다. 하지만 대부분 무선 통신은 이동중에 이용되고 cell간에 이동이 발생하는 상황이 자주 발생합니다. 이때 cell을 바꾸는 것에는 hand over / cell reselection 이란 개념이 있습니다. Hand over 단말기가 Active 상태에서 cell이 변경되면 Handover / Handoff 라 부릅니다. 그리고 hand over은 기지국이 많이 관여하합니다. Hand Over은 soft 와 hard로 나뉩니다 - soft handover : 셀간의 경계점에서 양쪽 기지국 모두에 접근 가능하도록 하는 handover, 안정적이지만 기지국의 자원을 많이 소모함 - hard handover : 셀간의 경계점에서 양쪽 cell..

5G | 무선통신 2022.05.20

SA(Stand Alone) / NSA(Non Stand Alone)

다음 표는 4G 5G의 RA 기술 / RAN / CN / System의 명칭 입니다. Radio access radio access network core network RAN + CN 4G E-UTRA E-UTRAN EPC EPS 5G NR NG-RAN 5GC 5GS 무선통신은 밑의 그림처럼 user device에서 기지국 신호사이에서 통신을 하고, 기지국은 core network을 통해서 외부 인터넷과 통신을 합니다. 여기서 core network는 device 인증 및 관리를 하는 control plane과 실제 data 전송을 담당하는 data plane으로 나뉩니다. SA(Stand Alone)이라는 것은 5G를 사용하는 device / 기지국 / core network 을 사용하는 무선망을 의..

5G | 무선통신 2022.04.18

5G의 3가지 시나리오 : EMBB / MMTC / URLLC

5G는 3가지 특성을 가지고 있습니다 초고속(eMBB), 초저지연(URLLC), 그리고 초연결(mMTC). eMBB 초고속 광대역 통신을 지향하는 특성으로 많은 데이터를 빠른 전송, 속도를 가장 우선시하는 특성입니다. URLLC는 초고신뢰 초저지연을 지향하는 특성입니다. 대표적인 예로 자동주행차가 있습니다. break를 밟으라는 명령을 전달했을때 latency가 길거나 잘못 전달되서 error collection 상황이 생긴다면 큰 문제가 생길 것입니다. 위험성이 있는 시설에서 제어 명령을 전송할 때에도 URLLC 시나리오에 속합니다. mMTC은 대규모 사물통신을 지향하는 특성으로 굉장히 많은 소형 디바이스(센서 등)가 한번에 연결되어야 하는 특성입니다. data rate과 latency보다 massiv..

5G | 무선통신 2022.04.18

OFDM / OFDMA

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)/OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplex Access) Multiplexing 과 Mutiplex Access의 차이 송신기에서 수신기로 전송을 할 때 여러 채널을 묶어서 데이터 전송량이나 효율을 향상시키는 방법이 Multiplexing 기지국에 가진 통신 자원을 가지고 cell안의 여러 디바이스들이 동시에 서비스를 받을 수 있도록 하는 기술을 Mutiplex Access라 합니다. 즉 OFDMA란 OFDM을 기반으로 구성한 MA(Multiple Access)기술이라고 할 수 있습니다. OFDM이란? OFDM을 이해하기 위해선 Orthononal을 알아야 합니다 Orthogo..

5G | 무선통신 2022.04.18

shannon's Theoream( 샤논의 채널용량 공식 )

샤논이란 사람이 정의한 채널용량에 대한 공식입니다. C는 채널용량으로 에러가 임의로 최소일 때의 최대 data rate를 뜻하고, W는 대역폭, SNR은 신호대노이즈비 입니다. 정보통신기술이 발전하면서 4차 산업 혁명 시대에 들어서면서 전송되는 트레픽 양이 증가하였고 높은 통신 속도가 요구되었습니다. 위 공식은 높은 속도를 내기 위해선 어떻게 접근해야하는가? 에 대한 답이 될 수 있습니다. 위 공식에 따르면 속도(C : Channel Capacity)를 높이기 위해선 SNR값을 올리거나 W값을 증가시켜야 합니다. 하지만 SNR값을 올리게 된다면 log함수값이 증가되는 것이기 때문에 밑에 사진처럼 SNR을 무한대로 올린다 해도 그 효과가 기대 이하일 것입니다 ( SNR을 올리기 위해선 많은 비용이 듬. 비..

5G | 무선통신 2022.04.14