TTA 이동통신 표준과정

2020. 5. 19. 01:16이동통신

728x90

[SKT] 준비 - TTA 이동통신 표준과정

 

1. 이동통신 표준화 요소기술

 1-1. 5G 이동통신 개요

5G에서 가장 큰 것은 아날로그와 디지털을 결합한 「하이브리드 빔포밍

 

 

[표준 단체별 Release ver]

 

  • 3GPP 현재 독점 (GSM 기반에서 LTE-A까지, 앞으로 이동통신은 3GPP)
  • ITU-R ( 각 나라 대표들이 함. 특징이 조금 다름), 공식적으로는 IMT-2020.
  • ITU-R 에서 IMT에 대한 Requirement를 만족하면 ~ 4G다, 5G다 라고 하는 것

      「ITU-R에서 심사」가 되면 공식적으로 승인이 된다.

       4G 승인 받은 것 : LET-A , WiMAX (WiMAX는 문서로만 승인받고 상용화는 하지 않음 )

      현재는 5G 승인받은 곳은 없어요. 

 

      현재 우리나라는 Rel 15 중 NSA만 상용화.

      Rel 16이 상용화 되려면 2021년 하반기 정도 예상.

      완전한 5G 망은 구현이 되지 않았다. (5G 기술은 Rel 16)

 

      요새는 3GPP2 단체 활동 안함 X  (CMDA 기술을 했던 곳)

      IEEE : Wifi 쪽. 이동통신으로는 mobile wimax = wibro 표준.

 

 

 

 

 


 

 

10년 주기로 기술이 바뀌고 「Datarate이 10배씩」 증가합니다. (4G = 10Mbps , 5G=100Mbps)

 

다중접속 : Multiple Access(MA) , 「한 cell 에서 여러개 접속」을 어떻게 지원하느냐.

1세대2세대3세대4세대(LTE-A)5세대
FMDATDMACDMAOFDMAOFDMA

OFDMA에는 단점이 많았다 (구현대비 큰 장점이 없엇지만, OFDMA으로 가는 방향, 다시한번 OFDMA)

5세대가 4세대와 차이는, Sub-Carrier 간격이 15kHz 한개에서, 여러개로 바뀜 (30,60,120,... 230)

굉장히 복잡한 OFDMA를 사용한다. 5G를 정확히 하려면 OFDMA의 원천기술을 알아야한다.

어떤 상황에서는 어떤것을 쓰고.

 

[ OFDMA 의 피할수 없는 단점 ]

  • Cell Edge에서 Performance 가 좋지 않다. (기지국의 Cell coverage 이슈, 일반적으로는 Hard HO 사용)
  • Cell Edge에서 Datarate이 안나오고 , SNR이 좋지 않다.
  • MIMO 필수 요건 2개 : SNR이 높고, Channel rate 높고(?)

 

 


■ 3G→4G→5G 진화

3G4G5G

사람간의 전화

자동차, 홈 IoT





Rel 14.부터 LTE 망을 가지고 V2X를 해보자는 3GPP에서 논의 됨 c_V2X (phase 1,2 : LTE 기반, phase 3: 5G 기반)

이동통신은 통신 시나리오가 중요. 5G가 되면 좀더 다양한 통신 시나리오 (M2M, D2D)

 

[이동통신에서 단말기가 기지국에 통신링크 (DL/UL)]

DL 채널 이름 : Phy Down Shared CH (PDSCH)
UL 채널 이름 : Phy Up S Ch (PUSCH)
SL 채널 이름 : Phy S Sha Ch (PSSCH)  // Side-Link

ITU-R에서는 이러한 시나리오를 3가지로 분류함 

  • eMBB ( enhanced Mobile Broad Band) : 고속 데이터 서비스 , (브로드밴드 = 무선 인터넷 서비스)
  • mMTC ( Massive Machine type Commu) : 3GPP가 GSM 때 부터 썻던 말. 확장해서 '스마트시티' 를 말한다
  • URLLC (Ultra Reliable Low Latency Commu) : Reliable(Tx->Rx 시 에러가 나지 않는다), Datarate하고는 별개다. (use-cast : Medical, Autonomous )

 

 

 

 


◆ KPI of 5G (8개)

 

 

*다시 자세히 공부할 것

 

[NetManias ITU-R 표준화 현황: 5G 이동통신 핵심 성능 파라미터 – ITU-R WP 5D]

ITU-R 표준화 현황: 5G 이동통신 핵심 성능 파라미터 – ITU-R WP 5D 21차 회의 결과

ITU-R WP 5D 21차 회의에서 최대 전송률, 체감 전송률과 주파수 효율성 등 3개 파라미터를 제외한 5개 파라미터는 합의에 이르렀다. 한편 8번째 파라미터인 traffic volume density/area traffic capacity에서 traff

www.netmanias.com

 

Specrum efficiency : 주어진 주파수를 얼마나 효율적으로 쓰느냐 (MIMO, Modulation으로 효율 높임)

Mobility : 단말기 움직이는 속도가 얼마까지 가능하느냐 (4G = 시속 350km=고속열차의 속도 , 5G= 시속 500Km=KTX의 next ver.)

Peak Datarate : LTE = 1 Gbps , NR = 20 Gbps ( 각 국가끼리 합의 본 수치)

User Experience datarate : 최악의 상황을 의미함. cdf5% (cell 의 1~100점 중 5점에 해당하는 사항)

Latency : User plane Latency ( 단말기-기지국 간 one-way latency 를 의미함. UL 한개의 경우나 DL 한개의 경우)

density : 4G가 10만개, 5G가 20만개

 

 

오해하면 안되는 Latency 구간 ! 

구간이 중요하다.
단말기core (== end-to-end ) 가 아니에요 (X)
User Plane Latency 만 정의해요 ( 단말기 - 기지국 간, One-way latency. UL 한개의 경우나 DL 한개의 경우 )

 

 

★ Latency와 Datarate이 Trade-off 관계다.

Datarate 올리려면 Modulation 증가.(QPSK16QAM64QAM256QAM)

그만큼 Symbol이 가까워져서 Error가 증가함

  • 안정적으로 가려면 Modulation 감소 : URLLC
  • Datarate 올리려면 Modulation 선택  : eMBB

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

  • eMBB : Rx에서 Err 체크하고 NACK 보내서, 못보내면 다시 보내는 것으로 Datarate를 높임.
  • URLLC : latency + mobility (자율차 생각)
  • mMTC : Massive 가 중요

 

 

 

 


◇ 3GPP 에서 → ITU-R : IMT-2020 제안 표준화

3GPP의 5G 제안은 다음 2가지를 포함  ( RIT : Radio Interface ,무선 인터페이스 기술)

  1. RIT : NR only
  2. SRIT : LTE-A pro. + NR (이거는 독자적으로 Require 못맞춤, NR하고 결합해야함)

5G 표준화는 2단계(2 Phase)로 나눠서 진행함

  • Phase 1, Rel.15 (3GPP) : 시급하게 필요한 것 먼저 // 2018.06 완료
  • Phase 2, Rel.16 (3GPP) : 5G의 모든 요구사항 반영 , L1은 2019.12 완성 , L2&L3 2020.03 

 

[ NR 설계 방법 ]

Backward Compatible : LTE-A를 설계하는데 기존의 LTE와 호환되게 (regacy)

Forward Compatible : 미래와 호환되게 [현재 NR의 설계 방법]


「3GPP에서 정의」한 Brand Name : 로고의 그림.

 

(3G 때는 WCDMA 했더니 KT는 쇼, SKT 는 T 이렇게 Brand Name)

 

[ TS : 3GPP의 규격 ] Technical Specification ,TS

  • 36 = LTE계열 기술 (SRIT 제안) , 3GPP TS 36.211

  • 38 = 5G (RIT) , 3GPP TS 38.211


◇ 이동통신 용어/명칭 ( ★ 제일중요 )

 

< 시스템에 외부 인터넷이 붙는다 >

 

  • 시스템 = AN + CN // 시스템에 외부 인터넷이 연결된다.
  • AN : 액세스 네트워크 : 단말기 + 기지국
  • CN : 코어네트워크 : 자체 사업자 망 (스위치,라우터)

 

RAN, Radio AN(액세스 네트워크) 의 3요소

  • 단말기 : 엔드포인트, Host, Edge라고 말한다. '단말기→망(기지국)'에 접속 된다고 Access Net이라고 부른다
  • 기지국
  • RA, RAT (Radio Access Topology) : Interface

 

이동통신에서는 Access가 Radio 시스템이라 『RAN』 이라고 부른다. 
(Access 접속 방법은 Wifi, 유선 등등 여러 종류가 있다.)

 

 

 RANCoreSystem
 RABSRANCoreSystem
4G LTEE-UTRAeNBE-UTRANEPCEPS
5G NRNRgNBNG-RAN5GC5GS

* 3G는 4G에서 E를 빼면 된다.

 

5G 는 특징이, LTE와 5G가 공존한다. (5G 기지국이 LTE Core에 붙을 수 있다는 거에요)

 


◇ 3GPP의 Rel.15 표준 진행

표준도 NSA 먼저 진행 후 SA 진행함.

Rel.15 에서는 eMBB와 URLLC만 유즈케이스

 

 

 

 

  • NSA : {eNB, gNB} + EPC
  • SA : gNB + 5GC

 

  • 실선 = User Plane ( 사용자 데이터 )
  • 점선 = Control Plane ( 데이터 처리를 위한 Signal)

[표준 진행] ( NSA 後 SA 진행)

Rel.15 에서는 eMBB와 URLLC만 유즈케이스

  • NSA 표준-NR : eMBB +LLC
  • SA 표준-NR : eMBB + URLLC

[주파수 대역 명칭]

  • Sub-6 = Freq.1
  • mmWave : Freq.2

 

 


 

◆ IMT-2020 (ITU-R) Requirement (2017.02) (수정 필요)

 

Peak data rateDL 20Gbps
UL 10Gbps
Peak Spectral EffiDL: 30bps/Hz ,
계산 : LTE=20Mhz 최대 -> LTE에서 30bps/hz*20Mhz * (4*4MIMO) * 64 QAM= 300Mbps
UL : 15 bps /HZ
User Experi data rate DL = 100Mbps
UL = 50Mbps
Control Plane Latency
( link setup 시간,
단말기 전환하는 시간 )
( IDLE
→ ACTIVE)
NR : 20ms in NR ,
LTE=100ms
User Plane Latency
(단말 active 에서,
 
단말 IP-to-기지국 IP one-way 
)
eMBB (4ms, 재전송 포함 시간)
URLLC (1ms) 
Density 10^6 devices/km^2
Mobility◎ 정지 : 0ms
◎ 보행자 : 0km/h ~ 10 km/h
◎ 이동수단 : 10km/h ~ 120km/h
◎ 빠른 이동수단 : 120km/h ~ 500km/h
Mobility interrupt time
( Handover , HO )
0ms (CA를 써서, 캐리어 여러개중 한개를 먼저 옮기면 0ms가 될 수 있다)
Chan BW Sub-6 : 100MHz
mmWave : 1GHz
URLLCblock error rate

 


◇ 3GPP의 5G 시나리오 요구사항 38. ver

<3GPP 표준화 과정 : 3단계>

  1. High level requirement : 
    - 임원 미팅 결과, 내용은 추상적임.
    - 5g시스템은 좋아야 한다. 포워드 컴퓨팅을 하겟다. 이런 것 (이걸로 시스템 못만들죠)
  2. Require 위해 study item :
    - 다중 접속은 무엇으로 할지 .. 이런 좀더 구체화

    - 결과물은 TR Report , xx.913 문서가 나옴 (23=LTE, 36=LTE-A, 38=5G)

  3. 2에서 정해진 걸로 실제 규격 규정, work item : 결과물은 TS (spec)

 

[TR 38.913 (2016/10)]

TR 38.913 에서는 12개의 Scenario가 나옴. (비행기 포함)

위성 (Non Penestrial Network , NPN) , 6G에서는 Sattl을 require로 생각함)

TR 38.913에서는 IMT-2020 대비 Control Plane Latency가 10ms 로 바뀜

NFV 지원 ,Network Slicing, D2D, V2X

(3GPP 5G 요구사항)

 


◆ 5G Phase1 vs LTE Rel.13

  NRLTE
Numerology (숫자를 다룸, 슬롯 등)BW
(단말의 서비스가 다양함, 적절하게 배분)
모든 단말이  20MHz
 Sub-Carrier (kHz)15/30/...n배 Multiple15 (Fix)
 

( 5G : UL/DL one-way에서 한번에 보낼 수 있는 연속된 심볼의 수. 정의가 바뀜)
Flexible : 1 OFDM symbol~
(1ms 고정)
채널코딩Data ChannLDPC codeTurbo code
 Control ChannPolar code 
파형DLCP-OFDMCP-OFDM
 ULCP-OFDM & DFT S-OFDMDFT S-OFDM(SC-FDMA)
MIMODimension32Tx 32Rx, MU-MIMO16Tx 16Rx
 CSISU/MU-MIMO 

 

[5G 스케쥴링 Slot]

5G 에서는 스케쥴링 단위가  slot . slot의 길이는 Sub-carrier spacing에 따라 달라짐
normal slot은 14개 symbol
시간은 sub-carrier spacing에 따라 달라진다.
15개 보내면 1ms     // 15*1ms = 15ms
30개 보내면 0.5 ms  // 30*0.5ms = 15ms
우리나라는 30개 사용해서, 실제로 스케쥴링은 0.5ms 단위로 된다.

 

 

Data Channel은 error가 중요
Control chann은 Decoding을 빨리하는게 중요. Decoding Complexity

 

* 여기 좀더 찾아볼 것

DFT-S-OFDM으로 만든게 SC-FDMA. 
DFT 쓴 중요한 이유는 PAPR이 높기 때문에 (대신  성능이 안좋아짐)
그래서 5G에서는 DFT를 잘 안쓰고, 단말의 파워가 모자랄때, 셀 커버리지의 끝자락에 있을 때 사용한다.

LTE는 실제로 MIMO 기술이 부족함. Single 용.
5G는 Multi랑 Single 규격이 달라요.

 

 

 

 


◇ 4G & 5G Network Architectures

 

1. EPC (4G LTE Core Net)

  • Circuit Core : 서킷을 처리 - {2G,3G} (음성)
  • Packet Core : 패킷을 처리 - {2G ~LTE , Non-3GPP} :: 모든 망과 연결. (데이터)
  • User Mgmt : User DB, 주소, 요금정보 등
  • IMS domain : IP Multi-media Service 장비

 

  • 외부망 : CS Net :: PSTN (옛날 전화망)
    외부망 : IP Network

 

 

LTE는 Circuit으로 연결되지 않아요. All-IP (단말기는 3G,4G 둘다 지원)

3G Core 는 패킷코어-IP , 서킷코어-PSTN 분리.

 

 

 

 

< EPS Archi >

 

https://sites.google.com/site/lteencyclopedia/lte-network-infrastructure-and-elements

LTE Network Infrastructure and Elements - lteencyclopedia

1. Introduction The following extract from [1] provides a very good understanding of the overall LTE Network Infrastructure and elements. The Figure below describes the LTE & UMTS overall network architecture, not only including the Evolved Packet Core (E

sites.google.com

  • S1 : LTE에서 eNB와 EPC를 연결하는 부분

S1을 지나 EPC로 들어갈 때 크게 Data Plane / Control Plane으로 나누어진다.

  • U-plane 위로 길이 Data가 왔다갔다 하는 길이다. ( S5, SGi, S7 ) , UP은 SGW, PGW를 지난다.
  • CP(C-Plane)은 MME로 간다. MME는 유저 정보 담은  DB인 HSS로 가게 된다.

 

 

* 추가 공부할 거

 


◆ 3G Core VS 4G Core

 

 

3G는 Net 이 3단계 구성 Core + RAN(NodeB+ RNC)

3G의 RAN 구성 :  2단계 = 기지국 + 기지국제어RNC

3G core 는 음성과 데이터를 나눠서 처리. (Core = SGSN + GGSN)

 

 

LTE는 RNC가 기지국(eNB)으로 내려옴, 그래서 Net이 2단계, EPC + E-UTRAN

X2 : eNB간 (셀간 ) 통신하는 인터페이스


※ 5G Net Arch는 LTE 처럼 5GC + NG-RAN

 

 

 

  • S1 → NG 로 명칭이 변경. 그리고 Plane을 나눔
  • S1-C(S1-MME) →  NG-C (AMF)
  • S1-U → NG-U (UPF)    --- UP가 외부인터넷 연결

LTE 때 : 

  • CP : MME
  • UP : SGW, PGW

5GC 특징은, NFV , SDN, Cloud. 가 적용이 됨.  5GC의 핵심은 HW Dependency를 줄임.

 

또한, EPC에서 C/U가 제대로 분리 안된 것을, Function 기준으로 5GC에서 새롭게 분리함.

  • C-Plane : RAN 과 관련된 (mobility 같은 ) . Access & Mobility Network : AMF Access and Mobility Mgmt Function
  • C-Plane : Network Session 쪽 : SMF , Session Mgnt Func
  • U-Plane : UPF, U-Plane Func.

이렇게 바뀜. 배치도 조금 바뀌었다.
예전에는 MME 혼자 CP를 처리했는데, 5GC 앞단에서 AMF가 CP 처리하고, 뒷단에서 SMF가 CP를 처리.
아래쪽 UP는 UPF가 혼자 담당.
SMF는 기지국쪽에서는 보이지 않는다. (앞단만 본다)

IP Addr 처리는 Control 처리죠. (LTE 때 P-GW에(UP) 있던거를 5G때 SMF로 (CP) 옮김)
RB : Radio Bearer

 

3GPP TS 38.300

 

 

UTMS(Universal Mobile Telecommunication System) , IMT-2000, EU 대변, WCDMA

 


◆ DC, Dual Connectivity. (MeNB + SeNB)

 

[3GPP TR36.842 v0.4.2]

 

[자료 TTA]

핵심 : 하나의 셀이 Macro Cell과 Small Cell 과 양쪽으로 연결

  • CP는 Marco에서 다 처리
  • UP는 Macro/small 둘다 받거나 한쪽 받거나 하는 3가지 옵션이 있음.

 

내용 :

  • Macro Cell(Low Freq. , 안정적 Cover)과 Small cell( BW넓게, Cover 작게)을 역할 분담 !

 

[3GPP TR36.842 v0.4.2]

 

이거를 5G에서 eNB(Macro = MeNB)와 gNB(small, SeNB) 결합시켜서, Multi-Radio DC (MR-DC) 라고 부름. 

(Primary Cell, Secondary Cell)

 


UP of DC

□ DC 에서 UP(data) 처리 3가지 : Macro , Small, Marco&Small

  • MCG(MeNB Cell group) cell bearer
  • SCG(SeNB Cell group) cell bearer

◇ CP of DC

  • MeNB 가 CP for UE : S1-MME,  RRC

 

◇ MR(Multi-RAT) DC  :: RAN쪽 기술 (RAT)

규칙 : 1. Control(MeNB) - SeNB     2. Core는 MeNB의 generation 따름

  • EN-DC : E-UTRA - NR    / Core EPC
  • NE-DC : NR - E-UTRA  / Core 5GC
  • NG E N-DC : NG-RAN - E- UTRA - NR // E-UTRAN이 Control

또 새롭게, NR-NR 도 논의 되고 있다. 이것은 NR-DC 라고 부른다. 이러면 RAT가 Multi가 아니어서, Multi-radio로 이름이 바뀜.

 

# EN-DC

  • Core : EPC (MME + S-GW) , P-GW는 보이지 않는다.
  • RAN : E-UTRAN + gNB -> en-gNB 라고 부른다. (S1-U, X2-U)

자기 Core 랑 붙을 때는 이름이 안바뀐다. 남의 Core와 붙을 때는 이름이 바뀐다.


◇ 5G Archi Option : 8개

 RANCore
1.   Legacy SAE-UTRANEPC
2.   SANG-RAN5GC
3.   NSAEN-DCEPC
4.   NSANE-DC (CP가 NG-RAN, 고주파라 힘듬)5GC
5.   NSAE-UTRAN5GC
6.   NSANG-RANEPC
7.   NSA
(E-UTRAN이 Core)
5GC
8.   NSA
(잘 안생김)
EPC

 


 

5G의 핵심기술

 

1. OFDM (Multiplex)

 

 

  • OFDMA (MA: Cell에서 다중접속) 는 OFDM 전송기술을 기반으로 MA 한 것.
  • OFDM 기술은 CDMA와 비슷하다.
  • CMDA는 1950년대의 DS-SSCS 전송기술에 기반, 이것을 여러명이 접속하도록 한게 OFDMA

 

OFDM 기술 개요

 

 

  • Time domain : Rect Func <-> Freq. 에서 sinc function.
  • 특징은 freq의 peak가 time의 면적이다. 1/T 역수로 harmonic 발생
  • 시간의 limit은 주파수의 unlimit

 

< 각각의 캐리어로 변조 >

 


OFDM에서 무선채널, Coherence BW가 중요함.

통신에서 Coherence BW를 알아야 OFDM 에서 Sub-carrier 큰거 쓸 때, 작을거 쓸 때 차이를 알 수 있다.

 

1. 채널의 특성

 

 

  • 먼저 Tx → Rx 로 무선으로 전송하는 상황에서 동일한 Amp(Power)로 보낼 때,
    수신기에서 받는 신호는 Path loss 로 Power가 감소.
  • 그런데, 실제로 수신은 송신 주파수와 동일하게 받아지지 않고, 주파수 별로 Path loss가 다르게 적용된다.
  • (= BW를 넓게 사용할 때, 각 주파수 별로 채널 Gain이 다르다. 채널 Gain에 따라 높낮이)
    (이것은 채널 특성, 다른말로 시스템 특성이라고도 부른다)
  • 여기서 채널 게인이 비슷한 Freq.구간을 Coherent BW 라고 부른다.
    Co=함께, herent=Flow=흘러간다.

 

 

 

1. Co BW > Tx BW : Tx BW가 동일한 채널 특성 (Freq. non-symmetric fading)

2. Co BW < Tx BW : Tx BW가 다른 채널 특성 (Freq. channel Selective fading)

CoBW 와 Tx BW는 상대적인 개념이다. 항상 바뀔 수 있는 개념.

OFDM 설계 시 중요할 때, 1개의 Sub-Carrier는 Freq. non-symmetic Fading으로 한다. (수신기의 복잡도를 낮게)

Co는 자연현상이고, Tx는 설계 하는 것.

주파수에 따라 사용할 수 있는 「SCS」 (Sub-Carrier Spacing)은 달라진다.

 

 

 

 

 

  • Freq 축 : 특정 Channel의 주파수 특성을 알 수 있음
  • Time 축 : 주파수 특성이 항상 일정한게 아니고, 시간에 따라 올라갈 수도 내려갈 수도 있음

이 모양이 일반적인 무선 채널 , 이것을 잘 활용해서 시스템을 설계

 

  • OFDM의 Sub-carrier 개수 : 수십~수천개 ( 5G에서는 3300개 정도 )
  • OFDM의 Sub-carrier 간격 : 시스템의 요구상황에 따라 다름 (LTE=15Khz, Wibro=10Khz, 5G는 알죠?)

Freq. Selectivity는 예측 할 수 없지만, 주파수-시간영역 성격으로 간접적으로 Freq. Selectivity를 알아낸다.

「Multi-path Delay Spread」 와 「Coherene BW」는 서로 반비례 관계다.

시스템 기지국에서는 Delay Spread가 굉장히 중요한 사항

Delay Spread가 크면, 주파수의 Channel gain이 빠르게 변함. 즉 Co BW가 작아짐

 

 

 

# Multi-path Delay Spread (무선에서 굉장히 중요함)

 

 

  1. 주파수 축에서 어떤 주파수를 1개 고른다.
  2. 어떤 주파수 1개를 순간적인 Pulse를 발생시킨다.
  3. Omni Direction 안테나에서 Tx한다.
  4. 전파가 반사되어서 Rx에 도착한다. 이 때 Rx에 도달하는 Path는 무수히 많다.
  5. Rx의 도달하는 Time-Power Graph를 그려보면, Propagation Delay, Path loss 가 발생.
  6. 실제로 측정을 해보면, Smooth 하게 Receive 되지 않는다. 줄어들다가 커지는 이유는, Path가 많고 Path마다 들어오는 「Phase」가 다르다. 

Multi-path delay profile = 중요한 신호 Modeling

Variance = Delay Spread (얼마나 퍼져서 들어오느냐)

 

  • Delay Spread가 크면 시간축이 커지니, 주파수 축의 Co BW는 짧아짐.
    → Time-Domain으로 Freq. Domain예측가능
  • Tx-Rx 間 간격이 커지면 (= Cell Coverage가 커지면), Delay Spread가 커질 가능성 높아짐.
  • 고주파에서 Path loss가 커지고, Delay Spread는 작아질 확률이 높다.
  • 뻥 뚫린 지역에서는 Delay Spread가 작아진다.

# Coherent Time
(CoBW가 Freq 개념이면, CoTime은 시간축 개념)

Coherent Time과 도플러확산은 반비례 관계

- 채널이 빠르게 변할수록 도플러 확산은 커짐

 

 

 

만약에 UE가 있고 BS가 있는데, 특정시간부터 Channel을 측정할때, Channel은 안바뀌어요. (UE가 고정)

  • CoTime = Channel 상태가 바뀌지 않는 시간 구간 (채널상태가 비슷한 시간 구간)
  • 그런데 단말기가 움직이면 채널특성이 같아지는 시간이 짧아지는거에요.

 

Delay Spread와 대응되는 개념이 Doppler Spread에요.

Doppler Spread : 채널상태가 얼마나 빠르게 변화하느냐

  • Tx에서 주파수를 쐇는데, Rx에 받을 때 수신기의 Freq.가 좌우로 흔들리는 !
  • Tx와 Rx의 Freq가 달라지는 것. 얼마나 퍼지느냐.

CoTime이 커지면 Doppler Spread가 작아져요.

일반적으로 Doppler Spread가 커질 때는, KTX 타고 있을때 (단말이 빠르게 움직일 때)

 

이게 왜 중요하냐?

  • OFDM에서는 주파수를 겹쳐서 Tx 하게 되는데, Doppler Spread가 생기면, Sub-Carrier의 Orthogonality가 깨짐.
  • Freq가 틀어짐 (Freq-offset 발생)
  • ICI (Inter-Carrier-Interference)가 발생. Error가 많이 생김

 

# Orthogonality

  • 두 Vector가 Vector-space에서 수직.
  • Vector가 직교한다의 의미 : 서로 다른 Dimension에 있음. 이를 알아내는 방법은 inner-product
  • 내적의 의미 : Vector 間 서로 얼마나 관련성이 있는가 ( 기하에서는 관련성이 없으면 다른 차원/도메인에 있다고 한다. )
  • Orthogonal의 의미 : 뭔가가 섞여있긴 하지만 아무 관계가 없는 상태

 

  • 지금까지는 Vector에서 이야기고 이제 Function에서는, Time-domain에서 두 function 의 inner-product :
    f(x) dot g(x)
  • 두 Signal이 섞여있긴 하지만, 서로 영향을 주지 않는 상태 : Orthogonal

 


설명안하고 넘어간 것

  • OFDM 구현 : IFFT & FFT
  • OFDM 에서 ISI와 CP, Symbol
  • OFDMA : MA는 스케쥴링
  • OFDMA : RB(Resoucre Block), TTI, Freq. Diversity(자원할당방법)
  • PAPR : Peak to Average Power Ratio
  • OFDMA의 장점과 단점
  • CDMA vs OFDM vs OFDMA

'이동통신' 카테고리의 다른 글

SKP - 이동통신과 비즈니스 이해  (0) 2020.05.30
3GPP 사실 표준화 사례  (0) 2020.05.30
이동통신 표준화기구별 표준현황  (0) 2020.05.29
[SKT준비] 목차  (0) 2020.05.18
[SKT준비] 5G 개요  (0) 2020.05.18