초록

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2020년 5세대 이동통신 상용화를 목표로 유럽, 중국 등은 기술 및 표준화 주도권 확보를 위해 경쟁적으로 연구 개발 및 투자를 본격화하고 있다. 우리나라도 국가 성장동력을 창출해 온 이동통신분야에서 새로운 기술 진화 및 혁신으로 대응하기 위해 5세대 이동통신을 신성장동력 기술로 선정하고, 전략적인 R&D 추진 계획을 수립하고 있다. 이에 본고에서는 표준화 및 국내외 기술 동향을 살펴보고, 현재 진행 중인 과제 내용 및 2015년도 신규과제 기획방향에 대해 알아본다.

2020년 5세대 이동통신 상용화를 목표로 유럽, 중국 등은 기술 및 표준화 주도권 확보를 위해 경쟁적으로 연구 개발 및 투자를 본격화하고 있다. 우리나라도 국가 성장동력을 창출해 온 이동통신분야에서 새로운 기술 진화 및 혁신으로 대응하기 위해 5세대 이동통신을 신성장동력 기술로 선정하고, 전략적인 R&D 추진 계획을 수립하고 있다. 이에 본고에서는 표준화 및 국내외 기술 동향을 살펴보고, 현재 진행 중인 과제 내용 및 2015년도 신규과제 기획방향에 대해 알아본다.

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• 연구 주제
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• 연구 결과

문제 정의

• 본고에서는 이동통신 표준화 현황과, 국내외 기술개발 동향을 살펴보고 현재 진행 중인 연구에 대해 알아보고 2015년 연구 추진방향에 대해 살펴보았다. 2017년부터 시작될 것으로 예상되는 5세대 이동통신 표준화에 맞추어 각국의 기술 및 표준화 경쟁이 심화될 것으로 예상되며, 우리나라는 이동통신 강국으로서의 위상을 유지하고 5세대 이동통신 주도권을 확보하기 위한 중장기 R&D 기술 개발 및 표준화 추진이 필요하다.

제안 방법

• 삼성전자는 밀리미터파 대역을 활용한 고속 데이터 전송 시연에 성공하였다. 2013년 5월 27.925GHz 대역에서 800MHz 대역폭을 이용하여, 2.48Gbps 전송 시연을 하였으며, 밀리미터파 대역에 대한 채널 특성 시험, 인체에 대한 영향 시뮬레이션 분석, 안테나 단말 도입 가능성, 다중셀 환경 시험 등을 수행하였다. 또한, 2014년 10월에는 시속 100km/h 이상 고속주행 중에 기가급 이동통신 기술 시연에 성공하였다.
• LTE에서는 D2D를 사이드링크로 부르며, FDD (Frequency Division Duplex)의 경우, 상향링크 스펙트럼을 사용하고, TDD(Time Division Duplex)의 경우, 상향링크 서브프레임을 사용한다. Small Cell Enhancements는 256 QAM (Quadrature Amplitude Modulation) 규격화, 소형셀 상태 변환을 빠르게 지원하는 셀 탐색 신호 규격화 및 소형셀간 동기 규격화를 진행하였다. DC(Dual Connectivity)는 하나의 이동단말이 제한적인 백홀로 연결된 2개 이상의 서로 다른 접속점에서 제공하는 무선자원을 이용하여 서비스를 받는 기술이며, 이와 관련하여서는 단말이 기지국간 동기화를 가정할 수 있는 경우와 없는 경우 모두를 고려하기로 합의하였으며, 관련 규격화를 진행하였다.
• DC(Dual Connectivity)는 하나의 이동단말이 제한적인 백홀로 연결된 2개 이상의 서로 다른 접속점에서 제공하는 무선자원을 이용하여 서비스를 받는 기술이며, 이와 관련하여서는 단말이 기지국간 동기화를 가정할 수 있는 경우와 없는 경우 모두를 고려하기로 합의하였으며, 관련 규격화를 진행하였다. TDD-FDD CA (Carrier Aggregation)은 HARQ (Hybrid Automatic Repeat request) 타이밍 설계와 상향링크 스케줄링, 채널 정보 보고 등에 대한 규격 작업을 진행하였다.
• 첫째, 차세대 원천기술 선도 개발 관련하여 창의적·도전적인 5세대 이동통신 원천기술의 선도개발로 핵심지재권 및 국제표준기술 확보하고 脫셀룰러 기반 창의적 차세대 이동통신 코어 네트워크 및 액세스 네트워크 원천기술과 5세대 이동통신 국제표준 핵심 기술 확보한다. 둘째, 핵심 부품기술 확보 관련하여 IoT, 웨어러블 디바이스 확대로 超연결사회의 도래 가속화를 대비한 차세대 오감 디바이스 및 핵심부품 기술 확보하고 이동 통신 부품, 오감 디바이스 등 미래 핵심 소자기술 및 모듈 개발한다. 셋째 이동통신 인프라 고도화는 차세대 스마트 디바이스와 연계하여 새로운 융복합 가치를 창출하는 이동통신 인프라 기술 개발 및 융합서비스 발굴하고 이동통신 인프라 시스템 고부가가치화 및 이동통신 융합서비스 플랫폼 개발 추진한다.

성능/효과

• 둘째, 핵심 부품기술 확보 관련하여 IoT, 웨어러블 디바이스 확대로 超연결사회의 도래 가속화를 대비한 차세대 오감 디바이스 및 핵심부품 기술 확보하고 이동 통신 부품, 오감 디바이스 등 미래 핵심 소자기술 및 모듈 개발한다. 셋째 이동통신 인프라 고도화는 차세대 스마트 디바이스와 연계하여 새로운 융복합 가치를 창출하는 이동통신 인프라 기술 개발 및 융합서비스 발굴하고 이동통신 인프라 시스템 고부가가치화 및 이동통신 융합서비스 플랫폼 개발 추진한다.
• 첫째, 차세대 원천기술 선도 개발 관련하여 창의적·도전적인 5세대 이동통신 원천기술의 선도개발로 핵심지재권 및 국제표준기술 확보하고 脫셀룰러 기반 창의적 차세대 이동통신 코어 네트워크 및 액세스 네트워크 원천기술과 5세대 이동통신 국제표준 핵심 기술 확보한다.

후속연구

• 이 외에도 저지연 전송을 위한 새로운 프레임 구조 설계 등 5세대 이동통신 시스템에 대한 다양한 기술들이 연구되고 있다. 더욱 빠른 전송 속도로, 더 많은 단말을 수용하고, 전송 지연을 줄여 새로운 서비스를 제공될 것으로 예상된다.
• 중앙 집중적 제어 및 네트워크 기능을 가상화하는 소프트웨어 중심의 네트워크 기술이 연구되고 있다. 이러한 네트워크 기술은 5세대 이동통신 코어망에 도입되어 비용 절감 및 지능화된 서비스 제공이 가능할 것이다.
• 현재 기지국과 단말간의 연결에서 단말간 연결 기술을 연구하고 있다. 이를 통해 용량 증가와 다양한 서비스 제공이 가능할 것이다.
• 데이터 처리 부분과 RF (Radio Frequency) 부분을 분리하여, 트래픽 수요에 따라 자원을 더 분배하는 기술을 연구하고 있다. 향후, 좀 더 효율적인 간섭 제거 기술 등을 통해 용량이 향상될 것이다.

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질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
이동통신	이동통신이란?	이동통신은 고속·고품질의 이동통신 장비, 서비스 플랫폼, 휴대 융·복합 디바이스를 통해 언제 어디서나 사람·사물·정보가 유기적으로 연결되어 모든 사용자에게 맞춤형 실감 서비스 및 신규 융·복합 서비스를 제공하는 고부가가치 기술이다.
이동통신 표준화	이동통신 표준화는 어떤 기술을 중심으로 진행되고 있는가?	이동통신 표준화는 ITU-R WP5D와 3GPP를 중심으로 진행 되고 있다. ITU-R에서는 이동통신 적합 대역 선정, 이동통신 비전 및 요구사항 제시, 그리고, 기술 승인 등을 다루고 있으며, 3GPP는 이동통신 기술 규격을 작성하고 있다.
Release-12	Release-12에서 다루어진 내용은 무엇인가?	•eIMTA (Further Enhancements to LTE TDD for DLUL Interference Management and Traffic Adaptation) •LTE TDD-FDD Joint Operation including Carrier Aggregation •Low Cost & Enhanced Coverage MTC for LTE •Small Cell Enhancements •DC (Physical layer required for operation of Dual Connectivity) •D2D (LTE Device to Device Proximity Services) •NAICS (Network Assistance Interference Cancellation and Suppression for LTE) •WLAN/3GPP Radio Interworking •Low Cost MTC for LTE

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