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3GPP LTE에서의 Licensed-Assisted Access 표준화 동향 원문보기

電磁波技術 : 韓國電磁波學會誌 = The Proceedings of the Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science, v.27 no.5, 2016년, pp.17 - 23  

손일수 (가천대학교 전자공학과) ,  이종호 (가천대학교 전자공학과)

초록
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LTE Licensed-Assisted Access(LAA)는 3GPP에서 진행되고 있는 비면허대역을 활용하여 LTE 시스템을 동작시키는 표준기술이다. LTE-LAA의 필요성과 표준의 진화 과정을 알아보고, Listen-Before-Talk(LBT) 등 핵심 표준기술들을 소개하였고, 특히, WiFi 등 기존의 비면허대역에서 동작하는 시스템과의 공정한 공존(fair coexistence)를 위해 어떠한 노력이 이루어졌는지를 중점적으로 살펴보았다. 마지막으로, 현재 3GPP 표준에서 논의되는 enhanced LAA를 통해 비면허대역을 활용하는 LTE 시스템 기술의 진화를 전망해 보았다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • LTE-LAA는 5 GHz 비면허대역에서 동작 시 공존성을 강화하기 위하여 다양한 방법을 도입하였다. 5 GHz 대역의 가용한 채널들 중에서 LTE-LAA의 secondary cell로 사용할 채널을 선택하는 것이 첫 번째 이슈이다. 동일 채널에 공존하는 무선시스템 간에는 시간자원을 공유해야 하기 때문에 혼잡한 채널의 선택은 전송률을 크게 떨어뜨릴 수 있다.
  • 본고에서는 많은 주목을 받고 있는 3GPP Long Term Evolution(LTE) 시스템의 한 진화방향으로서 비면허대역(unlicensed-band)에서 LTE를 사용하는 Licensed-Assisted Access(LAA) 표준화 동향을 알아본다.
  • 본고에서는 비면허대역을 활용하는 LTE-LAA의 표준화 동향을 알아보았다. LTE-LAA는 폭증하는 무선트래픽을 적은 투자비용으로도 효과적으로 대처할 수 있는 방법이기 때문에 통신사업자들을 중심으로 큰 관심이 집중되고 있다.

  • Ⅱ. 본론

    본론에서는 비면허대역에서의 LTE 시스템이 기존 무선시스템들과 공존하기 위한 기술을 알아본다. 먼저 5 GHz 비면허대역의 특성을 알아보고, 이를 고려한 구체적인 LTE-LAA 표준화 기술을 소개한다.

  • 이에 대응하기 위해 우리나라에서도 2011년 ‘모바일 광개토 플랜’, 2012년 ‘모바일 광개토 플랜 2.0’을 통해 2023년까지 총 1,190 MHz의 주파수 대역폭을 추가로 확보하는 것을 목표로 하고 있다.

가설 설정

  • 동일 채널 내에서 동작하는 무선시스템 간의 공존을 위하여 LTE-LAA는 기존에 WiFi에 적용된 LBT 원칙에 기반하여 무선채널 점유를 결정하게 된다. 이러한 과정을 Clear Channel Assessment(CCA)로 지칭하며, 그 구현방법으로 일정 신호레벨 이상의 신호를 검출하는 energy detection 방식을 가정하였다. [그림 6]에서는 LTE-LAA의 무선채널 점유 메카니즘을 보여준다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
5 GHz 비면허대역의 가장 큰 장점은? 5 GHz 비면허대역의 가장 큰 장점들 중 하나는 사용가능한 채널의 수가 많다는 것이다. 기존 5 GHz 비면허대역을 사용하는 IEEE802.
LTE 시스템이 가진 근본적인 문제는 무엇인가? 때문에, 비면허대역에서 동작하기 위해서는 기술적으로 여러 가지 해결해야 될 부분들이 많다. 가장 근본적인 문제는 비면허대역은 면허대역과 다르게 주파수의 독점적인 사용이 불가능하다는 것이다. 국가마다 규제는 상이하지만, 원칙적으로 비면허대역에서 동작하는 모든 무선기기들은 공정한 공존(fair coexistence)을 추구해야할 의무가 있다.
UNII-2 대역은 어떤 비면허대역인가? 그 중에서 중요한 것은 UNII-2 대역이다. 이 대역에서는 전 세계적으로 레이더 및 특수장비를 이용하는 대역으로 정의되어 있다. 비면허대역에서는 공정한 공존이 원칙이라 하더라도 해당 대역에서 우선순위를 가지고 있는 기기(primary user)는 항상 보호되어야 한다. 따라서 이 대역에서는 Dynamic Frequency Selection(DFS) 동작을 필수로 수행하여야 하며, 레이더 등의 발견 시 즉시 다른 채널로의 변경을 수행하여야 한다. 무선기기들 간의 공정한 공존을 위해서 Listen-Before-Talk(LBT) 기능이 필수적이다. 유럽, 일본 등의 국가에서는 비면허대역에서 LBT 기능의 사용이 의무화 되어 있다.
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참고문헌 (8)

  1. An OpenSignal Report, 2015, https://opensignal.com/ 

  2. T. Doumi, M. Dolan, S. Tatesh, A. Casati, G. Tsirtsis, K. Anchan, and D. Flore, "LTE for public safety networks", IEEE Communications Magazine, vol. 51, no. 2, pp. 106-112, Feb. 2013. 

    상세보기

  3. R. Lascoux, "3GPP IoT Standardization Status", ETSI M2M Workshop, Nov. 2015, http://www.3gpp.org/news-events/3gppnews/1766-iot_progress. 

  4. 조한벽, "V2X 국제 표준화 현황", TTA Journal, vol. 160, No. 07/08, pp. 37-42, 2015년 7월. 

  5. 3GPP TR36.889, "Study on License-Assisted Access to Unlicensed Spectrum", Jun. 2015. 

  6. ETSI EN 301 893, Harmonized European Standard, "Broadband Radio Access Networks (BRAN); 5 GHz high performance RLAN", 

  7. A. Mukherjee et al., "Licensed-assisted access LTE: Coexistence with IEEE 802.11 and the evolution toward 5G", in IEEE Communications Magazine, vol. 54, no. 6, pp. 50-57, Jun. 2016. 

    상세보기

  8. Qualcomm, "Leading the path towards 5G with LTE Advanced Pro", https://www.qualcomm.com, Jan. 2016. 

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