밀리미터파 5G 이동통신 기술

5G Mobile Communication Technologies for mmWave

저자
송영석, 이준환, 최은영, 박주호, 이훈 / Giga통신연구1실
권호
31권 1호 (통권 157)
논문구분
초연결 통신인프라 기술 특집
페이지
58-67
발행일자
2016.02.01
DOI
10.22648/ETRI.2016.J.310106
초록
이동통신 시스템은 무선 트래픽 공급의 양과 질 양면에서 눈부신 발전을 이루어왔다. 최근 스마트폰, 스마트패드 및 태블릿 pc 등 이동통신 기능을 가진 휴대용 스마트 기기의 급속한 대규모 보급과 늘어난 사용자 트래픽의 증가로 기존 3GHz 이하 대역에서 동작하는 이동통신 시스템은 통신 용량 측면에서 한계에 직면할 것으로 예상된다. 이에 우리나라를 비롯한 중국, 일본 등의 아시아와 유럽, 미국을 중심으로 가용 대역이 풍부한 mmWave의 5세대 이동통신 활용을 위한 연구 및 개발이 활발히 진행되고 있다. 본고에서는 mmWave 대역을 위한 5G 표준화 동향과 채널 모델링, mmWave 대역에서 사용될 것으로 예상되는 전송기술 및 현재까지 ETRI를 비롯한 여러 회사에서 개발되거나 개발 중인 mmWave 이동통신 시스템을 소개한다.
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Ⅰ. 서론

이동통신 시스템은 3세대 WCDMA를 거쳐 4세대 LTE-A에 이르기까지 기지국 통신용량의 확대, 단말 평균/최고 데이터 속도 증가, 핸드 오버 지연 감소 등 무선 트래픽 공급의 양과 질 양면에서 눈부신 발전을 이루어왔다. 이런 공급 측면의 발전에 비례하여 무선 인터넷 서비스 성장, 사용자 수 등의 소비도 마찬가지로 크게 성장을 이루어 왔다.

최근 스마트폰, 스마트패드와 태블릿 pc 등 이동통신 기능을 가진 휴대용 스마트 기기의 급속한 대규모 보급과 늘어난 사용자 트래픽의 증가로 인해 기존 3GHz 이하 대역에서 동작하는 3/4세대 이동통신 시스템은 통신용량 측면에서 한계에 직면할 것으로 예상된다. 이런 시대적 상황에 직면하여 우리나라를 비롯한 중국, 일본 등의 아시아와 유럽, 미국을 중심으로 가용 대역이 풍부한 mmWave의 5세대 이동통신 활용을 위한 연구 및 개발이 활발히 진행되고 있다.

본고에서는 이런 전반적인 흐름을 파악하여 mmWave 대역을 위한 5G 표준화 동향과 채널 모델링, mmWave 대역에서 사용될 것으로 예상되는 전송기술 및 현재까지 ETRI를 비롯한 여러 회사에서 개발되거나 개발 중인 mmWave 이동통신 시스템에 대해 소개한다.

Ⅱ. 표준화 동향 및 채널 모델링

1. 표준화 동향

유럽 중심의 표준화 단체인 Third Generation Partnership Project(3GPP)에서는 2015년 9월 RAN Plenary회의에서 5G 채널 모델링 SI(Study Item)을 승인하였다. 해당 SI에서 정의하고 있는 5G 채널 모델링은 6GHz 이상에서 100GHz까지의 주파수 대역에서의 무선 채널의 전파전파 특성을 정의하고 있으며, 밀리미터파 대역에서의 후보 주파수 대역은 최근 World Radiocommunication Conference(WRC) 15에서 논의된 주파수 대역 범위와는 관계없이 채널 모델링 작업을 수행하려 하고 있다.

3GPP에서 밀리미터파의 채널 모델 표준화 작업은 2016년 Q1 2월 개최되는 Radio Access Network Working Group(RAN WG) 1 표준화 회의에서 본격적인 표준화 작업이 수행될 예정이며, RAN WG1회의에서는 셀룰러 이동통신 환경에서 밀리미터파 대역의 시나리오 및 use case, 주파수 등이 먼저 논의될 것으로 예상된다.

한편 5G표준화 기술과 관련, 12월 RAN Plenary에서는 중국 China Mobile Communications Corporation (CMCC)이 ‘5G Scenarios & Requirement’와 관련된 이슈로 SI를제안하여 SI로 승인이 되었다. 본 SI의 TR문서에 포함될 밀리미터파 use case를 고려한 요구사항들을 만족시키는 기술들을 위주로 표준화가 진행될 것이며, 구체적인 표준화 아이템들은 2016년 3월로 예정된 RAN Plenary의 결정에 따를 것으로 예상된다.

마지막으로 채널 모델링 표준화 기간과 관련하여서는 6개월을 예상하나, 아직 확정된 것은 아니며, 6개월이 지난 시점에서의 결과를 토대로 회원사들 간의 논의를 통하여 최종 확정하는 것으로 잠정 합의되었다.

2. 채널 모델링

기존 셀룰러 이동통신에서 사용된 6GHz 이하 주파수 대역으로부터, 최근에는 6GHz 이상의 주파수 대역을 셀룰러 이동통신에 적용하려는 움직임이 활발하게 이루어지고 있다.

이러한 요구에 부흥하여, 6GHz 주파수 대역의 채널 모델링 작업이 수행되고 있으며, 최근 대표적으로 채널 모델링 연구를 수행한 그룹이나 연구 단체는 다음과 같다.

· Mobile and wireless communications Enablers for the Twenty-twenty Information Society (METIS)

5G 요구사항 정립 및 2~60GHz 주파수 대역에서의 채널 모델링을 수행함.

· Millimeter-wave Evolution for Backhaul and Access(MiWEBA)

60GHz주파수 대역에서 음영 현상, 공간적 채널 특성을 포함하여 Quasi-deterministic 채널 모델링을 수행함.

· ITU-R M

밀리미터파 주파수 대역에서의 경로 손실, 대기 손실을 측정하였으며, 주로 indoor shopping mall, indoor enter-prise, urban hotspot환경에서의 채널을 측정함.

· COST2100

Geometry기반의 통계적인 채널 모델링을 수행하고, Multiple Input Multiple Output(MIMO)채널을 측정하였음.

· IEEE 802.11

60GHz 주파수 대역에서 indoor 환경에서의 전파 측정을 수행하고, 전파 차단 현상에 따른 blockage 확률 및 전파 감쇄와 관련한 채널 모델링을 수행함.

· New York University(NYU) WIRELESS

28/38/60/73GHz 밀리미터파 주파수 대역에서의 채널을 측정하였고, large/small scale 전파 특성을 파악하기 위한 연구를 수행함.

한편 현재 채널 모델링을 수행하고 있는 단체들은 다음과 같다.

· 5G mmWave Channel Model Alliance

밀리미터파 전파 채널의 통계적인 특성을 정의하기 위한 연구를 수행하고 있으며, 6개의 Working Group(WG)을 구성하여 다양한 시나리오 환경에서의 채널 측정을 수행하고 있음.

· Millimeter-wave Based Mobile Radio Access Network for Fifth Generation Integrated Communication(mmMagic)

유럽 중심의 채널 모델을 수행하고 있으며, 전파 규제 또는 표준화에 반영하기 위하여 6~100 GHz 주파수 대역을 위주로 채널 모델링을 수행하고 있음.

· IMT-2020 5G Promotion association

중국 내의 3개 정부 부처 중심으로 산업계, 학계, 연구계가 모여 구성된 모임으로, 5G기술연구를 위한 플랫폼 개발을 위한 채널 모델링을 수행하고 있음.

· ETSI industry specification group(ISG) on millimeter Wave Transmission(mWT)

300GHz까지의 주파수 대역을 고려하고 있으며, 이동통신 네트워크를 구성하기 위한 backhaul, fronthaul환경에서의 채널 모델링을 수행하고 있음.

국제적으로 연구, 논의되고 있는 밀리미터파 채널 모델링은 주로 100GHz까지의 채널 모델링을 이야기하고 있으며, 주로 설정되는 채널 측정 환경으로는 Urban Microcell(UMi)/Urban Macrocell(Uma)(O2O, O2I), indoor(실내)가 주로 언급되고 있으며, 다른 환경으로는 백홀 및 Vehicle to Vehi-cle(V2V)/Device to Device(D2D)환경에서의 채널 모델링이 측정 및 연구되고 있다. 그중에서도 UMi 및 실내 환경에서의 채널 모델링이 우선적으로 수행되는 하는 분위기이며, 그에 비하면 UMa환경은 우선권이 떨어진다.

모델링 방법론과 관련하여서는 지금까지 LTE에서 수행해 온 통계적인 모델링 방법, Ray-tracing기반의 채널 모델링 방법, 유럽의 METIS project에서 적용된 map-based채널 모델링 방법 등이 논의되고 있다. Map-based채널 모델링 방법은 ray-tracing 방법을 적용하는 방법으로 회절, 반사, 산란 및 전파 차단과 같은 전파 특성을 좀더 구체적으로 고려하여 채널 모델링을 수행한다는 점에서 기존의 ray-tracing 방식과는 차별점이 있다. 이 외에도 MiWEBA project에서는 hybrid방식의 채널 모델링도 고려되고 있다.

<표 1>

>3GPP 회원사별 주파수 및 측정 시나리오

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2015년 12월 개최된 3GPP RAN Plenary 회의에서는 3GPP에 참여하고 있는 회원사들에게 주파수 및 시나리오별 전파 측정이 가능한 정보를 수집하여 <표 1>에서와 같이 회원사별 채널 모델링 활동을 정리하였다.

Ⅲ. 밀리미터파 이동통신 기술동향

1. 전송기술동향

가. 하이브리드 빔 형성 기술

밀리미터 대역의 채널은 경로 감쇠가 크기 때문에 송수신 단에서 지향성 빔을 이용하여 경로 감쇠를 보상해 주어야 적절한 커버리지 및 신뢰할 만한 수준의 링크를 얻을 수 있다. 따라서 밀리미터파 이동통신 시스템에서는 빔 형성 기술이 매우 중요한 기술이라 볼 수 있다. 반면 밀리미터 대역 신호는 파장이 수 밀리미터 단위로 짧아 작은 공간에 많은 안테나를 배치할 수 있어, 다수의 안테나를 설치한 배열 안테나를 만들고 여기서 높은 빔 이득을 갖는 빔을 생성하기 유리하다. 하이브리드 빔 형성 기술은 Radio Frequency(RF) 영역에서 지향성 빔을 생성하여 경로 감쇠를 보상하고 RF 빔을 포함하여 생성된 채널에 대해 디지털 영역에서 추가적인 빔 형성을 통해 다중 입출력 이득을 얻을 수 있는 시스템을 가리킨다.

디지털 빔 형성 기법은 빔 형성 계수를 Digital-to-Analog Converter(DAC) 이전에 곱해주는데 디지털 영역에서 신호가 처리되므로 빔 형성 자유도가 높고 정교한 빔 형성이 가능하다. 반면, 모든 안테나에 RF 체인을 연결해야 하고 RF 체인을 정교하게 캘리브레이션 해야 한다. 반면 아날로그 빔 형성 기술은 DAC 이후 생성된 신호에 대해 빔 형성 계수를 곱하는 방식으로 구현이 비교적 수월하지만, 구현방식에 따라 정교한 빔 형성이 어려울 수 있다. 하이브리드 빔 형성 기술은 이 두 가지 빔 형성 기술의 장점을 적절히 혼합한 방식이라고 할 수 있다. 하이브리드 빔 형성 방식의 송수신기 구조를 (그림 1)에 보였다. 일반적으로 (데이터 스트림의 수) ≤ (RF 체인의 수) ≤ (안테나의 수) 이다.

(그림 1)

하이브리드 빔 형성 방법

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아날로그 빔 형성 기법은 빔 형성 계수를 하드웨어로 구현해야 하는데 하드웨어 구성 방식에 따라 singular type과 modular type으로 구분할 수 있다. (그림 2)는 각각의 하드웨어 구성 방식을 나타낸다. Singular type은 빔 형성 시 배열 전체의 안테나를 사용하는 방식으로 여러 개의 빔을 동시에 생성할 때 각 빔에 대한 계수를 생성한 뒤 덧셈기(adder)를 통해 빔 계수가 더해지게 된다. 반면 modular type은 전체 안테나를 몇 개의 서브 어레이로 분할하는 방식으로 각 서브 어레이에서는 1개의 빔만 생성하는 방식이다. 덧셈기 등 하드웨어 구현의 복잡도가 감소하나 성능은 전체 배열 안테나를 모두 사용하는 Singular type에 비해 떨어진다.

(그림 2)

Singular Type, Modular Type 빔 형성기

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나. 비직교 다중 접속 기술

기존 이동통신 시스템에서는 다중 사용자를 지원하기 위해 직교하는 시간, 주파수 자원을 이용하였다. 예를 들어 LTE의 경우 다운링크에 Orthogonal Frequency Division Multiple Access(OFDMA)를 사용하고, 업링크에는 Single Carrier Frequency Division Multiple Access(SC-FDMA)를 사용하여 다른 사용자에게는 다른 무선 자원을 할당하였다. 하지만 이와 같이 각 사용자에게 직교하는 자원을 할당하는 것이 전체 시스템 측면에서는 최적이 아닐 수 있고, 동일 시간-주파수 자원을 다중 사용자에게 사용하는 Non-orthogonal Multiple Access(NOMA) 기술이 최근 활발히 연구되고 있다. NOMA는 동일 자원에 두 개 이상 단말의 신호를 보내되 적절한 전송 전력과 전송률을 선택하여 보냄으로써 모든 사용자가 원하는 신호를 복호할 수 있게 한다. NOMA 기술은 여러 사용자가 동일한 무선 자원을 공유하기 때문에 송수신단에서 간섭 제거를 위한 SIC 등 정교한 알고리즘이 필요하다. (그림 3)에 NOMA 기술을 사용할 경우 무선 자원 할당의 예를 보였다. 3GPP에서는 Multi-user Super-position Transmission(MUST)이라는 이름으로 NOMA 기술에 대한 연구를 진행 중이다[1][2].

(그림 3)

NOMA 자원 할당 예시

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NOMA 기술은 지향성 빔을 이용하는 밀리미터파 이동통신 시스템에서 특히 유용한데, 지항성 빔의 공간상 이득에 따라 NOMA가 적용 가능한 채널을 생성하기 용이하며, 또는 하나의 빔 내에 여러 단말에게 NOMA 기술을 적용하여 무선 자원을 할당할 수 있기 때문이다. (그림 4)에 동일 지향성 빔 내에서 복수의 단말에게 NOMA를 적용하는 예시를 보였다.

(그림 4)

지향성 빔에서 NOMA 적용의 예

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다. 새로운 다중 접속 기법

OFDM을 밀리미터 파에 적용할 경우 CP에 의한 전송률 손실이 큰 단점이 발생한다. 또한, OFDM은 인접 주파수 대역으로의 간섭이 심해 주파수 영역에서 가드 밴드가 필요하여 주파수 효율을 더욱 떨어트리는 요소가 된다. 이를 보완하기 위한 다양한 연구가 진행되었으며 특히 Crest Factor Orthogonal Frequency Division Multiplexing(CP-OFDM), Generalized Frequency Domain Multiplexing(GFDM), Filter Bank Multicarrier(FBMC) 등 필터 기반의 다중 캐리어 전송 시스템이 연구되고 있다. 이 가운데 가정 성능이 뛰어난 것이 FBMC라 볼 수 있다.

FBMC는 Filter Bank Multi-Carrier의 약자로 송수신단에서 필터 배열을 통과시킨 신호를 전송/수신하는 시스템이다. 이때 시간-주파수 대역에서 다른 신호와 간섭을 최소로 하는 필터를 적용하면 CP를 사용할 필요가 없으며, 인접 주파수 대역으로의 누출 역시 매우 작은 수준으로 만들 수 있어 주파수 효율을 최대로 할 수 있다. (그림 5)에 FBMC와 OFDM의 주파수 응답을 보였다.

(그림 5)

FBMC와 OFDM의 주파수 응답[3]

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유럽의 연구 과제인 Physical Layer for Dynamic Spectrum Access and Cognitive Radio(PHYDYAS), 5th Genera-tiono Non-Orthogonal Waveforms for Asynchronous Signaling(5GNOW)에서는 FBMC를 5세대 이동통신의 핵심 무선 전송기술로 보고 시스템 레벨 시뮬레이션을 통해 FBMC가 기존 OFDM 대비 성능 이득이 있음을 보였다[4][5]. 또한, Quality of Service and Mobility driven cognitive radio System(QoSMOS)에서는 TV white space에서의 인지 라디오 시스템에 FBMC 전송 방식을 고려한 연구를 수행하였다[6]. 한편 FBMC는 필터 설계 및 다중 안테나 시스템으로의 확장 등에 있어 향후 추가 연구가 필요하다.

2. 시스템 개발동향

가. 한국전자통신연구원

<표 2>

>기가코리아 5G 시스템 파라미터

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언제 어디서나 평균 단말 속도를 기가급으로 지원하기 위한 GK-5G 과제를 진행하고 있으며 이러한 이동통신 시스템을 위한 규격개발과 시제품 개발을 진행하고 있다. <표 2>와 같이 밀리미터파 대역 28GHz를 중심주파수로 하여 최대 1GHz 주파수 대역폭을 가지며 하향링크 64QAM 변조와 상향링크 16QAM 변조로 300m의 셀 반경을 고려한다. 기지국은 최대 20Gbps 전송률을 가지며 단말은 최대 1.5Gbps 전송률을 갖는 시스템을 개발 중이다.

(그림 6)

FBMC와 OFDM의 주파수 응답[7]

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기지국 한 섹터는 16개의 빔으로 구성되며 각 빔의 빔폭은 15도이며 수직각으로 8/25/45도를 가진다. 기지국은 빔포밍을 위한 패치 어레이 안테나를 사용하고 있으며 단말도 수신을 위한 수신 빔포밍을 한다. 개발중인 시제품은 (그림 6)과 같이 기지국/단말의 RF 안테나와 플랫폼으로 구성된다.

나. 삼성

<표 3>

>삼성 시스템 파라미터

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삼성은 최대 전송률 50Gbps를 갖는 위해 시스템을 위해 기존 주파수 대역보다 10배 이상의 넓은 주파수 대역폭을 지원 가능한 밀리미터파 대역에서 연구를 진행하고 있다[8]. 밀리미터파 28GHz 주파수 대역에서 800MHz 주파수 대역폭으로 <표 3>과 같이 기지국 빔폭은 10도이며 단말은 수평방향으로 20도 수직방향으로 140도 빔폭을 가지고 있다. 이러한 시스템은 (그림 7)과 같이 기지국/단말을 구성하였으며, 2014년 10월 100km/h 이상의 이동속도에서 1.2Gbps의 전송률을 기록함과 정지 시 최대 7.5Gbps 전송률을 보임을 시연하였다[9].

(그림 7)

삼성 시스템의 기지국과 단말 구성[8]

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안테나 구현에 있어, 높은 성능이 요구되는 환경에서 multiple antenna element로 구성된 안테나 어레이를 이용하며 5G mobile handset과 작은 크기의 공간에 적용할 수 있고 360도 커버리지를 위해 (그림 8)과 같이 개발되었다[8].

(그림 8)

모바일 장치에 구현한 phased-array 안테나[8]

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다. 노키아

노키아의 5G 요구사항으로 최대 전송속도 10Gbps를 가지며 최소 전송속도인 100Mbps를 보장하고 전송 지연 시간이 1ms 이하인 시스템을 고려하고 있으며 이러한 것들을 만족하기 위해 밀리미터파 기술을 고려하고 있다[10].

동작 주파수 73GHz에서 1GHz의 주파수 대역폭을 사용하여 실외환경에서 3도 안테나 빔폭(28dB 이득)을 갖고 수평 34도, 수직 8도 조정 가능한 빔을 사용하여 200m 셀 반경을 고려하여 시간에 따라 이동하면서 거리에 따른 16QAM single stream을 이용한 전송률을 실험하여 5G의 요구사항에 대한 검증을 실시하였다.

<표 4>

>노키아 시스템 파라미터

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또한, 최대 10Gpbs를 지원하기 위해 <표 4>와 같이 동작 주파수 대역 74GHz에서 2GHz 주파수 대역폭을 사용하고 null cyclic-prefix single carrier로 16QAM 2×2MIMO를 사용하여 (그림 9)의 NI(National Instru-ments)사의 mmWave platform의 시제품을 사용하여 2015년 4월 5G Brooklyn summit에서 10Gpbs 최대 전송률을 데모하였다. 이때 안테나는 혼 안테나를 사용하였다.

(그림 9)

노키아 데모 시스템[10]

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라. 에릭슨

<표 5>

>에릭슨 시스템 파라미터

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에릭슨의 5G 요구사항 중 하나로 단말당 최대 전송률 10Gbps를 목표로 하고 있으며 이를 위해 <표 5>와 같이 개발 파라미터를 가지고 있으며 2016년 massive MIMO/Multi-User Multiple Input Multiple Output(MU-MIMO)를 이용하여 10Gbps 전송률 달성을 목표로 하고 있다[11]. 2014년 6월 주파수 대역 15GHz에서 채널 대역폭 400MHz를 가지고 4개의 steam을 이용하여 5Gbps 전송률을 데모하였다[12][13].

(그림 10)

에릭슨 5G Radio 시제품[14]

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에릭슨은 multi-user MIMO와 빔포밍을 포함하는 5G radio 시제품을 가지고 실내외에서 현장 시험을 위해 준비하고 있으며 실외 무선환경을 위해 64개의 라디오 체인과 128개의 안테나 element로 (그림 10)과 같이 소형화하고 설치가 용이하도록 설계하였다[14].

마. NTT DoCoMo

NTT DoCoMo는 도쿄에서 2020년 열리는 올림픽에 맞춰 5G 상용화를 목표로 통신 관련 기업들과 5G 시스템을 시험하고 있다. 이에 Nokia Networks와 2015년 10월 70GHz 주파수 대역에서 밀리미터파를 이용하여 도쿄에서 2Gbps 이상의 데이터 전송을 보였다. 이때 모바일 장치의 위치에 따라 빔의 방향을 제어하여 빔을 추적하는 빔포밍 기술을 사용하였다. 또한, 삼성과 2015년 11월 다수의 antenna element를 이용한 빔포밍과 빔 추적을 이용하여 28GHz 주파수 대역 신호로 시간당 60km의 속도에서 2.5Gbps의 최대 데이터 수신 속도를 보였다. Ericsson과 2015년 11월 15GHz 주파수 대역에서 Ericsson 5G radio prototype을 이용하여 10Gbps 이상의 데이터 수신 속도를 달성하는 massive MIMO의 가능성을 시험하였다[1].

Ⅳ. 결론

mmWave 대역에서 동작하는 5G 이동통신 시스템은 시대의 흐름을 거스를 수 없는 이동통신의 한 축이 되어가고 있다. 본고에서는 mmWave 대역의 5G 표준화 동향, 채널 모델링, 예상되는 전송기술 및 현재까지 개발되거나 개발 중인 mmWave 이동통신 시스템을 소개하였다.

과거 CDMA 방식 이동통신 시스템에서 선구자적 연구 개발을 통해 이동통신 강국으로 우뚝 섰던 대한민국이 mmWave 대역의 5G 이동통신에서 다시 한번 앞선 자리를 차지하기 위해서는 관련 산업체, 대학교 및 연구소의 효율적이며 창의적인 노력이 필요할 것이다.

약어 정리

3GPP

Third Generation Partnership Project

5GNOW

5th Generationo Non-Orthogonal Waveforms for Asynchronous Signaling

CMCC

China Mobile Communications Corporation

CP-OFDM

Crest Factor Orthogonal Frequency Division Multi-plexing

D2D

Device to Device

DAC

Digital-to-Analog Converter

ETSI

European Telecommunications Standards Institute

FBMC

Filter Bank Multicarrier

GFDM

Generalized Frequency Domain Multiplexing

IEEE

Institute of Electrical and Electronics Engineers

IMT

International Mobile Telecommunications

ISG

Industry Specification Group

ITU-R

International Telecommunication Union Radiocom-munication

METIS

Mobile and wireless communications Enablers for the Twenty-twenty Information Society

MIMO

Multiple Input Multiple Output

MiWEBA

Millimeter-wave Evolution for Backhaul and Access

mmMagic

Millimeter-wave Based Mobile Radio Access Network for Fifth Generation Integrated Communication

MU-MIMO

Multi-User Multiple Input Multiple Output

MUST

Multi-user Super-position Transmission

mWT

millimeter Wave Transmission

NOMA

Non-Orthogonal Multiple Access

NYU

New York University

OFDMA

Orthogonal Frequency Division Multiple Access

PHYDYAS

Physical Layer for Dynamic Spectrum Access and Cognitive Radio

QoSMOS

Quality of Service and Mobility driven cognitive radio System

RAN WG

Radio Access Network Working Group

RF

Radio Frequency

SC-FDMA

Single Carrier Frequency Division Multiple Access

SI

Study Item

UMi/UMa

Urban Microcell/Urban Macrocell

V2V

Vehicle to Vehicle

WG

Working Group

WRC

World Radiocommunication Conference

[1] 

Samsung, “RP-152212, Report of RAN Email Discussion about>6GHz Channel Modeling,- 2015.

[2] 

3GPP, “TR 36.859, Study on Downlink Multiuser Superposition Trans-mission for LTE,- 2015.

[3] 

5G Forum, “5G Vision, Requirements, and Enabling Technologies v1.0,- 2014.

[4] 

M. Bellanger et al., “FBMC Physical Layer: A Primer,” PHYDAS, June 2010.

[5] 

G. Wunder et al., “System-level Interfaces and Performance Evaluation Method-ology for 5G Physical Layer Based on Non-orthogonal Wave-forms,” IEEE Asilomar, 2013.

[6] 

V. Berg et al., “A Flexible Radio Transmitter for TVWS Based on FBMC,” Euromicro Conference on Digital System Design, 2013.

[7] 

T.J. Kim, “A mmWave-Based Mobile Communication System(Giga KOREA-5G),” 5G Global Summit, Dec. 3rd, 2015.

[8] 

DMC R&D Center, Samsung Electronics Co., Ltd, “5G Vision,” Feb. 2015.

[9] 

M. Nekovee, “Radio Technologies for Spectrum Above 6 GHz,” 5G Radio Technology Seminar, IET, London, 17 March 2015.

[10] 

M. Cudak et al., “Experimental mmWave 5G Cellular System, ” Tokyo Bay Summit, July 23rd, 2015.

[11] 

S. Tereschuk, “Roadmap Towards 5G,” Erricson, Nov. 25th, 2015.

[12] 

Ericsson-LG News,“에릭슨 5G 기술, SK텔레콤과 함께 세계 최고 무선 전송 속도인 5Gbps 구현,” 2014. 7. 2, http://www.ericssonlg.co.kr/site/ericssonlg/menu/38.do?configNo=1&cmd=read&contentNo=10341

[13] 

Ericsson, “5G,” SlideShare, Oct. 9th, 2014, http://www.slideshare.net/Ericsson/5g-presentation

[14] 

Ericsson Press Release, “Ericsson 5G Radio Prototypes Prepped for Field Trials With NTT DoCoMo,” Nov. 24th, 2015. http://hugin.info/1061/R/1968743/719481.pdf

[15] 

M. Alleven, “NTT DoCoMo Touts 5G Trials with Nokia, Samsung, Ericsson, Huawei and Fujitsu,” Nov. 29th, 2015, http://www.fiercewireless.com/tech/story/ntt-docomo-touts-5g-trials-nokia-samsung-ericsson-huawei-and-fujitsu/2015-11-29

(그림 1)

하이브리드 빔 형성 방법

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(그림 2)

Singular Type, Modular Type 빔 형성기

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(그림 3)

NOMA 자원 할당 예시

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(그림 4)

지향성 빔에서 NOMA 적용의 예

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(그림 5)

FBMC와 OFDM의 주파수 응답[3]

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(그림 6)

FBMC와 OFDM의 주파수 응답[7]

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(그림 7)

삼성 시스템의 기지국과 단말 구성[8]

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(그림 8)

모바일 장치에 구현한 phased-array 안테나[8]

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(그림 9)

노키아 데모 시스템[10]

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(그림 10)

에릭슨 5G Radio 시제품[14]

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<표 1>

>3GPP 회원사별 주파수 및 측정 시나리오

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<표 2>

>기가코리아 5G 시스템 파라미터

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<표 3>

>삼성 시스템 파라미터

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<표 4>

>노키아 시스템 파라미터

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<표 5>

>에릭슨 시스템 파라미터

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