차세대 저궤도 위성통신망을 위한 채널 모델링 및 주요 기술 동향

Q: 이 논문에서 정의한 비지상 네트워크(NTN)란 무엇인가?

5G New Radio 기반의 네트워크로, 지상망이 적용되지 않는 지역에 유비쿼터스 5G 서비스를 제공하기 위해 연구되는 네트워크를 의미한다. 이는 저궤도 위성 등을 활용하여 통신 커버리지를 확장함으로써 지상망의 한계를 극복하는 것을 목적으로 한다.

Q: 저궤도 위성통신 채널 모델링에서 가장 중요하게 고려해야 할 요소는 무엇인가?

연구 결과, 저궤도 위성은 빠른 이동 속도로 인해 발생하는 큰 도플러 시프트가 시스템 설계의 핵심 요소로 분석되었다. 또한 가시거리 성분의 확률과 건물 진입 손실, 대기 가스 감쇠 등 다양한 경로 손실 요인을 정확히 반영하는 것이 중요하다.

이병주; 이남윤; 김재현; 신원재

doi:10.7840/kics.2021.46.7.1097

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이병주 (금오공과대학교) 이남윤 (포항공과대학교) 김재현 (아주대학교) 신원재 (아주대학교)

저널정보: 한국통신학회 한국통신학회논문지 한국통신학회논문지 제46권 제7호

발행연도: 2021.7

수록면: 1,097 - 1,108 (12page)

DOI: 10.7840/kics.2021.46.7.1097

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최근 5G가 상용화되고 6G 시대를 준비하기 위한 본격적인 연구가 착수됨에 따라, 지구 전역에 초고속 인터넷 서비스를 제공할 수 있는 위성통신 기술이 활발히 연구되고 있다. 국제 표준화 단체(3GPP)는 기존의 셀룰라 망 기반 서비스의 커버리지 확장을 위해 5G New Radio(NR) 기반 비지상 네트워크(Non-Terrestrial Network, NTN) 연구를 시작하였다. NTN은 5G 지상망이 적용되지 않는 산간오지, 해양 등 인터넷 소외 지역에도 유비쿼터스 5G 서비스를 제공할 것으로 예상된다. 이를 위해서는 5G NR 지상망에서 고려되지 않은 위성의 긴 전파 지연 시간, 큰 도플러 효과, 큰 빔 커버리지 등을 고려해서 새로운 패러다임의 통신 기술 개발이 진행되어야 한다. 본 논문에서는 정지궤도 위성 대비 낮은 전송지연 특성을 가지는 저궤도 위성통신 채널에 초점을 맞추어 3GPP NR 기술보고서의 위성, 무인 항공 시스템 등을 포함하는 비지상 네트워크를 위한 채널 모델링 및 특징을 요약 및 분석한다. 또한, 기술된 채널 모델링 특징을 기반으로 저궤도 위성통신 시스템의 새로운 연구 방향 및 이슈들에 관해 논한다.

#위성통신 #비지상 네트워크 #저궤도 #채널 모델링 #차세대 이동통신 시스템 #Satellite communication #Non-terrestrial network #Low Earth orbit #Channel modeling #Next-generation communication systems

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