Smart Media Journal (스마트미디어저널)

THE KOREAN INSTITUTE OF SMART MEDIA (한국스마트미디어학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Measures to improve mobile communication propagation environment by linking small cells in a small closed environment

소규모 폐쇄 환경에서 스몰 셀을 연계한 이동통신 전파환경 개선방안

  • 김영진 (전북대학교 IT응용시스템공학과) ;
  • 채범석 (전북대학교 IT응용시스템공학과) ;
  • 김형진 (군산대학교 정보통신공학과)
  • Received : 2023.11.07
  • Accepted : 2024.01.17
  • Published : 2024.02.07
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

This paper proposes a plan to improve the reception radio environment of the mobile terminal and maintain a constant reception electric field by using small cells in a small closed environment. In order to configure an efficient communication infrastructure for small cells, both ends of wireless transmission and reception of an Ethernet-based wireless video recording system are connected using an L2 switch. The small cell connected to the receiving side L2 switch shares the wireless network section of the wireless video recording system and connects to the transmitting side L2 switch. After that, when it is normally linked to FMS, a management system for small cells, through the Internet network, the output of small cells is checked. In order to verify the results, a proposed network is formed on the elevator inside the building with a poor radio wave environment, and the radio wave environment is measured before and after the small cell application in the section where the elevator operates. As a result, the main parameters of the radio wave environment in all sections of the elevator are improved, as well as a constant receiving electric field strength within the moving elevator.

본 논문에서는 소규모 폐쇄 환경에서 스몰 셀을 이용하여 이동단말의 수신 전파환경을 개선하고 수신 전계를 일정하게 유지 시키는 방안을 제안한다. 스몰 셀의 효율적인 통신 인프라 구성을 위해 이더넷 기반 무선 영상녹화시스템의 무선 송·수신 양단을 L2 스위치를 사용하여 연계한다. 수신 측 L2 스위치에 연결된 스몰 셀은 무선 영상녹화 시스템의 무선 네트워크 구간을 공유하여 송신 측 L2 스위치에 연결한다. 그 이후 인터넷망을 통하여 스몰 셀의 관리시스템인 FMS에 정상적으로 연동되면 스몰 셀의 출력을 확인한다. 결과 검증을 위해 전파환경이 열악한 건물 내부의 승강기에 제안 네트워크를 구성하고 승강기가 운행되는 구간의 스몰 셀 적용 전, 후 전파환경을 측정한다. 결과적으로 승강기 전 구간에서 전파환경의 주요 파라미터가 개선됨은 물론 이동하는 승강기 내에서 일정한 수신 전계 강도를 유지한다.

Keywords

Acknowledgement

이 논문은 2023년도 정부(교육과학기술부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 연구임 (No. 2000-0000000).

References

  1. F. D. Diba, M. A. Samad, and D. -Y. Choi, "Centimeter and Millimeter-Wave Propagation Characteristics for Indoor Corridor: Result From Measurements and Models," IEEE Access, vol. 9, pp. 158726-158737, Nov. 2021. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2021.3130293
  2. T. S. Rappaport, Y. Xing, O. Kanhere, S. Ju, A. Madanayake, S. Mandal, A. Alkhateeb, and G. C. Trichopoulos, "Wireless communications and applications above 100 ghz: Opportunities and challenges for 6g and beyond," IEEE Access, vol. 7, pp. 78729-78757, Jun. 2019. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2921522
  3. O. Kanhere and T. S. Rappaport, "Position location for futuristic cellular communications: 5g and beyond," vol. 59, no. 1, pp. 70-75, Jan. 2021. https://doi.org/10.1109/MCOM.001.2000150
  4. Hong Cheng, Shengjie Ma, Hyukjoon Lee, "CNN-Based mmWave Path Loss Modeling for Fixed Wireless Access in Suburban Scenarios," IEEE Antennas and wireless Propagation Letters, Vol. 19, Issue 10, pp. 1694-1698, Oct. 2020. https://doi.org/10.1109/LAWP.2020.3014314
  5. Seomin Yang, Hyukjoon Lee, "3D Wave Propagation Loss Modeling in Mobile Communication using MLP's Function Approximation Capability," The Korean Institute of Information Scientists and Engineers, pp. 1145-1148, 1999,
  6. 권동승, 나지현, "5G 스몰셀 기술 및 활용 기술 동향," 한국전자통신연구원 전자통신동향분석, 제37권, 제 2호, 83-94쪽 2022년 4월
  7. 양준혁, 진우빈, 서민규, 김현진, 이혁준, 홍청, "도심지에서의 CNN 기반 5G 밀리미터파 경로손실 모델," 한국정보과학회 한국컴퓨터종합학술대회, 2095-2097쪽, 2021년
  8. 김대익, 나지현, 이상호, "소형셀 기지국에서 하향링크 경로손실 추정 기반 상향링크 전력제어 기술," 한국통신학회 동계종합학술발표회, 1169-1170쪽, 2018년
  9. 김형중, 최동유, "5G 주파수 대역에서의 실내 복도전파 경로손실 측정 및 분석," 한국정보통신학회 논문지, 제26권, 제4호, 688-693쪽, 2022년 5월
  10. 권동승, 나지현, "Self-organizing network에서 기계학습 연구동향-I," 전자통신동향분석, 제35권 제4호, 103-114쪽, 2020년 https://doi.org/10.22648/ETRI.2020.J.350410
  11. 이성우, "해상무선통신환경에서 위성통신 전파경로 손실에 따른 인마셋 중계기의 설계 및 성능분석", 청주대학교 대학원 전자공학과 박사학위논문, 2015년 02월
  12. 이은지, 박경민, 김성철, "다중 경로 모델 기반 2.4GHz 실내 경로 손실 추정," 한국통신학회, 하계종합학술발표회, 제35권 제5호, 0364-0365쪽, 2019년
  13. 조평동, 최문환, 이상무, "승강기내 무선통화를 위한 구내 선로설비 설치 동향 분석," 한국전자통신연구원 전자통신동향분석, 제35권 제5호, 0478-0481쪽, 2013년
  14. 임병철, 정기범, 정연춘, "이동 통신 중계기 설치를 통한 승강기 시스템의 전자파 환경 개선," 한국전자파학회지, 제22권 제11호, 1125-1131쪽, 2011년 11월 https://doi.org/10.5515/KJKIEES.2011.22.11.1125