• 전자통신동향분석
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• 제29권2호
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• pp.49-59
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• 2014

모바일 트래픽 폭증으로 인한 망 과부하와 서비스 품질 저하 이슈가 부각되면서 이에 대한 해결 방안으로 스몰셀이 새롭게 부상하고 있다. 전 세계적으로 스몰셀을 도입하는 사업자 수가 빠르게 증가하고 있으며 글로벌 장비업체뿐만 아니라 다양한 제조업체들이 스몰셀 시장에 진출하였다. 2014년에도 스몰셀 수요 증대 및 인지도 향상, 대규모 서비스 전개 등이 스몰셀 시장의 성장을 이끌 것으로 예상된다. 이러한 확산 추세에 힘입어 스몰셀은 향후 우회망 역할을 넘어 다양한 유무선 융합서비스를 실현하고 새로운 수익 창출의 기회를 가져다 줄 것으로 기대된다. 본고에서는 스몰셀의 개념 및 관련 현황을 개략적으로 살펴보고, 국내외 스몰셀 업계 동향 및 시장전망을 분석하여 시사점을 제시하고자 한다.

• 정보와 통신
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• 제31권10호
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• pp.80-86
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• 2014

스마트 폰을 비롯한 모바일 기기들은 멀티미디어 정보를 포함하는 대용량 무선 데이터 서비스를 위해 진화하고 있다. 이에 따라 통신 서비스 제공업체의 네트워크들은 점점 더 복잡해지고 다양한 서비스를 위한 장비들로 구성되고 있다. 스몰셀 기지국(access point, Henb)들은 기존의 매크로셀과 같이 이동통신 사업자에 의해 지정된 최적의 위치에 설치되는 것이 아니고 사용자가 개별적으로 구매하여 설치하기 때문에, 셀의 배치를 위한 지역적인 설계가 없다. 따라서 스몰셀 기지국 스스로가 주변 환경을 탐지하여, 각종 파라미터를 최적으로 설정하는 것을 기본 성능으로 요구한다. 이에 따라, 과거 일정한 커버리지를 갖는 소형의 기지국 장비들을 지칭하던 펨토셀, 피코셀 등의 명칭도 현재에는 적응적인 커버리지 조절의 기능을 고려하여 스몰셀(small cell)로 통칭되고 있다. 스몰셀 기술은, 3GPP에서 스몰셀 기술이 제안되기 시작하면서 급증하고 있으며 국내외 학계와 업계가 표준을 기반으로 하는 R&D와 특허 출원을 현재에도 진행하고 있다. 각 국가들의 스몰셀 기술은 현재까지 발전기에 속하여 앞으로도 지속적인 연구개발과 표준화, 그리고 특허 출원으로 이어지는 국가간의 경쟁이 치열할 것으로 전망된다. 본 고에서는 스몰셀 표준을 통해 세부 기술을 도출하고, 이로부터 관련 특허를 검색하고 분석하여 향후 표준 특허로 확보하는 방법론을 제시한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.9-15
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• 2022

본 논문은 매크로 기지국(Macro base station, MBS) 커버리지에 위치한 건물 내부의 밀집된 스몰셀 네트워크 환경에서 매크로 사용자 단말(Macro user equipment, MUE)의 성능향상을 위한 채널 선택 기반 다중점 협력통신(Coordinated multi-point, CoMP) 방법을 제안한다. 제안하는 CoMP 방법에서 건물 내에 위치한 MUE의 성능향상을 위해 스몰셀 기지국(Small-cell base station, SBS)들이 이웃한 MUE에게 간섭을 적게 미치는 방법으로 채널을 선택하고 CoMP가 필요한 MUE에게 적절한 신호를 송신한다. 시뮬레이션 결과에서 제안하는 CoMP 방법이 기존의 랜덤채널할당 기반의 스몰셀 네트워크 방법과 CoMP방법보다 MUE의 성능을 각각 최대 164%와 51%까지 향상시킨다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.9-15
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• 2021

고밀도 이기종 네트워크에서 스몰셀 기지국(Small-cell base station, SBS)의 수가 증가하면 매크로 단말(Macrocell user equipment, MUE)의 간섭량도 증가하여 수신 신호대 간섭 및 잡음비(Signal-to-interference and noise ratio, SINR)와 시스템 용량이 감소한다. 따라서, 본 논문에서는 SBS의 수가 증가하여도 MUE의 성능을 보장하기 위한 스몰셀 기반 다중점 협력통신(Cooperative Multi-Point, CoMP) 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 MUE가 주어진 SINR 임계값을 만족하기 위해 주변에 위치한 SBS들을 선택하고, 선택된 SBS는 MUE에게 CoMP를 제공하여 성능을 향상시킨다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안하는 스몰셀 기반 CoMP 방법이 다른 간섭관리 및 CoMP 방법과 비교해 스몰셀 단말의 성능은 크게 감소되지 않으면서 MUE의 평균 SINR과 시스템 용량이 향상됨을 보인다.

• 스마트미디어저널
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• 제9권2호
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• pp.16-21
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• 2020

최근 스마트 폰의 보급과 컨텐츠 이용에 있어서 주요 트래픽이 IoT 데이터 및 실시간 미디어 데이터로 옮겨감에 따라 모바일 트래픽은 기하급수적으로 증가 중이다. 기존 LTE 시스템에서의 한계를 극복하기 위한 5세대 이동통신기술(5G)은 4G LTE 시스템 대비 1000배의 데이터 트래픽 수용률, 연결 디바이스의 수용, 저지연, 고 에너지 효율, 비용을 충족하는 기술이나 높은 주파수 영역의 사용에 따른 경로손실이 매우 높아 기존 4G LTE 시스템에 비하여 서비스 제공이 어려울 수 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 스몰셀이나 단말간통신(D2D)등 여러 가지 기술들이 연구중에 있다. 본 논문에서는 5세대 이동통신시스템의 시스템 성능향상을 위한 기술로 스몰셀 기술을 소개한다. 이후 스몰셀 기술 적용 분석과 매크로 통신과 스몰셀 통신에 대한 결정, 전력제어에 대한 제안하는 알고리즘 적용의 결과의 비교로 성능을 분석한다. 분석결과를 통하여 5세대 이동통신 시스템에서 스몰셀 기술을 이용하면 음영지역 개선 및 밀리미터파의 경로손실 문제를 크게 감소하는 효과를 얻을 수 있음을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39A권11호
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• pp.675-681
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• 2014

최근 무선트래픽 수요가 폭발적으로 증가하면서 셀룰라 무선망에서 이를 효율적으로 지원하기 위한 스몰셀 연구가 활발히 수행중이다. 본 논문은 랜덤 엑세스 스몰셀 무선망에서의 간섭제어 기법에 대해 연구하였다. 기존 랜덤 엑세스 망의 경우 셀내의 사용자간 간섭제어에만 초점이 맞춰져 있지만, 스몰셀 환경에서는 셀간의 간섭이 램덤 엑세스 망의 성능을 열화시키는 주요 요인이다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 랜덤 엑세스의 확률 특성을 반영한 실시간 기회적 간섭정렬 기법을 제안하였다. 제안기법을 통하여 기존기법 대비 셀수가 증가할수록 또한 셀내의 사용자수가 증가할수록 전송율이 획기적으로 향상됨을 모의실험을 통해 확인하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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• pp.325-326
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• 2015

스몰셀은 저전력으로 단거리에 작동하는 기지국을 설치하는 기술로서 저렴한 비용으로 매크로셀의 커버리지 확대와 트래픽 분산을 위한 해결책으로 주목받고 있다. 하지만, 스몰셀의 운영은 기존 매크로셀 구조의 변화를 야기함으로써 여러가지 문제점들을 발생시킨다. 이에 본 논문에서는 매크로셀 유저에게 허용된 오수신 확률을 보장하면서 최대의 전력을 할당할 수 있는 전력 할당 기법을 제안하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.1-7
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• 2023

본 논문은 매크로 기지국 (Macro base station, MBS) 커버리지 내 스몰셀 기지국 (Small-cell base station, SBS)이 중첩된 5G 이기종 네트워크 (Heterogeneous network, HetNet)환경에서 머신 타입 통신 장치 (Machine-Type Communications Devices, MTCD)들에게 미치는 간섭을 해결하고 성능향상을 위한 스몰셀 자원 분리 할당 방법을 제안한다. 5G HetNet에서는 다양한 타입의 MTCD들이 데이터 트래픽을 생성하므로 기지국에 대한 부하가 심해진다. 따라서 이 부하를 해결하기 위해 SBS의 수신세기에 bias값을 더해 조건에 만족하는 MTCD들을 SBS에 연결하는 셀 범위 확장 (Cell range expansion, CRE)방법이 적용된다. CRE를 통해 SBS에 연결되는 MTCD들의 수가 증가하여 MBS의 부하는 줄어들지만 간섭의 영향을 받아 성능이 저하되므로 이를 해결하는 방법이 필요하다. 제안하는 스몰셀 자원 분리 할당 방법은 CRE로 SBS 내 새롭게 추가된 MTCD의 간섭 완화를 위해 기존 MBS로부터의 간섭이 적은 자원을 할당하고 기존 MTCD들의 성능에 따라 자원을 분리하여 할당하므로 전체 MTCD들의 성능을 향상시킨다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안하는 스몰셀 자원 분리 할당 방법은 기존의 자원 할당 방법보다 MBS와 SBS에 연결된 MTCD들의 시스템 용량에서 21%와 126%의 성능향상을 보인다.

• 중소기업융합학회논문지
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• 제6권3호
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• pp.21-27
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• 2016

본 논문에서는 스몰셀 통신 환경에서 셀 간 간섭을 완화 시키고, 사용자 수용량을 증가시키기에 적합한 PB/MC-CDMA (Partial Block/MC-CDMA) 시스템을 소개한다. 5G 무선통신 환경에서는 IoT (Internet of Things) 서비스의 확장과 더불어 네트워크에 접속되는 디바이스의 수가 기하급수적으로 증가될 것으로 예상되며, 각 디바이스들은 콘텐츠 별로 다양한 전송속도가 요구 될 것으로 예상된다. 기존의 LTE/LTE-A 통신 서비스 환경에서는 데이터 전송속도와 주파수 효율성 향상을 중심으로 기술 연구가 진행 되었으나, IoT (Internet of Things)에서 요구하는 대규모 접속 및 다양한 전송속도 지원에는 한계성을 지니고 있다. 또한, 다수의 스몰셀 환경에서 셀간 간섭이 발생하여 속도저하 및 시스템 성능 열화가 발생한다. 이에 본 논문에서는 스몰셀에 적합한 PB/MC-CDMA 물리계층 기술을 소개하고, 셀간 간섭 존재하는 다중 셀 환경에서 시스템의 성능을 평가함으로써 IoT (Internet of Things) 환경에서 PB/MC-CDMA의 장점을 검증하였다.

• 한국차세대컴퓨팅학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.104-112
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• 2017

3GPP에서는 HetNet에서 매크로셀과 스몰셀 간 송수신 전력 차이에 따른 트래픽 불균형을 완화하기 위해 업로드 자원이 더 효율적인 스몰셀을 선택하는 CRE (Cell Range Expansion)를 도입하였다. 그리고 이로 인한 신호 간섭 문제 해결을 위하여 ABS (Almost Blank Subframes) 방법이 제안되었다. 본 논문에서는 매크로셀 내의 스몰셀의 개수와 CRE로 확장된 지역에 위치한 단말, 매크로셀 단말의 비율에 따라 ABS 비율을 산출하는 방법을 제안한다. 제안한 방법을 LTESim 시뮬레이터상에 구현하여, 기존에 제안된 방법들과 성능을 비교하였다. 실혐 결과는, 제안된 방법이 기존 방법들과 비교하여 throughput 과 패킷 손실 성능을 향상시킴을 보여준다. 특히 성능 향상이 CRE 경계값에 의하여 달라짐을 보이고, 최적의 성능 개선을 구하기 위한 CRE 경계값이 존재함을 보인다.