Recently, there is an increasing demand for ultra-low-latency (ULL) services such as factory automation, autonomous driving, and telesurgery that must meet an end-to-end latency of less than 10 ms. Fifth-generation (5G) New Radio guarantees 0.5 ms one-way latency, so the feasibility of ULL services is higher than in previous mobile communications. However, this feasibility ensures performance at the radio access network level and requires an innovative 5G network architecture for end-to-end ULL across the entire 5G system. Hence, we survey in detailed two the 3rd Generation Partnership Party (3GPP) standardization activities to ensure low latency at network level. 3GPP standardizes mobile edge computing (MEC), a low-latency solution at the edge network, in Release 15/16 and is standardizing time-sensitive communication in Release 16/17 for interworking 5G systems and IEEE 802.1 time-sensitive networking (TSN), a next-generation industry technology for ensuring low/deterministic latency. We developed a 5G system based on 3GPP Release 15 to support MEC with a potential sub-10 ms end-to-end latency in the edge network. In the near future, to provide ULL services in the external network of a 5G system, we suggest a 5G-IEEE TSN interworking system based on 3GPP Release 16/17 that meets an end-to-end latency of 2 ms.
현재 이동통신망에서 요구되는 많은 통신량을 수용하기 위해서 새로운 주파수 대역을 사용하는 5G New RAT(: Radio Access Technology) 에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만, 이러한 새로운 New RAT 기술이 이동통신에 적용되었을 때에 이를 유선 이동통신망에서 수용할 수 있을지에 대해서는 제대로 연구된 바가 없다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 New RAT 기술을 RoF(: Radio over Fiber) 기술로 이동통신망의 Fronthaul에서 수용이 가능한지에 대한 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 New RAT 의 기술로 밀리미터파 통신기술, 테라헤르츠파 통신기술, 무선 광통신 기술 등을 고려하고, 이들 각각에 대한 RoF 기술의 응용 가능성을 연구하였다. 연구의 결론을 요약하면, 10 년 이내의 범위에서 세 가지 New RAT 기술 중에 밀리미터파 통신기술에 대해서만 RoF 수용성을 고려하면 되는 것으로 판단되며, 빔포밍을 사용하는 경우에는 밀리미터파 통신기술의 요구 전송 대역폭이 너무 많아 Fronthaul 에서 RoF 기술로도 수용이 쉽지 않은 것으로 결론이 내려졌다.
The 6G mobile communication system will become a backbone infrastructure around 2030 for the future digital world by providing distinctive services such as five-sense holograms, ultra-high reliability/low-latency, ultra-high-precision positioning, ultra-massive connectivity, and gigabit-per-second data rate for aerial and maritime terminals. The recent remarkable advances in machine learning (ML) technology have recognized its efficiency in wireless networking fields such as resource management and cell-configuration optimization. Further innovation in ML is expected to play an important role in solving new problems arising from 6G network management and service delivery. In contrast, an approach to apply ML to a physical-layer (PHY) target tackles the basic problems in radio links, such as overcoming signal distortion and interference. This paper reviews the methodologies of ML-based PHY, relevant industrial trends, and candiate technologies, including future research directions and standardization impacts.
5G 이동통신 네트워크에서, 상호작용 이동통신 게임 사용자들이 다수 늘어나고 있고, 이러한 사용자들은 상관 정보원으로 작용한다. 비직교 다중접속 기술은 5G 이동통신에서 중요한 기술로 고려되고 있다. 비직교 다중접속에서는, 사용자들이 채널 자원을 공유하기 때문에, 상관 정보원이 각각의 사용자의 BER 성능에 영향을 주며, 이러한 현상은 직교 다중접속에는 발생하지 않는다. 본 논문에서는 상관 정보원을 가진 비직교 다중접속에 대한 최적 수신기를 유도하고 각각의 사용자의 BER 성능에 상관 정보원의 영향을 고찰한다.
이동통신 시스템 기반의 현 재난경보 방송1)은 스마트폰 등 개인 휴대 단말기를 대상으로 한다. 그러나 스마트 시티는 스마트 홈, 스마트 오피스 등 IoT 기반의 서비스를 필수로 한다. 따라서 지진 등 심각한 재난이 발생하면 스마트 시티는 건물, 공장 등에 적절한 제어 및 대응을 신속히 수행할 필요가 있다. 이를 위해 스마트 시티 용 IoT 단말기를 위한 재난경보 방송 기법이 필요하다. 본 논문에서는 스마트 시티 용 IoT 단말기를 위한 4G/5G 이동통신 기반의 재난경보 전송기법을 제안한다. 제안된 기법은 셀 기반 방송 서비스인 CBS를 위한 이미지 표출방식을 효과적으로 활용하며 모의실험을 통해 제안된 기법의 우수성을 보여준다.
International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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제12권1호
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pp.67-72
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2020
The fifth generation (5G) mobile communication has an impact on the human life over the whole world, nowadays, through the artificial intelligence (AI) and the internet of things (IoT). The low latency of the 5G new radio (NR) access is implemented by the state-of-the art technologies, such as non-orthogonal multiple access (NOMA). This paper investigates a practical issue that in NOMA, for the practical channel models, such as fading channel environments, the successive interference cancellation (SIC) should be performed on the stronger channel users with low power allocation. Only if the SIC is performed on the user with the stronger channel gain, NOMA performs better than orthogonal multiple access (OMA). Otherwise, NOMA performs worse than OMA. Such the superiority requirement can be easily implemented for the channel being static or slow varying, compared to the block interval time. However, most mobile channels experience fading. And symbol by symbol channel estimations and in turn each symbol time, selections of the SIC-performing user look infeasible in the practical environments. Then practically the block of symbols uses the single channel estimation, which is obtained by the training sequence at the head of the block. In this case, not all the symbol times the SIC is performed on the stronger channel user. Sometimes, we do perform the SIC on the weaker channel user; such cases, NOMA performs worse than OMA. Thus, we can say that by what percent NOMA is better than OMA. This paper calculates analytically the percentage by which NOMA performs better than OMA in the practical mobile communication systems. We show analytically that the percentage for NOMA being better than OMA is only the function of the ratio of the stronger channel gain variance to weaker. In result, not always, but almost time, NOMA could perform better than OMA.
영상통화는 3G 이동통신망에서 가장 대표적인 서비스이며, 많은 여러 분야에서 영상통화의 품질을 향상시키기 위한 노력이 있다. 국내에서도 SKT와 KTF에서 3G와 3.5G망으로 WCDMA 방식을 채택해 전국서비스를 시작하였고, 이미 백만 명 이상의 많은 사용자를 확보한 상태이다. 본 논문에서는 WCDMA 망에서의 영상통화방법에 대해 알아보고, 영상품질을 향상시키기 위해 회선망의 물리계층 정보를 이용하여 영상코덱에서 손실확산을 최소화 할 수 있는 슬라이스 그룹을 만드는 새로운 전송기법에 대해 제안하고 실험을 통해 성능을 평가해 보았다. 실험결과, 기존의 방법들보다 좀 더 회선 망과 영상코덱 사이의 동기화가 잘 이루어지고, 이를 통해 손실의 확산을 줄일 수 있는 결과를 보여준다.
5세대 이동통신(5G)는 국내외 주요 이동통신사업자의 주도로 상용화하여 스마트폰, 웨어러블, IoT 등 스마트 디바이스 위주로 일반 고객을 대상으로 확산되고 있다. 처음 5G가 도입되었을때 NSA(None-Stand Alone)기술방식을 도입하여 4G 망과 5G 액세스 장비를 활용하였다면 최근에는 SA(Stand Alone) 기술방식을 통해 5G 단독망으로 진화를 점진적으로 확장하여 5G 융합서비스를 실현하고자 하고 있는 추세이다. 3GPP 기술 규격문서에서 언급되어진 SBA(Service-based Architecture) 기반의 5G SA 장비 구성에 대해 통신망 사용자 입장에서 필요한 서비스 위주로의 기능을 구현하기 위한 설계 방안에 대해 연구하고자 한다. 본 연구를 통해 5G시장 진출을 필요로 하는 기업들이 5G SA망에 손쉽게 접근하여 각각의 특화된 5G 융합서비스를 개발하고 보완을 통해 제품의 성능 및 품질 개선이 가능할 것으로 기대 된다.
International journal of advanced smart convergence
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제9권4호
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pp.34-41
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2020
Nowadays, the advanced smart convergences of the artificial intelligence (AI) and the internet of things (IoT) have been more and more important, in the fifth generation (5G) and beyond 5G (B5G) mobile communication. In 5G and B5G mobile networks, non-orthogonal multiple access (NOMA) has been extensively investigated as one of the most promising multiple access (MA) technologies. In this paper, we investigate the achievable data rate for the asymmetric binary pulse amplitude modulation (2PAM), in non-orthogonal multiple access (NOMA). First, we derive the closed-form expression for the achievable data rate of the asymmetric 2PAM NOMA. Then it is shown that the achievable data rate of the asymmetric 2PAM NOMA reduces for the stronger channel user over the entire range of power allocation, whereas the achievable data rate of the asymmetric 2PAM NOMA increases for the weaker channel user improves over the power allocation range less than 50%. We also show that the sum rate of the asymmetric 2PAM NOMA is larger than that of the conventional standard 2PAM NOMA, over the power allocation range larger than 25%. In result, the asymmetric 2PAM could be a promising modulation scheme for NOMA of 5G systems, with the proper power allocation.
One of the most important things in mobile phone service is Hand-Off (H/O). Meantime soft H/O and softer H/O have been used between the same generations (2G↔2G) and there is little problem. With user's needs and the development of communication technology, the system with different generation coexists and pilot beacon and time-periodic beacon are used for H/O between generations (2.5G↔2G) to start service, but it is not economic and efficient. To improve such problems, ENHHO developed in April 2001 has recently used. Unfortunately, this method also has the defect of momentary cutoff of communication information during the procedure of H/O in case of more than 5 pilot signals. Accordingly, we suggest algorithm to improve the problem of ENHHO and examines its propriety by analyzing the results of field survey using the algorithm.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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