• ETRI Journal
• /
• 제40권1호
• /
• pp.89-100
• /
• 2018

Millimeter wave communication is one of the main disruptive technologies in upcoming 5G mobile networks. One of the first candidate applications, which will be commercially ready by 2020, is wireless backhaul links or wireless last mile communication. This paper provides an analysis of this use-case from radio engineering and implementation perspectives. Furthermore, preliminary experimental results are shown for a proof-of-concept wireless backhaul solution developed within the EU-KR 5GCHAMPION project, which will be showcased during the 2018 Winter Olympic Games in Korea. In this paper, we verify system level calculations and a theoretical link budget analysis with conductive and radiated over-the-air measurements. The results indicate that the implemented radio solution is able to achieve the target key performance indicator, namely, a 2.5 Gbps data rate on average, over a range of up to 200 m.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제39B권10호
• /
• pp.654-663
• /
• 2014

셀 커버리지 향상과 단위 면적당 무선 용량의 증대를 위해 셀룰러 이동 통신 시스템에 다양한 크기와 전송전력을 갖는 다수의 네트워크이 혼재하는 이기종 네트워크의 개념이 도입되고 있다. 본 논문에서는 이기종 네트워크의 하향링크에서 모든 셀이 동일한 무선 자원을 공유하고, 일부 소형 셀에서는 백홀 링크의 용량에 제한이 있는 경우를 고려한다. 이 때 모든 사용자의 주어진 트래픽을 정해진 시간 내에 전송해야 하는 QoS요구 사항을 만족시키면서 동시에 전체 시스템에서의 무선 자원 사용량을 최소화 시킬 수 있는 셀 선택 문제를 정식화하고, 그 최적 해를 찾기 위한 분산 알고리즘을 제안한다. 해당 알고리즘은 일부 소형셀의 백홀 링크에서 병목현상이 발생하였을 경우, 백홀 용량에 여유가 있는 인접 셀로 사용자를 오프로딩 하도록 동작함으로써 기존 방식과 대비할 때 제한된 무선 자원 및 백홀 링크 용량에 맞추어 더 많은 사용자의 QoS를 지원할 수 있음을 확인한다.

• 융합정보논문지
• /
• 제10권1호
• /
• pp.22-27
• /
• 2020

5G 인프라 보급과 더불어 기하급수적으로 증가하는 1인 미디어 방송, 유튜브와 같은 모바일 콘텐츠 서비스를 안정적으로 제공하기 위해서는 사용자 부근에 캐시 서버를 분산 배치하는 콘텐츠 전송 네트워크(CDN:Content Delivery Network) 도입이 필수적이다. 지역 캐시 없이 사용자가 콘텐츠 사업자(Content Provider)로부터 직접 서비스를 받는 트래픽이 늘어날수록 모바일 백홀(Backhaul)과 프론트홀(Fronthaul)에서 감당해야 할 부담은 상당히 증가하게 된다. 본 연구는 광기반 5G 프론트홀 구조와 캐싱 방법을 제안하여 모바일 백홀의 대역폭 및 서비스 품질을 개선하는 데 목적이 있다. 이를 위해 우선 전용 광케이블을 프론트홀로 사용하는 콘텐츠 전송 네트워크와 수동광가입자망(PON:Passive Optical Network)을 사용하는 구조를 제안한다. 그 위에 PON 캐싱에 특화된 집화된 콘텐츠 요청 방법을 제안하고 모델링과 시뮬레이션을 통해 그 성능을 기존의 방식과 비교한다. 제안된 PON 캐싱은 기존 캐싱이 없는 구조에 비해 최대 0.5초의 평균접근시간 감소, 1/n개의 수신된 요청 패킷 감소, 약 60% 백홀 대역폭 절감 효과를 나타냈다. 이 연구는 모바일 백홀 비용과 서비스 품질 사이에서 고민하는 통신사업자들에게 하나의 참고 자료가 될 수 있으며, 추후 캐시 적중률을 더욱 끌어올리는 방안으로 확장될 것이다.

• 한국ITS학회 논문지
• /
• 제14권5호
• /
• pp.44-51
• /
• 2015

모바일 데이터의 급속한 성장으로 인해 대용량의 백홀 구축 요구가 대두되었으며, 비용 효율 관점에서 쉽게 적은 비용을 가지고 백홀을 신속하게 구축할 수 있는 기술은 점대점 마이크로웨이브이다. 점대점 마이크로웨이브 링크에서의 공간 다이버시티 방법은, 두 개의 수신 안테나에서 오는 신호를 결합시킴으로 페이딩효과를 상쇄시켜 성능을 향상시키는 것이다. 기존의 신호 결합방법으로는 최대 전력 방법과 최소 왜곡 방법이 제안되었다. 하지만, 선택적 페이딩 채널에서 두 기법 모두가 알고리즘의 강건성 관점에서 성능저하가 보고되었다. 그래서, 본 논문에서 현실적 관점에서 효율적이며 더 성능이 향상된 신호결합 기법을 제안하고, 시뮬레이션을 통해 제안된 방법이 신호의 스펙트럼 관점에서 상당한 성능의 향상이 있음을 보인다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제42권2호
• /
• pp.393-402
• /
• 2017

육상의 셀룰러 네트워크와 같이 수중에서도 기지국을 통해 유입되는 트래픽 양에 따라 적응적으로 기지국의 백홀 자원을 할당하여 전체 네트워크 자원을 효율적으로 관리할 수 있는 수중 셀룰러 통신 네트워크가 필요하다. 본 논문에서는 수중 셀룰러 통신 네트워크에서 기지국에 유입되는 트래픽에 비례하여 기지국의 백홀 자원을 할당하는 자원분배 프로토콜을 제안한다. 자원분배 프로토콜은 자원을 할당하는 주기에 따라 고정주기 방식과 적응주기 방식으로 분류된다. 더 효율적인 자원분배 프로토콜을 결정하기 위해 모의시험을 이용하여 고정주기 방식과 적응주기 방식의 수신율, 메시지 오버헤드, 전송지연 성능을 비교하고 분석하였다. 그 결과, 고정주기 방식이 적응주기 방식에 비해 최대 수백 배 이상의 전송지연이 증가하였으며, 수백 배 이상의 메시지 오버헤드가 더 발생하여 모든 성능 지표에서 적응주기 방식이 고정주기 방식보다 성능이 우수함을 확인하였다.

• ETRI Journal
• /
• 제38권6호
• /
• pp.1052-1063
• /
• 2016

We propose a millimeter wave (MMW)-based mobile hotspot network (MHN) system for application in high-speed railways that is capable of supporting a peak backhaul link throughput of 1 Gbps per train at 400 km/h. The MHN system can be implemented in subways and high-speed trains to support passengers with smart devices and provide access to the Internet. The proposed system can overcome the inherent high path loss in MMW through system designs and high antenna gains. We present a simulation of the system performance that shows that a fixed beamforming strategy can provide high signal-to-interference-plus-noise-ratio similar to those of an adaptive beamforming strategy, with the exception of 15% of the train path in which the network can use link adaptation with low-order modulation formats or trigger a handover to maintain the connection. We also demonstrate the feasibility of the MHN system using a test bed deployed in Seoul subway line 8. The backhaul link throughput varies instantaneously between 200 Mbps and 500 Mbps depending on the SNR variations while the train is running. During the field trial, the smartphones used could make connections through offloading.

• 전자통신동향분석
• /
• 제33권5호
• /
• pp.64-75
• /
• 2018

People usually check their social media, e-mail, and online news on their smartphones using their carrier network. During this process, much of the data traffic is offloaded to ubiquitous Wi-Fi networks. Such offloading will continue to increase rapidly because of flourishing public Wi-Fi networks located around the world. In this technical report, we first investigate domestic public Wi-Fi projects, and followed by foreign projects. In addition, we investigate the Wi-Fi technology evolution that has been standardized in IEEE 802. More and more people are tending to use Wi-Fi, not only at home or work, but also on public transport such as buses and trains. Hence, it is important to come up with ideas that can realize Wi-Fi onboard. The key technologies needed here are related to a mobile wireless backhaul between trains and trackside radio equipment, or between buses and roadside units. Thus, we also investigate the mobile wireless backhaul technologies and their trends.

• 문화기술의 융합
• /
• 제5권2호
• /
• pp.381-388
• /
• 2019

본 논문에서는 5G 이동통신 무선접속망의 프론트홀(fronthaul), 미드홀(midhaul), 백홀(backhaul) 설치 비용 효율성과 구축 용이성을 증대시키기 위해 제안된 MXN의 구조 및 동작절차를 제시하고, XDU 탐색 및 xhaul 링크 설정방식을 분석하였다. 특히 본 논문에서는 mmWave기반의 xhaul 링크 설정을 위한 여러 형태의 빔탐색 방식을 제시하고 이들 방식에 대한 성능 분석을 수행하였다. 성능 분석의 결과 제안한 임계치 기반의 탐색 혹은 획득 정보기반의 탐색은 모든 빔을 순차적으로 탐색하는 전체 빔 탐색 방식에 비해 50%이하의 짧은 탐색 지연시간을 보장함을 알 수 있었다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제49권12호
• /
• pp.36-44
• /
• 2012

"제주 정낭 Code I"에서는 배경과 역사 그리고 물리적 의미에 대해 알아보았고, 본 논문에서는 디지털 휴먼 이진 코드인 한국의 제주도 전통에서 나무문으로 쓰인 정낭 정보통신의 뿌리를 소개하면서 AWGN 모델과 비슷한 정낭 결정 채널 모델을 조사하고, 채널 용량 분석에 접근하는 결정적 모델을 찾는 것을 목표로 한다. 또한 이 분석은 AWGN 모델의 용량에 대한 이해를 제공한다. 정낭 정보통신은 가족의 행방을 전달 위해 세 구멍으로 두 수직 돌에 3개의 서까래를 놓은 것으로 결정적인 신호이다. 따라서 정낭 채널 코드는 이동통신 기지국간 Backhaul에 사용됨을 보인다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제39A권11호
• /
• pp.682-689
• /
• 2014

모바일 데이터 트래픽(data traffic)의 증가로 인해 스몰셀(Small Cell) 가용을 이용한 여러 기술들이 해결책으로 제시되고 있다. 하지만 이러한 기술은 백홀(backhaul) 용량의 증가가 필수적이고 이가 충족되지 않을 경우 성능한계가 기인한다. 이를 바탕으로 기지국 내 헬퍼(helper)라는 백홀 용량이 없거나 작은 대신 저장 매체 용량을 지닌 스몰셀을 이용해 백홀 용량을 저장 매체 용량으로 대체하여 사용자의 데이터 다운로드 지연값을 줄이는 펨토-캐싱(Femto-Caching)이 제시되었다. 본 논문은 사용자 위치 분포를 이용하는 실제적인 시나리오에서 각 헬퍼에 파일 분배 전략 방법을 제시함으로써 기존 연구를 확장하였다. 시뮬레이션을 통해 헬퍼간 커버리지(Coverage)가 겹치는 상황과 헬퍼의 커버리지가 증가하는 상황에 대해 사용자의 데이터를 헬퍼로부터 받을 수 있는 기회가 증가함을 통해 성능을 검증하였다.