전기전자/정보통신

전자정보통신학회지_2023.9 소특집 (p789)

셀 프리 통신기술의 최신 동향

소특집을 편집하며
편집팀 리더 요시이 카즈토시(吉井 一駿) 씨

5G 보급이 세계적으로 진행되면서 향후 전개나 활용에 대해 널리 논의되고 있다. 일본에서도 20년 3월에 5G의 상용 서비스가 시작되었다. 5G나 LTE를 비롯한 현행 이동통신 시스템은 기지국을 중심으로 하는 셀(Cell)을 기본 단위로 통신시스템을 구축하고 있기 때문에 셀룰러 방식이라고 부른다.

셀 프리(Cell-Free) 통신기술은 지금까지의 셀룰러 방식과는 달리 물리적으로 떨어진 다수의 안테나(액세스 포인트)로부터 하나의 통신 영역을 형성함으로써 고품질 네트워크의 실현을 목표하는 것이다. 5G의 다음 이동통신 시스템인 Beyond 5G/6G 시대를 대비해 적극적인 연구개발이 이루어지고 있는 분야 중 하나이다.

셀 프리 통신의 실현으로 인해 기존의 셀룰러 방식의 과제 중 하나인 셀간 간섭을 해소하거나 유연한 무선 네트워크 구성을 실현해 통신의 고품질화, 다양한 통신 요건에 대한 대응 등이 기대되고 있다. 한편, 실현을 위해서는 다양한 기술 과제를 해결해야 한다.

하나의 통신 구역을 형성하기 위해서는 물리적으로 떨어진 여러 개의 안테나가 있어야 한다. 또한 프론트 홀에서의 통신 용량 제약 문제나 무선 네트워크 토폴로지의 동적인 변화에 대응한 제어 필요성 등도 생각할 수 있으므로 무선 액세스 기술과 함께 기지국간 연계나 협조 제어 기술의 가일층의 고도화가 요구되고 있다.

그리고 장기적인 전송로 자원의 변화에 대응할 수 있는 유연한 시스템 구성의 실현과 저비용/저소비 전력화의 실현 등 향후 전개해 나가기 위한 과제도 많다.

Beyond 5G/6G 시대에는 밀리미터파나 테라헤르츠파를 비롯한 높은 주파수의 전파 활용이 기대되고 있지만, 이러한 전파는 직진성이 높고 차폐물의 영향을 크게 받기 때문에 전망 확보를 비롯한 전파 전반(Radio Propagation)의 관점에서도 해결해야 할 과제가 존재한다.

본 소특집에서는 이러한 기술 과제나 연구 개발 동향, 표준화 동향과 더불어 실증실험 등의 대응을 소개한다. 또한 실용화를 위한 과제나 향후 전개 등의 장래 전망에 대해 논의한다. 1장에서는 셀 프리 통신기술 전체를 부감적으로 소개한다.

셀 프리 통신에 대한 개설이나 요소기술, 최신 연구동향에 대해 제시하는 동시에 네트워크 아키텍처나 표준화 동향에 대해 소개한다. 2장에서는 분산 안테나 기술에 초점을 맞추어 초고밀도 분산 안테나 기술이나 기지국 공용 기술, 동적 네트워크 제어기술, 서브 테라헤르츠파 분산 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 기술의 해설을 중심으로 각 요소기술을 소개한다.

3장에서는 고밀도 무선 기지국 전개를 위한 A-RoF(Analog Radio over Fiber) 기술과 기설 광섬유망의 활용을 염두에 둔 원격 빔 제어기술에 대해 구체적인 검토 상황과 전송 실험 결과에 대해 해설한다.

4장에서는 무선 네트워크 토폴로지의 동적인 변화를 추종하기 위한 무선 액세스 기술로서 분산 MIMO 기술, 무선 중계 기술, 반사판 기술을 중심으로 실증실험의 결과나 시뮬레이터의 평가에 대해 소개한다.

마지막으로 바쁘신 와중에도 집필에 힘써 주신 저자 여러분께 깊은 감사를 드린다. 그리고 본 소특집의 제안, 조정, 편집 작업에 많은 도움을 주신 소특집 편집팀과 학회 사무국에도 이 자리를 빌려 깊은 감사를 드린다.

목차

[소특집] 셀 프리 통신기술의 최신 동향

1.셀 프리 전개 기술의 최신 동향
어디서나 고품질 통신 구역을 제공

2. 셀 프리 무선통신을 위한 분산 안테나 기술
효율적인 커버, 어디에서 어떻게 전파를 전달할까?

3. A-RoF를 활용한 고주파수대 분산 안테나
빛과 무선을 융합해 모든 장소에 전파 출입구를 만든다

4. 5G의 고도화와 6G를 위한 New Radio Network Topology
토폴로지를 유연하게 형성해 스마트하게 제어하는 무선 네트워크로

 -- 끝 --
 

목차

[소특집] 셀 프리 통신기술의 최신 동향

1.셀 프리 전개 기술의 최신 동향
어디서나 고품질 통신 구역을 제공

2. 셀 프리 무선통신을 위한 분산 안테나 기술
효율적인 커버, 어디에서 어떻게 전파를 전달할까?

3. A-RoF를 활용한 고주파수대 분산 안테나
빛과 무선을 융합해 모든 장소에 전파 출입구를 만든다

4. 5G의 고도화와 6G를 위한 New Radio Network Topology
토폴로지를 유연하게 형성해 스마트하게 제어하는 무선 네트워크로

 -- 끝 --