4세대 이동통신의 발전 방향

소개글

4세대 이동통신의 발전 방향에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. 서론................................................................1
Ⅱ. 4세대 이동통신......................................................3
Ⅱ.1 4세대 이동통신의 개념.......................................3
Ⅱ.2 4세대 이동통신 배경.........................................4
가. 3세대 이동통신의 한계점...............................5
(1) 데이터 속도......................................5
(2) 비대칭 서비스를 위한 주파수 대역 부족............6
Ⅲ. 4세대 이동통신을 위한 주요 기술......................................7
Ⅲ.1. 기술 / 표준화 전망..........................................7
Ⅲ.2 OFDM.........................................................8
가. 개요...................................................8
나. 4세대 이동통신에서 OFDM의 활용.........................9
Ⅲ.3 MIMO(Multiple Input Multiple Output).........................10
가.개요....................................................10
나. 4세대 이동통신에서 MIMO 기술의 활용....................11
Ⅲ.3 스마트 안테나................................................11
가. 개요...................................................11
Ⅲ.4 SDR(Software Defined Radio).................................12
가. 개요...................................................12
나. SDR 기술의 전망.........................................13
Ⅲ.5 UWB(Ultra Wide Band)..........................................13
Ⅳ. 4세대 이동통신의 발전 방향 ...........................................14
Ⅳ.1 4세대 이동통신의 VISION.......................................14
Ⅳ.2 4세대 이동통신 시나리오.......................................19
Ⅳ.3 미래통신망의 발전 방향........................................20
가. 미래통신망의 개념.......................................20
나. 이동통신 서비스 모델....................................21
다. 주요 서비스.............................................22
Ⅴ. 결론...................................................................24
참고 문헌 .................................................................26

본문내용

기술의 발전을 이루었으며, 3세대 이동통신이 발전하였지만 데이터속도와 비대칭 서비스를 위한 주파수 대역 부족의 한계점으로 4세대 이동통신으로 관심이 증폭되었다.
4세대 이동통신의 주요 기술은 이동통신에 대한 비전과 목적들을 달성하고자 할 때 기술의 뒷받침이 필요하다. 1.시스템 관련기술로 IP 기반의 시스템으로 발전할 기능성이 크며, 상호 시스템간 이동성 및 연동 관련된 기술이 요구된다. 1.RAN은 새로운 변조 방식, 다중 접속 방식, SDR, 적응형 무선 인터페이스, 새로운 안테나 기술 등의 새로운 4세대 이동통신 시스템이 적용 될 것이다. 3.네트워크 기술로는 망 OFDM, MIMO, 스마트 안테나, SDR, UWB가 있다. 4.스펙트럼 관련 기술은 스펙트럼의 효율성 증대와 사용자 혹은 시스템간의 스펙트럼을 공유할 수 있는 신기술들이 개발되어야 한다. 5.단말기술은 새로운 구조 및 하드웨어, 소프트웨어 플랫폼이 적용될 것이며, 향상된 사용자 인터페이스, 성능 등이 요구될 것이다. 6.응용 기술은 통신 시스템의 발전과 사용자의 서비스 요구 상항에 영향을 받으며, 단말의 능력에 따라 적응 서비스가 제공되어야 하며, 무선 환경에서 최적화된 서비스를 제공하기 위한 기술들이 개발되어야 한다. OFDM은 과거 이동통신 분야의 CDMA 기술을 이용하여 데이터 전송 속도를 아날로그에 비해 수백 배 이상 높이면서 멀티미디어 이동통신을 즐길 수 있게 하였다. 하지만 자유로운 영상서비스를 즐기기 위해서는 3세대 이동통신 분야보다 다시 수십 배 빠른 100Mbps까지 데이터 속도를 높일 필요성이 생겼다. 기존의 CDMA는 1초에 수백만 번 이상의 비트를 하나의 주파수에 전송하기 때문에 더 이상 속도를 높이는데 한계를 보이고 있다. 왜냐하면 비트수가 높아지면 비트의 시간이 짧아지고 외부 잡음 등에 의해 정보를 잃을 가능성이 높아지기 때문이다. 그래서 데이터를 여러 주파수로 나누어 데이터를 보내는 OFDM 방식이 4세대 핵심기술의 하나로 부각되었다. CDMA와 같이 한개의 반송파로 넓은 대역폭을 갖는 신호대신에 각각 직교성을 갖는 여러 주파수에 데이터를 나누어 전송함으로써 더욱 짧은 시간의 비트를 만들어야 하는 어려움도 해결하고 잡음에 대한 저항력도 커질 것으로 보였다. 잡음에 의해 일부 주파수가 영향을 받아도 나머지의 주파수로 다른 주파수로 보내진 데이터는 안전하기 때문이다. OFDM 기술은 이미 1990년대 초부터 ADSL, 무선 LAN, DTV 등 고속의 데이터 전송이 필요한 분야에 활용되고 있다. MIMO 방식은 산란체가 많은 채널 환경에서 각 전송 안테나마다 서로 독립적인 정보를 보내면 각 정보의 공간 특성이 서로 달라 같은 시간과 같은 주파수, 같은 코드 상에 있어도 신호를 분리할 수 있다는 것이다. 즉 여러개의 송신 안테나를 통해 신호를 전송하면 각각의 안테나로부터 송신된 전파신호는 수신 측에 각각 시간과 공간 위치가 달라 분리된 신호로 입력되고 따라서 분리된 신호를 별도로 처리하여 원래의 신호를 복원할 수 있으면 데어터 전송속도를 안테나 수에 비례하게 할 수 있다는 것이 MIMO 방식의 원리이다. 스마트 안테나 방식은 배열된 안테나의 위상을 제어하여 원하는 방향으로 특정 신호를 송수신하는 안테나. 송수신 간에 독립된 빔을 제공하여 전파량을 원하는 방향으로 극대화 하고 다른 방향에는 극소화하여 수신 신호의 잡음을 대폭 감쇠시킴으로써 통화품질 향상과 통신 용량 극대화, 저전력 통화로 인한 배터리수명 연장 등의 효과가 있다. 이와 같은 빔 형성 기술은 기지국에 배열 안테나를 설치하고 각가입자에게 맞는 최적의 가중치를 독립적으로 계산하여 최적이 빔을 제공하는데 사용한다.
SDR 기술은 첨단 디지털 신호처리 기술과 고성능 디지털 신호처리 소자를 기반으로 하드웨어 수정 없이 모듈화된 소프트웨어 변경만으로 단일의 송수신 시스템을 통 해 다수의 무선 통신 규격을 통합·수용하기 위한 무선 접속 기반 기술이다.
UWB 통신 방식은 기존 무선통신이 수십 kHz까자의 대역폭을 갖는 반면 수백 MHz이상 초광대역으로 신호를 확산시켜 통신하는 방식을 말한다.
차세대 이동통신은 사용자가 언제 어디서나 안전하고, 육체적, 정신적 건강의 조화를 이룬 웰빙을 누리기를 원한다. 또한, 언제 어디서나 쉬운 방법으로 요구에 맞는 서비스를 이용하여 좀 더 편리하게 생활하고, 사용자의 생할환경을 모니터링하고 제어하여 보다 진보된 환경에서 살고 싶어 하며, 정보 소외계층 없이 누구나 맞춤형 정보를 손쉽게 이용하여 풍요로운 정보생활을 누리기를 기대한다. 또한, 사용자 선호도에 맞는 엔터테인먼트를 편리한 터미널로 이용하여 즐거운 문화생활을 누리기를 기대하며, 가족이나 친구들이 마치 늘 가까이 연결되어 있는 것과 같은 정신적 유대감을 유지하고 상황에 맞는 커뮤니티를 구성하므로써 인간관계를 풍요롭게 형성하기를 원한다. 그러므로 4세대 이동통신은 글로벌한 대응이 필요한 분야이다. 장기적인 관점에서의 비전과 개념을 설정하고 핵심이 되는 요소 기술을 선도적으로 확보해 나가면서, 세계와의 경쟁과 협조를 통한 기술 개발의 추진이 필요하다. 또한, 산업의 경쟁력을 확보하기 위해서는 IPR(지적소유권)의 조기 발굴이 필요하다. 4세대 이동통신은 IPR의 집적 시스템이며, 표준화의 주도권을 확보하기 위해 이러한 IPR의 조기 확보 전략이 매우 요구되고 있다. 한편, 4세대 이동통신은 새로운 서비스와 비즈니스의 견인차가 될 것이다. 4세대 이동통신은 향후 기술 진전에 따라 전자화폐, 모바일EC, intelligent 가전, 음악, 영상 콘텐츠의 배포, 로봇 제어 등 새로운 서비스, 비즈니스를 창출하여 편리하고 윤택한 라이프 스타일을 실현할 것이다.
참고문헌
1. 4세대 이동통신서비스 -이동통신이 역사와 개념으로부터-
2. 4세대 이동통신 기술개발 중 차세대 이동통신 서비스 기술연구 -한국전자통신연구원
3. 차세대 네트워크와 이동통신의 기술 -세화 출판사 배성수
4. IMT-2000 CDMA기술 -세화 출판사 이상근, 방효창
5. 차세대 이동통신 -한신대학출판사 강민구
6. 차세대 이동통신 표준화 연구 -한국 정보통신연구기술협회

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4세대 이동통신,   이동통신,   OFDM,   스마트