A Future Communication Technology : 5G

Suneel Kumar,Tarun Agrawal,Prasant Singh 보안공학연구지원센터 2016 International Journal of Future Generation Communi Vol.9 No.1

5G word pertain to 5th generation communication is also known as tactile internet. A lot of improvements had been seen in telecommunication that is from 1G to 2G; 2G improves to 2.5G and 3G came in to the picture. More improved technology was introduced with advancement in 4G that is 4th Generation. As the 4G technology features improved as an advance version of 3G in terms of speed, data bandwidth & improvement of used technology. As research work in mobile communication is focusing on 5G technology and researches are progressing towards the World Wide Wireless Web (WWWW), Dynamic Adhoc Wireless Networks (DAWN) & totally real wireless world. We are expecting that 5G will be introduced in communication by 2020 which is basically user oriented. In that user can avail specific feature of 5G such as very high speed & massive data bandwidth at the low cost per bit. This paper contains how the technologies are improving from first generation to current and what are the approaches/ methodologies are followed and how can we further improve and can improved future communication technology that will be termed as fifth generation.

5G 시스템과 LTE 간의 연동을 위한 효율적인 혼잡제어

김석규(Seog-Gyu Kim) 한국컴퓨터정보학회 2019 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.24 No.2

In this paper, we propose an efficient congestion control scheme for interworking between 5GS(5G system) and LTE(Long-Term Evolution), called ECC(Efficient Congestion Control). The proposed congestion control scheme (ECC) is considered for coexistence of 5GS and legacy LTE systems and provides a prompt service connectivity based on overriding method while the backoff timer is running in the UE. Also, we briefly introduce Rel-15 5GS from a congestion control perspective and the proposed ECC and simulation results for the existing legacy congestion control mechanism and ECC in the 5GS-LTE coexisting environment are presented. Lastly, the improvement direction is considered in future 3GPP 5GS phase 2 standard in this paper.

자율주행자동차를 위한 이중대역 평판 모노폴 안테나

윤용현(Yonghyun Yoon) 한국정보전자통신기술학회 2019 한국정보전자통신기술학회논문지 Vol.12 No.4

본 논문에서는 자율주행자동차를 지원하기 위한 전방향성 특성의 이중대역 안테나를 제안한다. 제안된 안테나는 4G/LTE 대역 (1,710~2,170MHz)과 5G/NR 대역 (3,400~3,700MHz)을 동시에 지원하기 위한 50Ω의 단일급전이 이용된 새로운 구조의 이중대역 평판 모노폴(Dual-band Planar Monopole) 안테나의 특징을 가진다. 이중대역 특성을 위해 평판 모노폴 안테나에 측면 방사체를 추가 한 후 슬릿을 통하여 목표 성능에 최적화 되었다. 평판 모노폴 구조는 LTE 대역에서 동작하며, 동일 급전을 사용하는 모노폴 구조에 추가된 측면 방사체와 함께 5G NR 대역에서 동작을 한다. 제안된 안테나는 96.0mm의 지름을 갖는 접지면 위에 38.5 × 36.0 × 1.0[mm³]의 크기로 설계되었다. 제작과 측정결과로부터 LTE 대역의 1,710~2,170MHz와 5G NR 대역의 3,400~3,700MHz에 대하여 VSWR 2:1 이하를 만족하였으며, 해당 주파수 대역에서 각각 1,480~2,260MHz와 3,310~3,930MHz의 넓은 임피던스 대역폭을 얻을 수 있었다. 또한 무반사 챔버의 측정결과로부터 제안된 평판 모노폴 안테나의 이득과 전방향성 방사패턴(Omni-directional Radiation Pattern)을 확인하였다. In this paper, a dual-band antenna is proposed for the autonomous vehicle as well as omni-directional. The proposed antenna operates in the 4G/LTE band (1,710~2,170MHz) and 5G/NR band (3,400~3,700MHz). In order to obtain the dual-band operation, the planar monopole antenna is proposed as the novel structure with single port of the 50ohm. To give the properties of dual-band, an additional antenna element with slit was added to the planar monopole antenna, and then a structural adjustment parameter was optimized for achieving the target performance in bands. The planar monopole antenna in the LTE band acts as the coupled feed for the added parasitic radiator in the 5G NR band. The proposed antenna has 38.5 × 36.0 × 1.0[mm³] on a ground with diameter of 96mm. From the fabrication and measurement results, the impedance bandwidth (VSWR<2) of the proposed antenna covers 1,480~2,260MHz (LTE band: 1,710~2,170MHz) and 3,310~3,930MHz (5G NR band: 3,400~3,700MHz). The proposed planar monopole antenna also obtained the measured gain and radiation pattern of omni-directional radiation pattern in the anechoic chamber.

A Comparative Study on 3D Data Performance in Mobile Web Browsers in 4G and 5G Environments

남덕균,이대현,이승현,권순철 한국인터넷방송통신학회 2019 International Journal of Internet, Broadcasting an Vol.11 No.3

Since their emergence in 2007, smart phones have advanced up to the point that 5G mobile communication in 2019 started to be commercialized. Accordingly, now it is possible to share 3D modeling files and collaborate by means of a mobile web. As the recently commercialized 5G mobile communication network is so useful in sharing 3D modeling files and collaborating that even large-size geometry files can be transmitted at ultra high speed with ultra low transfer delay. We examines characteristics of major 3D file formats such as STL, OBJ, FBX, and glTF and compares the existing 4G LTE (Long Term Evolution) network with the 5G NR (New Radio) mobile communication network. The loading time and packets of each format were measured depending on the mobile web browser environments. We shows that in comparison with 4G LTE, the loading time of STL and OBJ file formats were reduced as much as 6.55 sec and 9.41 sec, respectively in the 5G NR and Chrome browsers. The glTF file format showed the most efficient performance in all of the 4G/5G mobile communication networks, Chrome, and Edge browsers. In the case of STL and OBJ, the traffic was relatively excessive in 5G NR and Edge browsers. The findings of this study are expected to be utilized to develop a 3D file format that reduces the loading time in a mobile web environment.

LTE 5G/WiMAX용 이중대역 마이크로스트립 안테나 설계

김신후(Shin-Hoo Kim),이경민(Kyeong-Min Lee),홍용표(Yong-Pyo Hong),김갑기(Kab-Ki Kim) 한국정보기술학회 2016 Proceedings of KIIT Conference Vol.2016 No.6

본 논에서는 LTE 5G와 WiMAX를 위한 3.8GHz와 5.8GHz의 대역에 만족하는 이중 대역 안테나를 설계하였다. 제안된 마이크로스트립 안테나의 기판은 FR-4(er=.43)이고, 크기는 24mm×35mm×1.5mm, 두께는 t=0.035mm이며 시뮬레이션은 CST Microwave Studio 2014를 사용하였다. 입력 대비 반사손실은 -10dB이하에서 동작하고, 이득은 3.8GHz일 때 -20.54dB, 5.8GHz일 때는 -11.51dB의 결과를 나타내었다. In this paaer, for LTE 5G and WiMAX dual-band antenna was designed to satisfy the bandwidth of 3.8GHz and 5.8GHz. the substrate of proposed microstrip antenna is FR-4(er=4.3) and 24mm×35mm×1.5mm size and thickness t=0.035mm, and the simulation was used for CST Microwave Studio 2014. input return loss compared -10dB less than operates at and when gain 3.8GHz -20.54dB, 5.8GHz showed the results of -11.51dB.

5G-NR의 System Information 구조에 대한 분석

한우영(Woo-young Han) 한국정보기술학회 2021 Proceedings of KIIT Conference Vol.2021 No.11

본 논문은 5G 네트워크에서 UE가 셀과 통신 시에 사용하는 셀 정보 및 링크 설정, 정보 공공 경보 등을 포함하는 기본 시스템 정보인 SIB(System Information Block) 와 MIB(Master Information Block)에 대한 구조를 분석하고, LTE 시스템의 SIB 구조와의 비교 분석 결과를 서술한다. This paper analyzes the structure of System Information Block (SIB) and Master Information Block (MIB), which are basic system information including cell information, link setting information, and public alarms used by UE in 5G-NR, and describes the results of comparison with the SIB structure of 4G-LTE systems.

5세대 이동통신 단말기 탑재 저비용 단일 빔 밀리미터파 안테나의 설계

이창형(ChangHyeong Lee),한다정(Dajung Han),강승택(Sungtek Kahng) 융복합지식학회 2016 융복합지식학회논문지 Vol.4 No.2

본 논문은 5세대 이동통신 단말기 상에 탑재되기 위한 밀리미터파 대역 안테나 장치를 제시한다. LTE-A로 이어져 온 이동통신 기술에서 증명된 안테나의 역할은 수년전부터 관심을 끌어 온 5세대 이동통신에서도 여전히 중요하게 인식된다. Gbps의 데이터 전송향을 추구하는 5세대 무선장치를 위해 밀리미터파와 준밀리미터파 대역에서 동작하는 소형 안테나 설계기술이 필요하다는 공감대는 이미 형성되어 우리나라는 물론 선진국의 연구기관은 연구를 시작하였다. 그런데 대부분 반도체 공정과 과도하게 높은 주파수 대역의 동작에 기반하여 비용이 매우 높고 수율이 낮은 것이 단점이다. 따라서 본 논문에서는, 확보가 용이한 기판재료와 수율이 높은 공정에 기반한 저비용의 준밀리미터파 소형 안테나 장치를 설계하는 방법을 제안하고, 28GHz에서의 입력 임피던스 정합과 고지향성 고정각 빔의 특성을 관찰하여 의미있는 성능이 얻어짐을 확인한다. This paper presents a millimeter-wave(or mm-wave) antenna aparatus to be mounted on the 5th-generation (5G) mobile handset phone. The role of antennas proven by the evolving mobile technology up to the LTE-A is recognized as something crucial in the 5G which has drawn attention from every walk of life over last couple of years. It is commonly and publically admitted that small-sized antennas working for mm-wave and near-mm-wave bands will be required by the 5G communication systems pursuing the Gbps-data transmission and reception, and not only Korean but also developed countries" communication institutes have been conducting R&D activities in this regard. Their prototypes that are based on semi-conductor manufacturing and utmost segment of the mm-wave band are criticized for high cost and relatively low yield. Therefore, this paper proposes a method to design a compact near-mm-wave and low-cost antenna device based on the easy-to-get substrate material and higher-yield, and the input impedance matching at 28 GHz and high-directivity fixed beam performances of the designed antenna are achieved through observation.

Analysis of Application of Small-Cell and D2D Communication Technology to Improve Performance in 5G Communication Environment

Kim Yoon-Hwan,Bae Sang-Hyun,Kwon Chang-Hee,Lee Dae-Young,Kim Tae-Yeun 대한전기학회 2022 Journal of Electrical Engineering & Technology Vol.17 No.2

The current development of mobile communication devices and the use patterns of these devices feature streaming services based on videos rather than services based on text data, images, and voice, as emphasized in the past. Hence, the amount of mobile traffi c used by mobile communication device users has increased exponentially. The 5th generation (5G) mobile network technology off ers several advantages compared to the existing 4th generation long-term evolution system technology, such as a capacity of data traffi c greater by 1000 times, low latency, high energy effi ciency, and cost effi ciency. However, it cannot be easily provided compared with the latter because the use of a high frequency domain results in path loss. Hence, various technologies have been developed. This study proposes a hybrid method for applying both small cell and device-todevice (D2D) communication technologies for enhancing the performance of 5G mobile communication systems. Moreover, the performances of macro systems applying small cell technology, D2D communication technology, and the proposed hybrid method are compared. The analysis results indicated that the system performance was improved by using small cells and D2D in 5G mobile communication systems and overcoming the disadvantages of shadow areas and path loss issues, and the performance of 5G communication could be drastically enhanced by applying the algorithms of the small cell and D2D technologies as well as the hybrid algorithm between the two technologies.

4G 및 5G 기반 차량간 직접통신 방식에 대한 비교 분석

하선철(Seoncheol Ha),정종문(Jong-Moon Chung) 한국자동차공학회 2021 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2021 No.6

최근 자율 주행에 대한 관심이 떠오르면서 센서 기반의 자율주행에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 안전한 완전 자율주행을 하기 위해서는 센서 기반의 자율 주행으로는 부족하다. 따라서 안전한 자율주행이 되기 위해 차량 간 통신 기술에 대한 연구가 필요하며 그에 대한 연구가 전 세계적으로 활발히 진행되고 있다. 3GPP Release 12에서 처음 제시된 단말 간 직접 통신 방식이 Release 14으로 오면서 차량의 이동성을 고려한 LTE기반의 차량간 직접 통신 방식을 제시하였다. LTE기반의 차량간 직접통신 방식은 기지국이 자원을 스케줄링해 주는 통신 방식인 mode 3와 차량이 자율적으로 자원을 스케줄링해 주는 방식인 mode 4로 나뉜다. LTE 기반의 차량 통신방식으로는 더욱 엄격한 요구 조건을 필요로 하는 진화된 차량 통신 애플리케이션을 지원하기에는 부족하다. 따라서 이러한 점을 만족시키기 위해 Release 16에서 5G기반의 차량통신간 직접통신 방식을 제시하였다. NR(New Radio)-V2X 기반의 차량 간 직접 통신 방식은 LTE 기반의 mode 3처럼 기지국이 자원을 스케줄링해 주는 방식인 mode 1과 LTE 기반의 mode 4처럼 차량이 자율적으로 자원을 스케줄링해 주는 방식인 mode 2로 나뉜다. 본 논문에서는 먼저 큰 틀에서 LTE-V2X에서 NR-V2X로 넘어오면서 새롭게 적용되는 특징들에 대해서 소개하였다. 세부적으로 차량이 직접 자원을 스케줄링해 주는 방식인 LTE-V2X mode4와 NR-V2X mode 2에 초점을 맞추어 분석을 진행하였다. Broadcast방식으로 주기적으로 보내는 메시지인 CAM(Cooperative Awareness Messages)를 NR-V2X mode 2에서 새로 적용되는 특징을 적용하여 PRR(Packet Reception Ratio)과 latency 측면에서 비교 분석을 진행하였다. 이를 통해 LTE-V2X 보다 NR-V2X 방식을 적용시 PRR과 latency측면에서 성능 향상이 있는 것을 확인하였다.

이동통신 무선망의 전력 절감 실행 방법 연구

김종신,최용길,오영훈 한국엔터프라이즈아키텍처학회 2018 정보기술아키텍처연구 Vol.15 No.3

With the explosive growth of wireless data traffic, the number of 4G LTE wireless network operating equipment has also increased sharply. This led to a direct increase in operating costs in terms of mobile telecommunication service providers. In this process, the operation method that minimizes the power consumption of the wireless network equipment while keeping the service experience of the mobile communication subscriber at the highest level is examined, and the PSi & PSo algorithm that can realize this is found out and verified in the commercial network. In addition, we have established a basis for quantifying the power saving indicators to ascertain the level of savings of the mobile communication companies' power saving activities. By using this, we will be able to satisfy both the power saving of mobile communication equipment and customer service experience level, and it is expected that the effect will be even greater in the upcoming 5G era. 무선 데이터 트래픽의 폭발적 증가와 함께 4G LTE 무선망 운영 장비 수량 또한 급격히 증가하게 되었다. 이에 따라 이동통신 사업자 측면에서 운용 비용의 직접적 증가로 이어졌고, 특히 전력소모 영역에서 효율적 운영 방안에 대한 연구가 진행되었다. 이러한 과정으로 이동통신 가입자의 서비스 경험을 최상으로 유지하면서 무선망 장비의 전력 소모를 최소화 할 수 있는 운영 방법을 고찰하고, 이를 실현할 수 있는 PSi & PSo 알고리즘을 발굴하고 상용망에서 검증하였다. 또한 전력 절감지표를 정량화 하기 위한 고찰을 병행하여 이동통신사의 전력 절감 활동이 실제 어느 정도의 절감액을 나타내는지 확인할 수 있는 토대를 구축하였다. 이를 활용하여 이동통신 장비의 전력 절감과 고객의 서비스 경험수준을 모두 만족할 수 있게 될 것이며, 다가오는 5G 시대에 그 효과는 더욱 클 것으로 기대한다.