차세대 저궤도 위성통신망을 위한 채널 모델링 및 주요 기술 동향 (A Survey of LEO Satellite Networks for 5G and Beyond: Channel Modeling, Research Trends, and Open Challenges)

서지정보

· 발행기관 : 한국통신학회
· 수록지 정보 : 한국통신학회논문지 / 46권 / 7호 / 1097 ~ 1108페이지
· 저자명 : 이병주, 이남윤, 김재현, 신원재

초록

최근 5G가 상용화되고 6G 시대를 준비하기 위한 본격적인 연구가 착수됨에 따라, 지구 전역에 초고속 인터넷서비스를 제공할 수 있는 위성통신 기술이 활발히 연구되고 있다. 국제 표준화 단체(3GPP)는 기존의 셀룰라 망 기반 서비스의 커버리지 확장을 위해 5G New Radio(NR) 기반 비지상 네트워크(Non-Terrestrial Network, NTN) 연구를 시작하였다. NTN은 5G 지상망이 적용되지 않는 산간오지, 해양 등 인터넷 소외 지역에도 유비쿼터스 5G 서비스를 제공할 것으로 예상된다. 이를 위해서는 5G NR 지상망에서 고려되지 않은 위성의 긴 전파 지연 시간, 큰도플러 효과, 큰 빔 커버리지 등을 고려해서 새로운 패러다임의 통신 기술 개발이 진행되어야 한다. 본 논문에서는정지궤도 위성 대비 낮은 전송지연 특성을 가지는 저궤도 위성통신 채널에 초점을 맞추어 3GPP NR 기술보고서의위성, 무인 항공 시스템 등을 포함하는 비지상 네트워크를 위한 채널 모델링 및 특징을 요약 및 분석한다. 또한, 기술된 채널 모델링 특징을 기반으로 저궤도 위성통신 시스템의 새로운 연구 방향 및 이슈들에 관해 논한다.

영어초록

With the recent commercialization of 5G and initiation of 6G research, satellite communication technology that can provide high-speed Internet services all around the Earth is actively being studied. The 3rd Generation Partnership Project (3GPP) has initiated 5G New Radio (NR) based non-terrestrial network (NTN) research to extend traditional cellular network-based service coverage. NTN is expected to provide ubiquitous services to areas such as mountains and oceans where 5G terrestrial networks cannot be covered. Toward this end, the satellite communication technology should be developed with the consideration of the long propagation delay, large Doppler effect, and large satellite beam coverage, which are not typically considered in 5G NR terrestrial networks. In this paper, we summarize and analyze the channel modeling and features for NTN including satellites, unmanned aerial systems of the 3GPP NR technical report, focusing on low Earth orbit (LEO) satellite communication channels with lower delay characteristics compared to geostationary (GEO) satellites.
Furthermore, we discuss new research trends and open challenges of LEO satellite communication systems based on the described channel characterization and modeling.

참고자료

· 없음