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기술표준이슈

다운로드 (2007-32호)
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[전파방송] 휴대인터넷용 차세대 중계기의 발전 방향

최근 서비스 사업자에서 사용되는 모든 중계기가 단순히 신호의 증폭 개념을 넘어서 각종 신기술이 많이 적용되고 있다. 원격지에서 중계기를 제어할 수 있는 것은 물론이고 광 선로를 이용하여 고속 데이터 전송을 함으로써 중계기의 성능을 높인 것도 벌써 오래전 이야기가 되어버렸다. 이제 중계기도 국제화 시대에 맞추어 국제 표준화 작업이 진행되는 추세에 있어 여기서는 IEEE802.16j 표준화 회의에서 다루고 있는 휴대인터넷용 차세대 중계기의 기술 개요 및 국제표준화 동향을 살펴보기로 한다.

휴대인터넷용 차세대 중계기 개요
기존의 중계기는 기지국 신호를 아무 가공 없이 가입자에게 직접 보내는 형태로 Repeater라고 불리는데, IEEE802.16j에서 표준으로 다루는 휴대인터넷용 차세대 중계기는 기지국의 신호를 연결한다는 의미로 Relay Station(RS) 라는 용어를 사용하고 많은 새로운 개념들을 만들었다. 이 장에서는 이 새로운 개념에 대해 알기 쉽게 요약하였다.

  • 특징 : RS는 기지국의 신호를 음영지역의 단말기로 효율적으로 신호를 전송하는 것으로서 아래의 두 가지의 특징을 가진다.

-     셀확장(Coverage Extension; CE) : 기지국 셀 확장

-     속도향상(Throughput Enhancement; TE) : 단말기의 전송속도 향상

<그림 1> RS의 적용 예

 

  • 용도 : RS에서 언급하는 형태를 기존 중계기와 비교를 한다면 기지국 신호를 원격에서 안테나를 통해 수신한 후 바로 같은 주파수로 재송신하는 형태인 RF중계기와 같으며 용도에 따라 아래와 같은 세 가지 종류를 가진다.

-     고정형(Fixed) : 주로 야외 빌딩 옥상 등에 설치되는 옥외형

-     유목형(Nomadic) : 주로 건물 내부의 임대 형식으로 설치되는 인빌딩형

-     동형(Mobile) : 주로 이동하는 차량에 설치되는 이동형

  • 재송신 방안 : 기존에 개발된 휴대인터넷용 중계기는 궁극적으로 신호 품질에 대해 아무런 가공 없이 증폭하여 송신하는 이른바 A&F(Amplify & Forward) 형식이라고 할 수 있다. 이에 반해 RS는 수신된 신호를 기지국에서 송신을 위해 변조하기 전 상태로 복조하여 신호를 깨끗이 만들고 이를 재송신하는 방식도 사용하는데 이에 사용되는 방식은 아래와 같다.

-     M&F(Modulation & Forward) : 수신 신호를 복조하여 기지국과 RS간 경로상에서 생긴 잡음 특성을 개선하여 재송신하는 방식

-     D&F(Decode & Forward) : 수신신호를 복조하고 잡음 특성을 개선할 뿐만 아니라 전송로에서 발생한 에러를 원상태로 복구하여 재전송하는 방식

  • 가공 여부 : RS는 RS에서 수신한 기지국 신호를 재송신 할 때 수신 신호의 가공 여부에 따라 아래와 같이 분류된다.

-     Transparent RS : RS에서 수신한 기지국 신호를 그대로 저장하여 재송신하는 방법을 사용하는 RS

-     Non-transparent RS : RS에서 수신한 기지국 신호를 가공하여 품질을 향상시킨 후 재송신하는 방법을 사용하는 RS. 이 때 변조방식의 변경도 가능

  • 트래픽 관리 : RS에서 서비스하고자 하는 단말기가 점유할 채널을 어디서 관리하는가에 따라 아래와 같이 두 가지로 분리된다.

-     Centralized scheduling MR system : 한 개의 공통된 기지국 신호를 수신하여 사용하는 RS를 기지국에서 통합하여 RS의 점유 채널을 관리하는 방식

-     Distributed scheduling MR system : 한 개의 공통된 기지국 신호를 여러 RS가 수신하더라도 각자의 RS에서 각각 점유 채널을 관리하는 방식

 

휴대인터넷용 차세대중계기의 국제 표준화 동향
휴대인터넷의 국제규격인 IEEE802.16e를 기반으로 하여 한층 더 신기술이 적용된 중계기를 만들어 사용자들에게 좋은 품질의 서비스를 제공하고자 작년부터 본격적으로 시작된 IEEE802.16j 표준화 회의는 앞에서 보는 바와 같이 중계기에 대해 많은 새로운 개념들을 만들게 되었다. 본 개념은 2007년 7월 미국 샌프란시스코에서 열린 IEEE802 #50회의를 기준으로 작성된 것이고 앞으로도 많은 회의가 남아 있어 위의 개념은 변경될 가능성도 없지 않으나 기본 개념으로써 설명하였다.

현재 50차 회의에서 많은 내용이 채워져 이번 회의를 근간으로 1st WG Letter Ballot이 진행 중이며, WG으로 2번의 서면 투표가 완료되면 정상적인 다음 절차를 거쳐 결국 승인에 이르게 된다.

1st WG letter ballot이 시작된 시점에서 예상되는 일정은 다음과 같으며 각 단계당 2개월 정도가 소요된다고 보면 된다.

  • 1st WG letter ballot (1차 WG 서면 투표) : 2007년-7월(미국, San Francisco)
  • 2nd WG letter ballot (2차 WG 서면 투표) : 2007년-9월(스페인, Malaga)
  • 1st sponsor ballot (1차 sponsor 투표) : 2007년-11월(미국, Atlanta)
  • Sponsor Recirculation (sponsor 회람) : 2008년-1월(핀란드, Levi)
  • Submission to Rev.Com (제출) : 2008년-3월(미국, Orlando)
  • SA approval (승인) : 미정

이와 아울러, 더욱 진보된 휴대인터넷 표준 제정 회의인 IEEE802.16m에서는 위의 RS 개념을 처음부터 도입하여 표준화하고 있는데, 이를 참고한다면 RS는 향후 이동통신의 필수요건이 아닌가 사료된다.

안준배 (㈜쏠리테크 사업전략실 부장, jbahn@st.co.kr)

* 본 글은 저자의 의견일 뿐 TTA 기관의 입장과는 무관합니다.