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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 조한신
- 발행연도
- 2020
- 저작권
- 한밭대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수5
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본 논문에서는 국제전기통신연합(International Telecommunication Union; ITU)에서 제안한 5세대 이동통신(5th generation international mobile telecommunications; IMT-2020)의 모델링 방법론과 파라미터를 바탕으로 밀리미터파 대역에서 기존에 할당되어 있는 위성 시스템이 동일 또는 인접대역에서 IMT-2020으로부터 받는 간섭을 계산하기 위한 간섭분석 모델링 방법을 제안한다. 기존 간섭분석 방법에서 위성의 간섭 수신영역을 footprint만 고려한다는 단점을 보완하기 위해 side lobe까지 고려한 전체 영역으로 확장하여 IMT-2020을 분포하며, 지형 데이터를 이용하여 위성의 위치와 주 빔 방향에 따라 정확한 간섭 전력을 계산한다. 이 간섭분석 모델을 이용하여 현재 밀리미터파 대역에서 운용중인 고정위성서비스 (Fixed-Satellite Service; FSS)와 지구탐사위성업무 (Earth Exploration-Satellite Service; EESS)가 동일 또는 인접대역에서 받는 간섭을 분석하고 두 서비스의 공존 가능성을 제시한다. IMT-2020의 후보대역과 동일한 대역에 할당되어 있는 FSS 위성은 높은 고도에 위치해 있기 때문에 넓은 영역에서 간섭을 수신하며 고정된 위치에서 업무를 수행하기 때문에, 위성이 같은 위치에 있을 때 주 빔 방향에 따른 간섭분석을 수행하였다. 24.25-27.5 GHz, 81-86 GHz 대역에 할당되어 있는 FSS 위성과의 간섭분석을 통해, 두 위성 시스템이 받는 간섭을 분석하고 공존 가능성을 확인한다. 또한 IMT-2020의 후보대역과 인접한 대역에 위치한 EESS passive의 경우, 낮은 고도에 위치하고 있으며 일정한 경로를 따라 움직이는 특성을 가지고 있다. 따라서 고정된 앙각을 가지고 주 빔이 향하는 위치에 따른 시뮬레이션을 수행하였으며 IMT-2020의 대역외 방사 패턴을 적용하여 인접채널에서 수신하는 간섭전력을 계산한다. 시뮬레이션 결과, 동일대역에 할당된 FSS 위성의 경우, 24.25-27.5 GHz, 81-86 GHz 대역에서 운용되는 위성 모두 주 빔 방향에 따라 수신하는 간섭전력이 달라지지만, 모든 시나리오에서 보호기준을 만족하는 것을 확인하였다. 따라서 FSS 위성의 경우 동일 대역에서 IMT-2020이 서비스되더라도 FSS 위성은 IMT-2020의 간섭으로부터 안전하다는 것을 나타낸다. EESS passive의 경우 인접대역에 위치해 있음에도 불구하고, 앙각이 낮을 경우 도심 환경에서는 센서의 주 빔 위치와 관계없이 모두 보호 기준을 초과하며, 최악의 경우 최대 6.5 dB의 간섭을 초과하는 결과를 확인했다. 그러나 앙각을 높이거나 부도심 환경에서는 어느 정도의 서비스가 보장이 되는 것을 확인하였으나 이는 완전한 두 서비스의 공존이라고 보기 어렵다. 따라서 EESS passive가 IMT-2020의 간섭으로부터 안전하기 위해서는 추가적인 주파수 이격 또는 IMT-2020의 간섭을 완화하는 기법이 필요함을 나타낸다. 본 논문에서 제안하는 간섭분석 모델은 사용자에 따라 위성의 파라미터와 주 빔 방향, 안테나 패턴, 보호기준 등을 바꿔가면서 다양한 위성 시스템의 간섭분석에 적용할 수 있으며, 향후 저궤도 위성기반 이동통신 서비스가 보편화 될 것으로 예측되는 6G 이동통신 시대에 맞춰 다양한 용도로 확장될 수 있다.
목차
기초 및 약어 ………………………………………………………………………… ⅴ국 문 요 약 ……………………………………………………………………………… ⅵⅠ. 서 론 ………………………………………………………………………… 11. 연구 배경 …………………………………………………………………… 12. 관련 연구 및 차별성 ……………………………………………………… 3Ⅱ. IMT-2020 모델링 ………………………………………………………………… 61. IMT-2020 분포 ……………………………………………………………… 62. 맵 데이터를 이용한 IMT-2020 샘플링 ………………………………… 93. IMT-2020 안테나 모델링 ………………………………………………… 13Ⅲ. 전파 손실 모델링 ……………………………………………………………… 181. 자유공간 전파손실 ……………………………………………………… 182. 클러터 손실 ……………………………………………………………… 193. 빌딩 투과 손실 …………………………………………………………… 214. 대기 가스에 의한 감쇠 ………………………………………………… 215. 추가 손실 …………………………………………………………………… 22Ⅳ. 간섭전력 계산 …………………………………………………………………… 23Ⅴ. 간섭분석 시뮬레이션 …………………………………………………………… 261. FSS 간섭 시나리오 ……………………………………………………… 282. EESS passive 간섭 시나리오 …………………………………………… 37Ⅵ. 결 론 …………………………………………………………………………… 46Ⅶ. 참 고 문 헌 ……………………………………………………………………… 47ABSTRACT ……………………………………………………………………… 50
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