5G/6G 채널 모델 및 시뮬레이터 분석

Abstract

모바일 이용자의 급증에 따라 무선 데이터 사용량이 급격히 증가하고 있다. 4G LTE 통신 시스템으로 증가하는 무선 데이터 사용량을 수용하기에 한계가 있으며, 이를 극복하기 위해 5세대 이동통신인 5G 시스템 개발이 활발히 이루어지고 있다. 5G 시대가 본격화되면 Internet of Everything (IoE) 시대가 펼쳐질 것이고 이를 통해 가상현실(Virtual Reality), 증강현실(Augmented Reality), 융합 현실(Mixed or Merged Reality)을 이용한 확장시대(eXtented Reality) 가 시작될 것이다. 우리는 무선 채널을 통해 무선 신호가 전파될 때 무선 신호의 성능을 정확히 이해해야 한다. 따라서 무선 채널 모델링은 무선 통신 연구에 필수적이다. 무선 채널 모델링의 중요성 때문에 전 세계의 많은 그룹들이 mmwave 대역의 채널 모델에 대한 연구를 활발히 진행한 결과 통계를 기반으로 채널을 결정하는 모델이 제안되었다. 또한 5세대 이동통신 기술의 상용화와 함께 6세대 이동 통신 기술이 주목받고 있다. 6세대 이동통신은 100GHz 이상의 주파수 대역에 대한 활용이 예상된다. 활용 주파수는 5G 대비 10배 이상 증대될 수 있고, 공간 자원의 활용 가능성이 더욱 커질 수 있을 것으로 예상된다. 먼저 채널 모델링을 하기 위해 주파수의 특성을 제대로 이해해야하므로 5G와 6G 채널의 특성에 대해 비교한다. 다음으로 대표적인 5G 주파수 대역에서 실험 가능한 채널 모델인 QuaDRiGa 채널 모델, 3GPP-3D 채널모델, NYUSIM 채널 모델에 대해서 비교 및 분석한다. 그 다음 현재 NYU Wireless lab에서 연구가 활발히 진행중인 6G 주파수 대역에서 실험 가능한 채널 모델 시뮬레이터인 NYUSIM 시뮬레이터에 대한 분석을 진행한다.