3G-LTE 시스템 레벨 시뮬레이터 구현 및 성능 분석

Abstract

3GPP의 Release 7에서 완성된 고속 통신 방식인 HSPA가 매우 효과적인 기술 방식으로 인식되어, 현재 LTE시스템은 향후 경쟁력 있는 고속 이동 통신을 실현하기 위한 목적으로 표준화가 추진되고 있다. 3G LTE시스템의 상향링크에서는 SC-FDMA, 하향링크에서는 OFDMA 방식을 이용하고 있어 다른3세대 이동통신 서비스와는 차별화된 전송 기술이 사용되고 있다. LTE 시스템에서는 단일 사용자 다중 안테나 시스템(SU-MIMO)의 개방 루프 공간 다중화(OLSM)로 분류되는 주파수 공간 블록 부호 (SFBC), 폐루프 공간 다중화(CLSM), 빔포밍(BF), 다중 사용자 다중 안테나 시스템(MU-MIMO) 등 여러 종류의 다중 안테나 시스템을 제안하고 있다. 이와 같이, 기존 방식과는 상이한 특성을 가지는 3G LTE 시스템에서는 기존 3G 시스템에서는 나타나지 않는 문제가 발생할 수 있을 것으로 예상된다. 따라서 시스템 특성 분석 및 개발 후 성능 검증 및 평가의 척도로서 시스템 레벨 시뮬레이터의 개발은 절대적으로 필요하다고 할 수 있다. 본 논문에서는 시스템 레벨 시뮬레이션을 통하여 MIMO 모드별, 타입별 사용자 전송률을 측정하여 그 특성을 분석한다. 본 시뮬레이터를 이용하여 LTE 시스템의 무선 전송 시스템 성능 분석 및 검증을 하게 된다면, 향후 업그레이드된 시뮬레이터 개발에 필요한 많은 비용절감 효과를 가질 수 있고, IMT_advanced의 여러 후보 기술에 대한 성능 분 석에 적용 가능 할 것으로 기대된다.; 3GPP LTE (Long Term Evolution) is the name given to a project within the Third Generation Partnership Project to improve the UMTS mobile phone standard to cope with future technology evolutions. Goals are improving spectral efficiency, lowering costs, improving services, making use of new spectrum and better integration with other open standards. 3G LTE system is composed of the HSDPA/HSUPA high speed communications system. The LTE air interface is completely new system based on OFDMA in the downlink and SC-FDMA in the uplink that efficiently supports multi-antenna technologies. In this case, there are many problems not revealed in the 3G systems. Therefore, System Level Simulator (SLS) is absolutely required to measure the performance analysis and verification. And using SLS, it is possible to improve the SLS and develop or expand to the advanced wireless communications system. In this thesis, the SLS is expected to contribute to verify the performance for Space Frequency Block Coding (SFBC), Closed Loop Spatial Multiplexing (CLSM) and Beamforming (BF) of Single-User Multiple Input Multiple Output (SU-MIMO), Multi-User MIMO (MU-MIMO). And we confirm the fairness of resource block (RB) allocation with proportional fairness (PF) algorithm.