[1-0] LTE 개요

LTE 개요

Introduction

안녕하세요. RTLog 입니다.

 

오늘은 LTE에 대해 알아볼까합니다.

 

1G~5G까지 발전되어온 통신 기술들은 backward compatibility를 중요하게 생각해 왔기 때문에,

NR을 공부하기 전, LTE를 공부하는 것은 큰 도움이 될 수 있습니다.

 

LTE Release

Features

아래 내용은 LTE의 각 Release에서 지원하는 주요 Feature입니다.

• 추가해야할 중요 Feature가 있다면 댓글 부탁드립니다. 
• 추후 포스트에서는 각 Feature를 조금 더 자세히 다룰 예정입니다.

Rel. 8 LTE

- Core Network [EPC(Evolved packet core)] 개발

- NR에 비해 Coverage가 넓은 Macro Cell 타겟으로 설계

* Cellular System: 2024.02.27 - [Mobile Communicaiton] - [1-0-0] Cellular System이란?

* Cell 종류: 2024.02.27 - [Mobile Communicaiton] - [1-0-1] 이동통신 Cell의 종류

 

 

- Spectrum flexibility (스펙트럼 유연성)

• 450 MHz~3.5 GHz 대역에서 1.4MHz ~ 20MHz까지 대역폭 지원
• FDD(paired spectrum) & TDD(unpaired spectrum) 지원
• 추후 Release에서 CA(Rel. 10)와 LAA(Rel. 13)를 사용하여 스펙트럼 유연성을 더욱 향상

    * 주파수와 대역폭: 2024.02.27 - [Mobile Communicaiton] - [1-0-2] 이동통신을 위한 주파수와 대역폭

    * Duplexing: 2024.02.27 - [Mobile Communicaiton] - [1-0-3] Duplexing (TDD와 FDD)

 

- Time-domain Data Structure

• Frame (10ms)
• Sub-Frame (1ms) → LTE에서 스케줄링을 위한 가장 작은 단위
• 14 Symbols (= 1 Sub-Frame)

    * Data Structure: 추가 예정

    * Scheduling: 추가 예정 

 

- OFDM 변조 방식

• SCS: 15kHz & CP: 4.7us (Max: 1200 Sub-Carriers)
• DL: CP-OFDM ↔ UL: DFT-precoded OFDM(DFT-spread OFDM, SC-FDMA)

    * OFDM 변조방식: 추가 예정

     * DL에 비해 전송 전력이 낮은 UL은 PAPR이 낮은 DFT-precoded OFDM 방식을 채택

       (But, MIMO Spatial Multiplexing이 지원되면서 Rx 복잡도가 높아지는 큰 단점 발생)

     * LTE에서는 20MHz 대역폭에 대해서 2048 FFT 포인트를 지원하는데, 이는 1200 개의 부반송파에 대한 처리를 위함

 

- CRS(Cell-specific Reference signal)

• DL에 데이터가 있는지에 상관없이 계층 당 하나의 Reference Signal 추가 전송
• 채널 추정, 채널 상태 보고, 주파수 오차 보정 등에 사용하여 셀당 사용자 수가 많은 큰 셀 목표의 설계에 적합

- H-ARQ (Hybid Automatic Repeat Request): 오류 정정 및 재전송방식을 결합한 방법

- LTE-M (Machine-Type Communication, Version: Cat 0):  IoT 기술 

- MIMO (Multiple Input Multiple Output): DL(4x4) & UL(1x2)

- ICIC: 셀 간 간섭 조정 기술

Rel. 9 LTE

- eMBMS/MBSFM  (multi-casting & broad-casting 지원)

- 네트워크 기반 단말 위치 추정 기술 개선 (OTDoA, A-GNSS, A-GPS, E-CID)

Rel. 10 LTE-A

- Carrier Aggregation 도입을 통한 스펙트럼 유연성 향상

- Advanced MIMO: DL(8x8) & UL(4x4)

- 네트워크 구축 기술 개선: Relay 지원 및 ICIC을 개선한 eICIC (이기종 네트워크 구축 시 셀 간섭 조정)

Rel. 11 LTE-A

- CoMP: 새로운 형태의 셀 간 협력 기술

- Carrier Aggregation 개선

- 새로운 제어 채널 EPDCCH 추가

Rel. 12 LTE-A

- Dual Connectivity

- Small Cell on/off

- semi dynamic TDD 지원

- LTE-M 기술 개선 (Cat0)

Rel. 13 LTE-A Pro

- License-assisted Access(LAA): 비인가 스펙트럼을 이용한 통신 (LTE-U/LTE-LAA)

- Carrier Aggregation & MIMO 개선

- 디바이스간 통신 지원 강화 (LTE-M 강화한 Cat-M & NB IoT 도입) 

Rel. 14 LTE-A Pro

- License-assisted Access(LAA) 기능 개선

- V2V(Vehicle to Vehicle) & V2X(Vehicle to everything) 통신 지원

- 이동성 향상을 위한 Handover 기술 (make-before-break handover & RACH-less handover)

Rel. 15 LTE-A Pro

- sTTI (short Transmission Time Interval)

- Stalite LTE 

Abbreviation

• CA: Carrier Aggregation
• LAA: License-assisted Access
• eMBMS: Enhanced Multimedia Broadcast Multicast Service
• MBSFN: Multicast-Broadcast Single Frequency Network
• OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing
• SC-FDMA: Single Carrier Frequency Division Multiple Access)
• SCS: Sub-Carrier Spacing
• CP: Cyclic Prefix
• CRS: Cell-specific Reference signal
• MIMO: Multiple Input Multiple Output
• CoMP: Coordinated Multipoint
• EPDCCH: Enhanced Physical Downlink Control Channel
• mMTC: massive Machine-Type Communication
• NB-IoT: Narrowband internet of thing
• eICIC:enhanced Inter-Cell Interference Coordination

Ref.

• LTE Release 별 CA 개선 사항: https://jb-story.tistory.com/351