LTE는 RF 대역폭을 1.4에서 20MHz까지 사용한다. 표에서 확인할 수 있듯이 bandwidth가 늘어나면 리소스블럭 수가늘어나므로 더 많은 데이터를 전송할 수 있음을 확인할 수 있다.
보통 5MHz이상으로 서비스를 한다고 한다.
Channel Edge는 Guard band로 사용하는데 디지털 신호로 바꿀때 생기는 노이즈 때문에 가드밴드를 두게된다.
RB는 주파수로 180KHz(서브캐리어 하나에 15KHz 이므로 12개의 서브케리어를 포함하고있으므로 12*15)이다.
따라서 표에서 나타난것 처럼 1.4MHz의 채널의경우 6개의 최대 RB를 가질 수 있으므로 180*6 = 1080KHz 즉 1.08MHz만큼의 최대 사용되는 대역폭을 가지게된다.
FDD(Frequency Division Duplex)
쌍방향 이동통신에서 송신과 수신을 위해 송수신 주파수를 분리해 사용하는 것이다. 현재 LTE상용화가 되어있는 방식이다.
따라서 FDD에서는 다운링크 및 업링크에서 RF 스펙트럼에서의 각각 서로다른 블록이 사용된다. 모든 LTE FDD 주파수 대역의 목록은 3GPP 기술 사양 36.101에서 확인할 수 있다.
UL와 DL 2개의 대역이 반드시 있어야하고, UL와 DL을 주파수로 분리하는 FDD방식에서는 송수신 신호간의 간섭이 민감한 문제 이므로송신 주파수와 수신 주파수를 충분히 멀리 떼어 놓기위해 가드밴드(guard band)사용한다. 이 가드밴드 부분을 사용하지 못하기 때문에 주파수의 효율성은 떨어지게 된다.
장점, 주파수를 나누어 쓰기 때문에 간섭이 없고, 끊김없이 전송할 수 있다.
단점, 주파수를 나누어 쓰기 때문에 UL, DL 각각의 bandwidth가 줄어들게 되어 한번에 전송 가능한 양이 줄어들게 된다.
보통 DL가 고주파수를 사용하는데 고주파수를 사용하는 이유는 주파수가 높을수록 path loss가 커지게 된다. 기지국은 장비가 커서 더 강한 신호로 보내는것이 가능하기 떄문에 path loss가 커져도 커버가 가능하지만 UE는 그 반대의이유로 어렵다.
TDD(Time Division Duplex)
TDD방식은 하나의 주파수 대역에서 무전기 처럼 UL과 DL을 교차해 사용한다. 즉 동일한 주파수를 사용하지만 시간에 따라 분리된 UL과 DL로 전송한다. 중국에서 이 방법을 사용한다. 그리고 현재 5G에서 주목받고있는 방식이다. 이 이유는 Massive MIMO 및 빔 포밍과 같은 기술이 FDD가 아닌 TDD로 구현하기가 더 쉽기 때문입니다.
모든 LTE TDD 주파수 대역의 전체 목록은 3GPP 기술 사양 36.101에서 확인할 수 있다.
TDD방식에서 송수신 신호의 충돌방지
TDD에서는 UL와 DL사이의 시간정렬이 생명이여서 UL와 DL사이에 가드타임(guard time) 또는 가드피리어드(guard period)를 정의한다.
셀반경이 크면 더 큰 가드타임이 필요하고 셀 반경이 작으면 더 작은 가드타임이 필요하다.
가드타임을 크게 설정하면 더 큰 기지국 서비스 반경을 지원하지만 데이터 송신 구간이 줄어들어 데이터 속도, 통화 용량이 감소하는 트레이드 오프(trade off)가 발생하게 된다.
장점, 한 주파수를 나누어서 사용하기 때문에 가드밴드가 필요하지 않다. 또한 주파수를 온전히 쓰기 때문에 한번에 전송가능한 양이 온전히 가능하다.
단점, UL, DL 을 돌아가면서 하기 때문에 continuous 하게 전송이 불가능하다. 또한 DL 이 마무리 된후 UL을 시작하고, 반대로도 마찬가지로 UL 이 마무리 된후 DL이 진행되어야 하므로 각 동작이 마무리 됨을 확인 후 진행해야 해서 각 DL, UL 사이에 Guard interval 이 존재한다.
5G는 주파수 대역대가 높기 떄문에 FDD로 나누는것이 비효율적이고 또한 최근엔 스위칭 방시깅 좋아졌기 떄문에 끊김없이 데이터를 수신할 수 있다.
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