표제지
제출문
요약문
최종보고서 초록
SUMMARY
목차
제1장 서론 27
제1절 연구의 목표 27
1. 최종 목표 27
2. 연구 내용 27
제2절 연구의 필요성 30
1. 연구 개요 30
2. 연구의 중요성 32
제2장 ITU 클러터 연구 39
제1절 측정 방법 39
1. 측정 시나리오 39
2. 지구-우주 및 지구-항공 경로 39
3. 지상 경로 42
제2절 특정 경로 클러터 모델 43
1. 서론 43
2. 입력 파라미터 43
3. 클러터 손실의 예측 과정 44
제3절 ITU-R P.1411-8 47
1. 서론 47
2. 운영환경 및 셀 형태 정의 47
3. 경로 카테고리 49
4. 경로손실 모델 52
5. 다중경로 모델 78
제4절 ITU-R P.2108 88
1. 서론 88
2. 모델 선택 89
3. 클러터 손실 모델 89
제5절 유럽의 클러터 측정 및 분석 95
1. 서론 95
2. 측정 캠페인 96
3. 앙각에 대한 클러터 손실 103
4. P.2108 모델과의 비교 105
제3장 클러터 손실 측정 및 분석 107
제1절 클러터 손실의 정의 107
제2절 클러터 손실 추출 109
제3절 GPS좌표 변환 119
1. 구체 위에서의 거리 계산 119
2. 위도 및 경도로부터 거리 환산 120
제4절 클러터 손실 측정 분석 127
1. 광주시청 부도심 측정 127
2. 전파연구원 부도심 측정 141
3. 광주시청 도심 측정 144
4. 광주시청 도심 및 부도심 측정 148
제4장 도심 / 부도심 클러터 손실 152
제1절 서론 152
제2절 측정 시나리오 153
1. 측정 경로 153
2. 송수신 파라미터 155
제3절 측정 분석 156
1. 도심 지역의 클러터 손실 156
2. 부도심 지역의 클러터 손실 157
3. 예측모델과 측정결과 비교 159
제5장 송신 안테나 높이에 따른 클러터 손실 162
제1절 서론 162
제2절 측정 시나리오 162
1. 측정시스템 162
2. 측정경로 163
제3절 측정 분석 165
1. LOS 환경 165
2. NLOS 환경 166
3. 클러터 손실 166
제6장 Ray-tracing 시뮬레이션 170
제1절 기하광학에 의한 전파 분석 170
1. 기하 광학의 법칙을 따르는 전파 경로 171
2. 구조물 모델링 173
3. 송신 전파 출력 모델링 173
4. 시뮬레이션 순서도 175
5. 시뮬레이션 소프트웨어 176
제2절 시뮬레이션 결과와 실측 데이터 비교 179
1. 전파연구원 부도심 지역 측정 180
2. 광주시청 도심 및 부도심 지역 측정 188
제7장 연구 결과 198
참고문헌 202
첨부 203
1. SG3 WP3J-K-M 산하작업반 회의 결과 203
2. 기고문 : "Measurement on clutter loss in suburban at 3 GHz and 24 GHz" 207
3. 기고문 : "Information document for comparision of suburban and urban clutter loss at 6, 10, and 18 GHz" 213
연구결과 활용계획서 217
유틸전자 2018 밀리미터파 클러터측정 최종보고서 219
제출문 221
요약문 223
최종보고서 초록 227
SUMMARY 228
목차 229
제1장 사업 개요 233
제1절 연구 수행 개요 233
제2절 연구 추진 체계 234
제2장 측정 시스템 236
제1절 Tx 시스템 236
제2절 Rx 시스템 239
제3절 자동화 측정 S/W 242
제3장 측정 245
제1절 나주 혁신도시(RRA 인근) 측정 245
제2절 광주 광역시청 인근 측정(I) 248
제3절 광주 광역시청 인근 측정(II) 251
제4절 광주 광역시청 인근 측정(III) 255
제5절 측정 현장 사진 258
제4장 측정 결과 264
연구결과 활용계획서 265
판권기 266
밀리미터파 전파특성 측정 및 분석 모델 개발 연구 19
표 2-1-1. 측정 파라미터 41
표 2-1-2. 클러터 환경 42
표 2-2-1. 입력 파라미터 44
표 2-3-1. 운영환경-전파손실 48
표 2-3-2. 운영환경-이동속도 48
표 2-3-3. 셀 형태 정의 49
표 2-3-4. 도로의 실효 높이(heavy traffic) 55
표 2-3-5. 도로의 실효 높이(light traffic) 55
표 2-3-6. 밀리미터파 방향성 경로손실 계수 57
표 2-3-7. LoS 및 NLoS 위치 가변함수 정정값 69
표 2-3-8. 전형적인 r.m.s. 지연 스프레드 계수 79
표 2-3-9. 전형적인 r.m.s. 지연 스프레드 값 79
표 2-3-10. 전방향 안테나의 지연 스프레드 계수특성 80
표 2-3-11. 방향성 안테나의 지연 스프레드 계수특성 82
표 2-3-12. 전형적인 r.m.s. 지연 스프레드 값 82
표 2-3-13. 전형적인 r.m.s. 지연 스프레드 83
표 2-3-14. 전형적인 각 스프레드1 84
표 2-3-15. 전형적인 각 스프레드2 85
표 2-3-16. 오버 루프탑 환경의 신호 컴포넌트 수 85
표 2-3-17. 4개 컴포넌트 시간지연 및 진폭 86
표 2-3-18. 빌로우루프탑 환경의 신호 컴포넌트 수 86
표 2-4-1. 모델 요약 89
표 2-4-2. 입력 파라미터 90
표 2-4-3. 대표 클러터 높이 90
표 2-4-4. 입력 파라미터1 92
표 2-4-5. 입력 파라미터2 94
표 2-5-1. HPA 특성 100
표 2-5-2. 송신 혼안테나 특성 100
표 2-5-3. 수신 옴니 안테나 특성 101
표 2-5-4. LNA 특성 101
표 2-5-5. 파라미터 값 102
표 2-5-6. 정규분포 μ 및 σ 104
표 2-5-7. 클러터 손실 측정 및 ITU 모델 비교 106
표 3-2-1. 송신 측 셋업 데이터 109
표 3-2-2. 수신 측 셋업 데이터 109
표 3-2-3. 최대 클러터 손실 110
표 3-4-1. 송수신장치 파라미터1 128
표 3-4-2. 송수신장치 파라미터2 131
표 3-4-3. 송수신장치 파라미터3 133
표 3-4-4. 송수신장치 파라미터4 142
표 3-4-5. 송수신장치 파라미터5 142
표 3-4-6. 송수신장치 파라미터6 145
표 3-4-7. 송수신장치 파라미터7 149
표 4-2-1. 송신 파라미터 156
표 4-2-2. 수신 파라미터 156
표 4-3-1. 클러터 손실 RMSE 값 161
표 5-2-1. 측정시스템 규격 162
표 6-1-1. 수치지도 입력 포맷 178
표 6-2-1. 송수신장치 파라미터8 180
표 6-2-3. 송수신장치 파라미터9 188
유틸전자 2018 밀리미터파 클러터측정 최종보고서 230
표 2-1. Tx System Parameter 237
표 2-2. Rx System Parameter 240
표 3-1. Roof Top, Tx 안테나 좌표 245
표 3-2. Tx System Parameter 245
표 3-3. Rx System Parameter 246
표 3-4. Roof Top, Tx 안테나 좌표 248
표 3-5. Roof Top, Tx 안테나 좌표 249
표 3-6. Over The Roof, Tx 안테나 좌표 250
표 3-7. Rx Cable Loss 251
표 3-8. Roof Top, Tx 안테나 좌표 251
표 3-9. Roof Top, Tx 안테나 좌표 252
표 3-10. Over the Roof, Tx 안테나 좌표 253
표 3-11. Roof Top, Tx 안테나 좌표 255
표 3-12. Roof Top, Tx 안테나 좌표 256
표 3-13. Over the Roof, Tx 안테나 좌표 257
밀리미터파 전파특성 측정 및 분석 모델 개발 연구 22
그림 1-1-1. 빌딩 및 가로수의 클러터 모델 27
그림 1-1-2. 수치지도 삼각형 분해 28
그림 1-1-3. 안테나 복사 패턴의 3차원 모델 29
그림 1-1-4. ITU-R 복수의 회절전파 모델 29
그림 1-2-1. 주요국의 5G 후보대역 33
그림 1-2-2. 밀리미터파 채널특성 33
그림 1-2-3. Walfisch Ikegami 모델의 해석구조 34
그림 1-2-4. ITU-R P.1411 모델의 해석구조 34
그림 1-2-5. 클러터 손실해석 구조와 관련 수식 35
그림 1-2-6. Above-rooftop 측정 시나리오 예 36
그림 1-2-7. Tree 클러터 측정 시나리오 예 36
그림 2-1-1. 클러터 손실 측정 시나리오1 39
그림 2-1-2. 클러터 손실 측정 시나리오2 40
그림 2-1-3. 앙각의 정의 41
그림 2-2-1. 입력 파라미터 다이어그램 44
그림 2-2-2. 빌딩옥상의 회절손실 예측 다이어그램 45
그림 2-3-1. 도시의 전형적인 전파형태 49
그림 2-3-2. NLoS1 경우의 파라미터 정의 50
그림 2-3-3. NLoS2 경우의 파라미터 정의 51
그림 2-3-4. 2 ~ 16 GHz에서 스트리트 캐넌 전파특성 59
그림 2-3-5. 기본 전송손실(400 MHz, 부도심) 67
그림 2-3-6. STN1과 STN2간의 1-Turn NLoS 링크 70
그림 2-3-7. 2-Turn NLoS 링크의 두 가지 경로 72
그림 2-3-8. S1과 S2간의 2-Turn NLoS 링크 73
그림 2-3-9. 루프탑 이하 높이 터미널간의 전파모델 74
그림 2-3-10. 도로 지오메트리 및 파라미터 76
그림 2-3-11. 빌딩 지오메트리 및 파라미터 76
그림 2-3-12. 페이딩 깊이와 2△⨍△Lmax 관계(이미지참조) 87
그림 2-3-13. △Lmax 계산 모델(이미지참조) 87
그림 2-4-1. 메디안 클러터 손실 93
그림 2-4-2. 클러터 손실 누적분포 95
그림 2-5-1. 측정 지역 96
그림 2-5-2. 송수신기 96
그림 2-5-3. 시나리오 지오메트리 97
그림 2-5-4. 송신 안테나 포인팅 98
그림 2-5-5. LOS 측정 98
그림 2-5-6. 측정 셋업 99
그림 2-5-7. 송신 안테나 패턴 100
그림 2-5-8. 수신 안테나 패턴 101
그림 2-5-9. 측정된 평균전력 103
그림 2-5-10. Path 1에서의 측정 값 103
그림 2-5-11. 앙각의 정의 104
그림 2-5-12. 26/40 GHz에서 클러터 손실 104
그림 2-5-13. 26/40 GHz에서 클러터 손실 CDF 105
그림 2-5-14. 측정과 ITU 모델 비교 105
그림 3-1-1. 클러터 손실의 정의 107
그림 3-2-1. 클러터 손실 측정 장소 110
그림 3-2-2. 최대 클러터 손실 111
그림 3-2-3. 지역 4 클러터 손실 113
그림 3-2-4. 지역 1 클러터 손실 114
그림 3-2-5. 지역 3 클러터 손실 116
그림 3-2-6. 지역 1의 측정경로 및 클러터 손실(10GHz) 117
그림 3-2-7. 지역 3의 측정경로 및 클러터 손실(10GHz) 118
그림 3-3-1. 두 점 사이의 대원 거리 119
그림 3-3-2. 타원체의 지심 좌표계와 측지 좌표계 121
그림 3-3-3. 타원체의 단면 121
그림 3-3-4. 호의 길이 122
그림 3-3-5. 타원체에 고도를 고려할 경우 125
그림 3-4-1. 광주시청 부도심 측정경로1 127
그림 3-4-2. 부도심 LOS 클러터 손실(진입도로) 128
그림 3-4-3. 부도심 클러터 손실(중앙도로) 129
그림 3-4-4. 부도심 클러터 손실(천변도로) 130
그림 3-4-5. 광주시청 부도심 측정경로2 131
그림 3-4-6. 부도심 클러터 손실(중앙도로) 132
그림 3-4-7. 광주시청 부도심 측정경로3 133
그림 3-4-8. 부도심 LOS 클러터 손실(야외음악당) 134
그림 3-4-9. 부도심 LOS 클러터 손실(진입도로) 135
그림 3-4-10. 부도심 클러터 손실(중앙대로) 136
그림 3-4-11. 부도심 클러터 손실(천변도로) 137
그림 3-4-12. 부도심 LOS 클러터 손실(진입도로) 138
그림 3-4-13. 부도심 클러터 손실(중앙도로) 139
그림 3-4-14. 부도심 클러터 손실(천변도로) 140
그림 3-4-15. 전파연구원 부도심 측정 경로 141
그림 3-4-16. 부도심 클러터 손실(케이블 E) 142
그림 3-4-17. 부도심 클러터 손실(케이블 E+F) 143
그림 3-4-18. 광주시청 도심 측정경로 144
그림 3-4-19. 도심 LOS 클러터 손실 145
그림 3-4-20. 도심 NLOS1 클러터 손실 146
그림 3-4-21. 도심 NLOS2 클러터 손실 147
그림 3-4-22. 광주시청 도심 및 부도심 측정경로 148
그림 3-4-23. 부도심 클러터 손실(광주시청) 149
그림 3-4-24. 도심 클러터 손실(광주시청) 150
그림 4-2-1. 도심 / 부도심 측정 경로 154
그림 4-2-2. 송수신 안테나 형태 154
그림 4-2-3. 송수신 장치 블록도 155
그림 4-3-1. 3/24 GHz에서 도심지역의 경로손실 157
그림 4-3-2. 도심지역의 클러터 손실 CDF 157
그림 4-3-3. 3/24 GHz 부도심 지역의 클러터 손실 158
그림 4-3-4. 부도심 지역의 클러터 손실 CDF 158
그림 4-3-5. 도심 / 부도심의 클러터 손실예측과 측정비교 160
그림 5-2-1. 광주시청 주변의 부도심 163
그림 5-2-2. 전파연구원 주변의 부도심 164
그림 5-2-3. 송수신 안테나 164
그림 5-3-1. LOS 환경 측정 165
그림 5-3-2. LOS 환경의 경로손실 166
그림 5-3-3. NLOS 환경의 경로손실 167
그림 5-3-4. 송신안테나 높이 클러터 손실 CDF 167
그림 5-3-5. 송신안테나 높이에 따른 클러터 손실 168
그림 5-3-6. 측정결과와 P.2108 및 P.1411의 비교 168
그림 6-1-1. 송수신 전파경로 170
그림 6-1-2. 전파 산란 현상의 분류 171
그림 6-1-3. 기하광학에 의한 전파경로 172
그림 6-1-4. 지형 및 건물 모델링 173
그림 6-1-5. 안테나 복사패턴의 사례 174
그림 6-1-6. 기하광학에 의한 전파 계산 176
그림 6-1-7. 클러터 손실 계산 소프트웨어 177
그림 6-1-8. 클러터 손실 계산 결과 예 178
그림 6-2-1. 전파연구원 부도심 측정경로 179
그림 6-2-2. 부도심 ref 지점 클러터 손실 181
그림 6-2-3. 부도심 클러터 손실 182
그림 6-2-4. 부도심 시뮬레이션 영역 183
그림 6-2-5. 부도심의 측정 및 시뮬레이션 비교 184
그림 6-2-6. 부도심의 주파수에 따른 수신전력 187
그림 6-2-7. 광주시청 부도심 측정경로 188
그림 6-2-8. 부도심 LOS 클러터 손실(진입도로) 189
그림 6-2-9. 부도심 클러터 손실(내측도로) 190
그림 6-2-10. 부도심 클러터 손실(중앙도로) 191
그림 6-2-11. 측정과 시뮬레이션 비교(중앙도로) 193
그림 6-2-12. 측정과 시뮬레이션 비교(내측도로) 194
그림 6-2-13. 부도심 LOS 측정과 시뮬레이션 비교 196
유틸전자 2018 밀리미터파 클러터측정 최종보고서 231
그림 1-1. 사업 개요 233
그림 1-2. 사업 수행 역할 연계도 234
그림 1-3. 연구 추진 체계 235
그림 2-1. 송신 시스템 236
그림 2-2. Tx 시스템 237
그림 2-3. Tx 시스템(10 GHz 이하) 238
그림 2-4. Tx 시스템(18 GHz 이상) 238
그림 2-5. Tx 안테나 239
그림 2-6. Rx 시스템 계통도 240
그림 2-7. Rx 안테나 241
그림 2-8. Rx 측정 시스템 241
그림 2-9. Rx 측정 시스템 242
그림 2-10. Tx 출력 감시 S/W 243
그림 2-11. Rx 측정 S/W 측정 결과 244
그림 2-12. Rx S/W 설정 244
그림 3-1. RRA 인근 수신구역 247
그림 3-2. RRA 인근 측정 구역 약도 247
그림 3-3. Roof Top, 부도심 약도 248
그림 3-4. Roof Top,... 249
그림 3-5. Over the Roof, 부도심 약도 250
그림 3-6. Roof Top, 부도심 약도 252
그림 3-7. Roof Top, 도심... 253
그림 3-8. Over the Roof, 부도심 약도 254
그림 3-9. Roof Top, 부도심 약도 255
그림 3-10. Roof Top, 도심... 256
그림 3-11. Over the Roof, 부도심 약도 257
그림 3-12. 장비 점검, RRA 챔버 1 258
그림 3-13. 장비 점검, RRA 챔버 2 258
그림 3-14. RRA옥상 Tx 259
그림 3-15. Roof Top, 광주 시청 옥상 Tx 259
그림 3-16. Over the Roof, Tx 260
그림 3-17. RRA 인근 측정 현장 1 261
그림 3-18. RRA 인근 측정 현장 2 261
그림 3-19. 부도심 측정 현장 1 262
그림 3-20. 부도심 측정 현장 2 262
그림 3-21. 도심 측정 현장 1 263
그림 3-22. 도심 측정 현장 2 263