1. [LTE] 자원 그리드, 자원 블록, 자원 요소
ㅇ 자원 그리드 (Resource Grid)
- 주파수,시간 두 축에 따라 격자화된 구조
. LTE에서 정해진 채널이나 신호들이 저마다 격자 내 세분화된 적정 위치에 매핑됨
- 축 단위 구분
. 주파수축 : Subcarrier(부반송파) 마다 구별 가능
. 시간축 : OFDM Symbol(OFDM 심볼) 마다 구별 가능
ㅇ 자원 블록 (Resource Block)
- 기지국에서 스케줄링하는 기본단위
. LTE OFDM 방식에 의해, 주파수축 및 시간축 2차원 상에서,
. 블록 모양의 스케줄링 할당 가능 자원의 단위
- 각 자원블록에서 자원요소의 수
. 주파수축으로는 12 subcarriers, 시간축으로는 7 symbols(OFDM 심볼)을 사용
. 1 resource block = 84 (= 12 x 7) 개의 resource elements
. 1 resource element : 여러 특정 부반송파들이(~12개) 동일 시간간격 1 symbol 내 위치 가능
- 하향링크 사용 가능 대역폭에 따라, 달리 정해지는 자원블록 수
. 1.4 MHz : 6개, 3 MHz : 15개, 5 MHz : 25개, 10 MHz : 50개 (우리나라 주로 사용),
15 MHz : 75개, 20 MHz : 100개
. 例) 만일, 20 MHz 100개의 자원블록 수일 경우에,
.. 12 x 100 = 1,200개의 부반송파 사용
. 한편, 주파수축상으로, 1 slot 당 최대 110개까지 자원블록 할당 가능
- 특정 사용자 전송속도
. 특정 사용자에게 할당되는 자원블록(또는 부반송파)의 수에 의존하게 됨
ㅇ 자원 요소 (Resource Element)
- 가장 작은 물리적인 자원 (구별가능한 최소 단위로 그룹화된 비트들)
. 하나의 부반송파(주파수) 및 하나의 OFDM 심볼(시간)
* 변조 방식(QPSK,16-QAM,64-QAM)에 따라, 2,4,6 비트(물리채널) 할당
2. [LTE] 시간 축상의 단위
ㅇ Basic Time Unit (LTE 시스템에서 가장 작은 시간 단위 : Ts) ☞ 아래 3.항 참조
- Ts (sample) = 1/fs = 1/(NFFT x Δf) = 1 / (2048 x 15 kHz) ≒ 32.6 [ns]
. fs = 30.72 MHz : (LTE에서, 기본 샘플링 주파수 간격)
. Ts (sample) = 32.552 ns : (LTE에서, 기본 샘플링 시간 간격)
. NFFT = 2048 : (통상의 FFT 구현에서 사용되는, FFT Length 값) ☞ 고속푸리에변환 참조
. Δf = 15 kHz : (LTE에서, 부반송파 간격)
ㅇ Symbol (OFDM 심볼)
- (유효 심볼 구간) 순수 데이터 만 고려시 (Tu = 66.7 ㎲)
. Tu = 2048 Ts
≒ 1/△f = 1/(15 kHz) = 1/15000 초 = 66.7 ㎲
- (전체 심볼 구간) 전체 OFDM 심볼 구간 (Ttotal = Tcp + Tu)
. Tcp : Cyclic Prefix(CP) 길이
. Tu : 기본 시간 단위 (유효 심볼 구간)
ㅇ Slot
- 심볼들의 그룹
. 1 slot = 7 symbols (short CP, normal)
. 1 slot = 6 symbols (long CP, extended)
- Cyclic Prefix(short CP)을 사용할 때
. 슬롯 내 1번째 심볼의 CP 길이 : Tcp = Ts x 160 = 5.2 ㎲
. 슬롯 내 나머지 심볼들의 CP 길이 : Tcp = Ts x 144 = 4.7 ㎲
. 유효 심볼 길이 (순수 데이터) : Tu = Ts x 2048 = 66.7 ㎲
. 슬롯 내 1번째 심볼 길이 : Tcp + Tu = 5.2 + 66.7 = 71.9 ㎲
. 슬롯 내 나머지 6개 개별 심볼 길이 : Tcp + Tu = 4.7 + 66.7 = 71.4 ㎲
. 따라서, 슬롯 (7개 심볼 전체) 길이 : Tslot = 71.9 + 6 x 71.4 ㎲ = 0.5 ms
ㅇ Subframe (TTI : Transmission Time Interval)
- 1 subframe = 0.1 frame = 2 slot = 1 [ms]
ㅇ Frame
- 1 radio frame = 10 subframe = 10 [ms]
3. [LTE] 주파수 축상의 단위
ㅇ 부반송파 간격
- Δf = 15 kHz = 1/(Symbol Duration)
ㅇ 샘플링율
- fs = Δf ·NFFT = 15000 · NFFT
. NFFT : FFT 크기(사이즈) ☞ 고속푸리에변환 참조
- FFT 사이즈를 변화시킴에 따라,
. 다양한 대역폭(1.4, 3, 5, 10, 15, 20 MHz)으로 확장 적응 가능
.. 다중경로 페이딩에 동일한 강인성 제공
ㅇ 1개 자원블록 = 12개 부반송파 (소요 대역폭 : 15 kHz x 12 = 180 kHz)
- 例) 10 MHz 대역폭 경우 (우리나라 사용)
. 전송 대역폭은, 50개 자원블록으로 지정되어, 50 x 180 kHz = 9 MHz 이지만,
. 채널 대역폭은, 양 가장자리 보호대역을 주어 총 10 MHz 임