PS-LTE에 대한 이해와 기지국 점검 항목

PS-LTE에 대한 이해와 기지국 점검 항목

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재난 상황 시 효율적으로 대처할 수 있는 단일 통신망인 PS-LTE(Public Safety-LTE) 재난안전 통신망의 구축이 완료되었고, 현재 재난 상황에 상시 대비하기 위해 구축된 기지국의 유지/보수 작업은 정기적으로 이루지고 있습니다. 따라서 이번 포스팅에서는 PS-LTE에 대한 도입 배경과 특징 그리고 기지국의 유지/보수 시 확인해야 하는 점검 항목들에 대해 알아보도록 하겠습니다.

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PS-LTE 도입 배경

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PS-LTE는 군, 경찰, 소방, 해경, 지자체 등 재난 관련 기관이 재난 상황을 효율적으로 대처하기 위해 구축된 독립적인 전국 단일 무선 통신망입니다. 과거 재난 상황이 발생 시 VHF, UHF, TRS, TETRA 등과 같이 각 대응 기관 간에 다양한 통신 방식을 혼용하여 사용하였기 때문에 통신망 과부하, 기관 간 소통 단절, 그리고 정보 혼선 등 추가적인 피해가 발생했습니다. 일원화되지 않은 통신 방식은 기관 간 유기적인 소통을 어렵게 만들었고, 재난 상황 발생 시 효율적으로 대처할 수 있는 하나의 단일 통신 방식으로 구축된 재난안전 통신망의 필요성이 대두되었습니다. 따라서 현재 상용망에서 사용하던 LTE 통신 방식을 기반으로 한 PS-LTE가 재난안전 통신망으로 채택되었습니다. 다음 내용에서는 현재 운영되어 되고 있는 PS-LTE의 특징과 기지국 점검 항목들에 대해 알아보도록 하겠습니다.

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[그림 1] PS-LTE의 도입 배경

 

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PS-LTE의 특징

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PS-LTE는 아래와 특징을 가집니다.

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1. 대용량 데이터 송/수신 가능

PS-LTE는 상용망에서 쓰이던 LTE 통신 방식을 채택하였기 때문에 기존의 음성 데이터뿐만 아니라 사진, 동영상과 같은 대용량 데이터를 송/수신할 수 있습니다. 따라서 재난 현장에서는 재난 상황에 대한 구체적인 정보를 다양한 형태로 전달할 수 있고, 지령실에서는 해당 정보를 통해 재난 현장을 실시간으로 파악 후 신속한 의사 결정을 할 수 있게 되었습니다.

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2. 재난 상황 시 네 가지 솔루션 (고정 기지국, 이동형 기지국, 상용망, 기타 통신망) 사용

재난 상황이 발생하였을 경우 PS-LTE의 커버리지를 신속하게 확보할 필요가 있습니다. 따라서 PS-LTE는 국가 기반 시설 및 인구 밀집 지역에는 고정형 기지국을 구축하여 커버리지를 확보하였고, 산지 및 외곽 지역에서는 이동형 기지국을 활용하여 음영 지역에 대한 커버리지를 확보합니다. 또한 PS-LTE는 재난 상황 발생 시 상용망과 PS-LTE와 동일한 주파수 대역을 사용하는 철도망(LTE-R) 및 해상망(LTE-M)과 연계하여 추가적인 시설 구축 없이도 커버리지를 확장할 수 있습니다.

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3. 운영 센터의 삼원화

재난 상황 발생 시 재난안전 통신망 운영 센터가 재 기능을 못할 경우 큰 피해가 발생할 수 있습니다. 따라서 재난안전 통신망 운영 센터는 서울, 대구, 제주로 삼원화되어 운영되고 있습니다. 또한 재난으로 인해 하나의 센터가 제 역할을 하지 못할 경우, 운영에 차질이 생기지 않도록 각 센터 간에 상호 데이터 백업을 수행하고 있습니다.

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4. 다양한 부가 기능 지원

PS-LTE는 재난 상황에서 효과적으로 대처할 수 있는 다양한 부가 기능들을 지원하고 있습니다.

- 단말 간 직접 통신 (D2D) : 기존 기지국이 소실되었을 경우 인접 거리의 단말 간에 직접 통신

- 그룹 통신 (GCSE) : 다수의 인원 및 기관 간 그룹 통화 제공

- 중계 기능 (Relay) : 셀 외각 부근에서 신호가 약할 경우 단말 자체가 중계기 역할 수행

- 우선순위/가로채기 : 지령 장치를 사용하여 타깃 단말의 통화 및 그룹 통화 상태를 중단한 후 상위 지령 장치와 통화 진행​

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PS-LTE 기지국 점검 항목

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재난 상황을 대처하기 위해서는 구축된 PS-LTE 기지국의 유지 및 보수 작업이 필수적으로 이루어져야 합니다. 따라서 기지국 생성 신호가 점검 항목의 허용 오차 범위 내에 들어와 있는지 정기적으로 확인해야 합니다. 아래 점검 항목들은 국립전파연구원에서 고시한 통합공공망용 무설설비 17조 기준으로 작성하였습니다.

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평균전력 검사 (Channel Power) : PS-LTE의 대역폭 내 평균 전력 확인

[그림2] 평균전력 검사

 

 

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점유 대역폭 검사 (Occupied Bandwidth) : PS-LTE 신호의 99%의 전력이 존재하는 구간을 확인하여 생성된 신호의 대역폭 확인

[그림3] 점유 대역폭 검사​

 

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인접 채널 전력 누설비 검사 (ACLR) : 생성된 신호에 의해 인접 채널에 미치게 되는 영향을 확인

[그림4] 인접 채널 전력 누설비 검사

 

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잡음 성분 검사 (Spectral Emission, Spurious) : PS-LTE의 주파수 대역/외 영역에서 발생되는 불요 발사 (잡음, 노이즈) 성분 확인

[그림5] Spectral Emission mask를 통한 불요 발사 검사

 

 

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[그림6] Spurious 불요 발사 검사

 

 

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주파수 허용 편차 검사 (Carrier Frequency Error) : 할당 주파수와 PS-LTE의 중심 주파수 사이의 오차 확인

[그림7] 주파수 허용 편차 검사

 

 

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저희 로데슈바르즈에서는 상용망에서 사용되는 LTE 신호뿐만 아니라 특수한 목적으로 구축된 PS-LTE (재난 안전 통신망), LTE-R (철도망), LTE-M (해상망)의 기지국의 신호를 측정/분석할 수 있는 휴대용 스펙트럼 분석기(FSH)를 제공하고 있습니다. 제품에 대한 정보는 하기 링크를 통해 확인하실 수 있습니다.

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R&S®FSH 휴대용 스펙트럼 분석기

 

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지금까지 재난안전 통신망으로 사용되는 PS-LTE에 대해 소개해 드렸습니다. 로데슈바르즈에서는 다양한 애플리케이션에 대한 내용을 포스팅할 예정이오니 앞으로도 많은 관심 부탁드립니다.

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작성자 : 로데슈바르즈코리아 기술지원팀

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출처 - ​https://blog.naver.com/rohdeschwarzkorea/223494562676

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