지상망과 비지상망

기지국을 세울 수 없는 바다·사막·극지는 지상망 밖입니다. 육지 면적의 약 80%, 해양의 약 99%가 그 구멍입니다. 어디서나 붙이려면 하늘 구간을 같은 이동망에 넣어야 합니다. NTNⓘ은 그 비지상 구간입니다.

지상과 하늘의 자리

TN은 지상 gNB와 코어로 붙는 기존 이동망입니다. NTN은 위성·고고도 플랫폼이 기지국 역할을 대신하거나 중계합니다. 도심의 낮은 지연은 TN, 전 지구와 재해 독립은 NTN입니다.

지연·손실은 QoSⓘ 숫자입니다. GEO 음성은 왕복이 커서 실시간 SLA가 먼저 흔들립니다.

궤도 세 층과 HAPS

GEOⓘ는 약 35,786 km에 멈춰 위성 세 기로 지구를 덮지만 600800 ms입니다. MEOⓘ는 2,000 km 이상으로 100200 ms, 항법·일부 중계에 가깝습니다. LEOⓘ는 2002,000 km, 2040 ms입니다. 빔이 좁아 수백수천 기가 필요하고, 수 분마다 핸드오버가 납니다. VLEO(200400 km)는 5~15 ms를 노리는 연구 층입니다.

HAPSⓘ는 성층권 17~22 km의 드론·기구형 이동 기지국입니다. 위성보다 가깝고 커버는 좁습니다. 재해·임시 이벤트에 올립니다.

투명 페이로드ⓘ는 증폭·주파수 변환만 하고 처리는 지상 게이트웨이입니다. 왕복이 한 번 더 붙습니다. 재생성 페이로드ⓘ는 위성에 gNB를 심어 코어와 바로 붙습니다. 지연은 줄고 위성 복잡도·비용은 올라갑니다. 위성 간 레이저·무선 ISLⓘ이 있으면 게이트웨이 없는 메시가 됩니다.

3GPP가 닫아야 할 네 과제

Rel-17(2022)이 5G NR에 NTN을 넣었습니다. 전파 지연은 TA를 기존 최대 0.67 ms에서 밀리초 단위로 늘리고 HARQ 타이머를 맞춥니다. LEO는 초속 약 7.5 km라 도플러가 납니다. 사전 보정으로 주파수를 미리 당깁니다. 빔이 지상에서 수백 km라 빔 호핑으로 사용자를 나눠 싣습니다. 궤도가 예측 가능하므로 핸드오버는 궤도 정보를 미리 뿌려 준비합니다.

쓰임은 해사·항공 접속, 지상망이 무너진 긴급 통신, 직접 단말 접속입니다. 6Gⓘ는 지상과 위성을 같은 인터페이스로 넘기는 통합을 목표로 둡니다. 단말은 어느 구간인지 고르지 않고 붙습니다.

기술사 답안 포인트

관련 용어

• NTNⓘ
• 저궤도 위성ⓘ
• GEOⓘ
• MEOⓘ
• HAPSⓘ
• ISLⓘ
• 투명 페이로드ⓘ
• 재생성 페이로드ⓘ
• 6Gⓘ
• QoSⓘ