통합 지상-위성 네트워크(Integrated terrestrial-satellite networks, ITSNs)는 차세대 네트워크를 위한 전 지구적이고 어디서나 가능한 연결성을 제공하는 데 필수적인 역할을 한다. ITSN의 스펙트럼 효율은 통합 구조와 간섭 관리 및 자원 할당을 포함한 운영 전략에 의해 좌우된다. 본 논문은 상향링크(UL)와 하향링크(DL) 통신을 모두 고려하여 지상-위성 네트워크를 위한 효율적인 통합 액세스 및 백홀(IAB) 아키텍처를 제안한다. 우리는 이들의 공동 운용을 위한 새로운 최적화 프레임워크를 개발함으로써 지상 액세스 네트워크와 위성 백홀 네트워크를 통합하고자 한다. 특히, 고 스펙트럼 효율을 위해 인밴드 액세스-백홀 전송을 고려하며, 이는 자가 간섭과 액세스 링크 및 백홀 링크 간의 간섭을 모두 방지하기 위해 역방향 시간분할 듀플렉싱(reverse time division duplexing)을 사용한다. 또한 차폐(blockage) 효과 및 심각한 경로손실(severe pathloss)과 같은 가혹한 전파 조건을 극복하기 위해 gNodeB 간 협력을 고려한다. 본 논문은 인밴드 IAB의 UL-DL 레이트 영역(rate region)을 최대화하기 위해 협력 빔포밍(cooperative beamforming)과 자원 할당(resource allocation)의 공동 최적화를 위한 프레임워크를 개발한다. 제안된 아키텍처는 3세대 파트너십 프로젝트(3rd Generation Partnership Project, 3GPP) 채널 모델을 사용하여 검증한다. 수치 결과는 제안된 아키텍처가 기존의 아웃오브밴드(out-of-band) 백홀링보다 현저히 우수함과 동시에 UL-DL 레이트 영역의 외부 한계(outer bound)에 근접함을 보여준다.

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.