Services and System Beyond IMT-2000 2002. 7. 27 류시훈 SKTelecom Network 연구원 uchoon@sktelecom. com 1
Services and System Beyond IMT-2000 Contents q 이동통신망 진화 과정 § Voice Network § Data Network q IMT-2000 Network q WLAN q BWA(Broadband Wireless Access) q Service and System beyond IMT-2000 2
Services and System Beyond IMT-2000 이동통신망 진화과정 3
Services and System Beyond IMT-2000 • 기존망 진화과정 --- 망 발전 path 및 milestone 비동기식 사업자(SK Telecom, KT&KTF) 망 발전 과정 IS-95 A IS-95 B CDMA 2000 1 X 1 x. EV-DO W-CDMA(비동기식 IMT-2000) • 동기식 사업자(LGT) 망 발전 과정 IS-95 A IS-95 B CDMA 2000 1 X 1 x. EV-DO(? ) 1 x. EV-DV(동기식 IMT-2000) 2 M/2 M 1 x. EV-DV 동기식 IMT-2000 ? 2 M/153. 6 K IS-95 A IS-95 B CDMA 2000 1 X 384 K~2 Mbps 1 x. EV-DO W-CDMA 비동기식 IMT-2000 ’ 96 ’ 99. 8 ’ 00. 3 Q ’ 02. 1 Q ’ 03. 1 Q 4
Services and System Beyond IMT-2000 기존망 진화과정 --- MSC IS-95 A/B • 교환기에서 음성과 회선데이타 분리 • IWF : 회선데이터를 패킷데이타로 변경 • 데이터 속도 : - IS-95 A : 9. 6 Kbps, 14. 4 kbps - IS-95 B : 64 Kbps 망 발전 현황 및 특징 BTS Voice망 PSTN BSC Router Internet HLR IS-95 A/B Data망 IWF Voice망 PSTN CDMA 2000 1 X • 고속 Data 서비스를 지원하기 위하여 Data Core 망 도입 • PDSN : 패킷데이타 서비스 노드 • HA : 데이터 착신을 위한 이동성 관리 • 데이터 속도 : 최대 153. 6 Kbps BTS BSC MSC HA Internet Data Core망 PDSN CDMA 2000 1 X PDSN 1 x. EV-DO • 최고 속도 2. 4 Mbps를 지원하는 패킷 데이터 전용 망 • 음성은 CDMA 2000 1 x Voice망 이용 • CDMA 2000 1 X Data Core망 공유 • AN-AAA : 단말기 인증 기능 • DLR : H/O, 단말기 위치관리 기능 Data Only망 ANTS ANC AN-AAA DLR 1 x. EV-DO 5
Services and System Beyond IMT-2000 이동통신망 구조 --- current status SMC VMS HLR SCP SS 7 IP PSTN BSC MT BTS 1 2 3 CGS MSC/VLR 4 5 6 7 8 9 0 A B D C 1 1 # IWF * MT BTS Notebook Internet MT Gateway Router PDSN BSC IP Phone IP Fax MT BTS AAA Server HA 6
Services and System Beyond IMT-2000 이동통신망 구조 --- coming soon PSTN AC Au. C GMSC SMC HLR SCP cdma 2000 1 x CGS MSC SS 7 RNC WCDMA MSC/BSC SGSN 3 G UMTS AAA IP Backbone Network PCF PDSN ANC 1 x EV-DO AP AP GGSN APM WLAN Access Internet HA Intranets WLAN 2 G/2. 5 G cdma 2000 7
Services and System Beyond IMT-2000 음성 서비스망 --- IS 95/cdma 2000 1 x 회선망 SMC VMS HLR SCP SS 7 IP BSC MT MSC/VLR BTS 1 2 3 CGS PSTN 4 5 6 7 8 9 0 A B D C 1 1 # * MT BTS Notebook MT BSC IP Fax MT BTS IWF 8
Services and System Beyond IMT-2000 데이터 서비스망 --- IS 95 A/B PSTN MSC Modem Notebook Mobile Station Notebook G 3 FAX BTS BSC FRSVC PDA Packet Data Service Path Circuit 구간 IWF INTERNET Packet Switching 구간 9
Services and System Beyond IMT-2000 데이터 서비스망 --- cdma 2000 1 x IWF PSTN HA BSC MSC/VLR MT HLR Backbone BTS 1 2 3 Internet 4 5 6 7 8 9 0 A B D C 1 1 # * MT Gateway Router PDSN BTS Notebook IP Phone IP Fax MT PDSN BSC IP Fax MT AAA Server BTS 10
Services and System Beyond IMT-2000 데이터 서비스망 --- cdma 2000 1 x q Simple IP 호 처리 절차 Traffic Channel을 통하여 MS와 PDSN간 PPP 프로토콜 Session설정, 인증절차 완료 후 IP Address를 PDSN으로부터 할당 받으면 Packet Data Service사용가능 SS 7 VLR HLR MSC 1 2 4 Mobile Station Radio Network PCF IP Network AAA 3 PDSN 5 Internet 11
Services and System Beyond IMT-2000 데이터 서비스망 --- cdma 2000 1 x q Mobile IP 호처리 절차 Traffic Channel을 통하여 MS와 PDSN간 PPP 프로토콜 Session 설정 후, Mobile IP 등 록 메시지를 이용하여 인증 및 Home Address를 할당 받으면 Packet Data Service 사 용 가능 SS 7 VLR HLR MSC AAA 2 IP Network 1 Mobile Station Radio Network PCF PDSN 5 6 3 4 HA Internet 12
Services and System Beyond IMT-2000 데이터 서비스망 --- cdma 2000 1 x o Mobile IP 호처리 절차 - Tunneling Protocol • • MS에서 외부로 전송되는 패킷은 직접 전송가능(1) 외부에서 MS로 전송되는 패킷(2)은 HA를 통해 Tunneling Protocol을 이용하여 Encapsulation되어 PDSN에 도달 후(3) Decapsulation되어 MS에 전송됨(4) SS 7 VLR HLR MSC MS CP 1 MS IP Header A Source IP CP B RN/PCF MS Payload 4 HA Contents Provider Payload IP Network 2 CP MS Payload 3 PDSN CP MS Payload Data Destination IP Internet HA 13
Services and System Beyond IMT-2000 데이터 서비스망 --- cdma 2000 1 x o Mobile IP 호처리 절차 - Inter PDSN Handoff • • • Old PDSN을 통해 패킷이 전송됨(1) Inter-PDSN Handoff시 MS는 단말의 위치정보(COA)를 Old PDSN에서 New PDSN으 로 변경하도록 HA에 요청(2) 이후의 패킷은 New PDSN을 통해 전송됨(3) 1 BTS BSC(PCF) PDSN HA 이동 IP Network 2 Internet 3 BTS BSC(PCF) PDSN Gateway Router Contents Provider 14
Services and System Beyond IMT-2000 데이터 서비스망 --- 1 x EV-DO o 1 x EV-DO 데이터망 구조 BSM with EMS BTS cdma 2000 1 x 1 x. EV DO 1 XRTT RF Carrier 1 x. EV DO RF Carrier BSC ANC Voice IS-634 MSC Data PSTN CDMA 2000 1 x : AN AAA 1 x EV-DO : DLR 공유 : HA PDSN DCN Internet AAA 15
Services and System Beyond IMT-2000 데이터 서비스망 --- 1 x EV-DO o 1 x EV-DO 데이터망 호 처리 절차 ANSI 41 Network MSC/VLR HLR/Au. C BSC CDMA 2000 1 x BTS BSC PCF PDSN 4 Internet MS/AT PCF 3 1 AN ANC 2 3 1 x EV DO ANTS AN AAA AAA 1 - 등록 2 - 단말 인증 3 - 사용자 인증 4 - 인터넷 접속 AAA 16
Services and System Beyond IMT-2000 17
Services and System Beyond IMT-2000 UMTS --- 망 구조 CS Domain Packet network PSTN MGW Node B RNC MSC Server SMSC Packet SS 7 network Network MS HLR Node B Access Network SGSN DCN PS Domain SCP Packet network Internet GGSN Core Network 18
Services and System Beyond IMT-2000 UMTS --- 기본 호 처리 절차(circuit, packet) 1 2 CS Domain 5 Packet network PSTN 3 Node B MS 4 RNC 2 MSC Packet SS 7 network Network 1 HLR 2 Node B MS RNC 4 SGSN DCN 3 PS Domain Access Network 1. 2. 3. 4. 5. 발신 호 요구 인증 수행 Setup 통화로 연결 통화 SMSC SCP GGSN Packet network Internet 5 Core Network 1. 2. 3. 4. 5. 데이터 서비스 요구 무선 자원 설정 데이터 서비스 활성화 데이터 서비스 수락 데이터 전송 19
Services and System Beyond IMT-2000 UMTS망 구조 --- UMTS 망 진화 (Release 99 or Release 3) PS Domain SGSN GGSN Legacy Mobile Signaling Network UTRAN Node B SCP RNC CS Domain MSC IP Networks HLR GMSC PSTN/ Legacy /External Signaling and Data Transfer interface Signaling interface q 회선 망(CS domain)과 패킷 망(PS domain)으로 분리 구성/진화 q 패킷 망에서도 HLR과 연동을 통하여 패킷 호에 대한 이동성 관리 20
Services and System Beyond IMT-2000 PS Domain UMTS망 구조 ------- UMTS 망 진화 (Release 4) SGSN IP Networks GGSN Legacy Mobile Signaling Network UTRAN Node B SCP RNC CS Domain MSC Server MGW HLR SGW GMSC Server TDM, ATM or IP MGW PSTN/ Legacy /External Signaling and Data Transfer interface Signaling interface q 호 제어와 전송 계층을 분리하는 BICCN (Bearer Independent CS Core Network) 개념 도입 q 기존의 TDM뿐만 아니라 ATM과 IP 전송이 가능하도록 규격화 21
Services and System Beyond IMT-2000 UMTS망 구조 ------- UMTS 망 진화 (Release 5) IP Multimedia Domain CSCF MGCF MRF PS Domain SGSN GGSN UTRAN Node B SCP RNC CS Domain MSC Server MGW Multimedia IP Networks HSS 기존 신호망 SGW GMSC Server MGW PSTN/ 기존 이동전화망 q All IP 망 진화 : 모든 전송 계층의 IP화 q PS domain을 IP Multimedia 호의 전송 망으로 활용 q CS domain의 음성 호를 IP Multimedia domain으로 수용 여부는 향후 망 발전/진화 방향에 따라 22
Services and System Beyond IMT-2000 데이터 서비스 망 ------- All IP 망 구성 요소 및 기능 CSCF (Call Session Control Function) HSS (Home Subscriber Server) MGCF (Media Gateway Control Function) MRF (Media Resource Function) • IP Multimedia domain내의 호/세션 제어, 위치 관리 및 과금 생성 기능 Ø 기존 망의 MSC/VLR과 유사한 기능 수행 Ø 기능별 Proxy-CSCF, Interrogating-CSCF, Serving-CSCF 역할로 구분 • IP Multimedia domain내의 위치 등록, 인증 및 호 제어 기능 Ø 기존 망의 HLR의 Superset 개념. 향후, HLR이 HSS로 진화 • IP Multimedia domain내에서 기존 PSTN/PLMN 망과의 연동 기능 제공 Ø 기존 망의 CGS 기능 중, 호 제어 기능과 유사 Ø MGW와 연동하여, 외부 망으로부터의 착/발신 호 처리 • Call Mixer, 안내 방송 및 톤 생성 등의 기능 제공 23
Services and System Beyond IMT-2000 Public WLAN Service 24
Services and System Beyond IMT-2000 서비스 개요 q 유무선 통합으로 편리하고 저렴한 이동통신 서비스를 제공하여 고객의 다양한 요구 수용 q WLAN은 이동망과 상호 보완/호환 되어 Multi-Access 서비스 제공 q WLAN access 에 CDMA 인프라 사용 q 802. 11 a(5 G, 54 Mbps)의 상용화는 3 G의 상용화와 동행 예상 Wide Area Network: MOBILE SYSTEMS COVERAGE COST Personal/Home Area Network BLUETOOTH SPEED Local Area Network WLAN 25
Services and System Beyond IMT-2000 서비스 개요 --- Multi access 제공 q CDMA and WLAN access with one device q Fast and secure access to internet and intranet q Seamless Mobility between Networks q Bundled Services with one bill CDMA WLAN Adhoc Home & Office Building & Public areas City & Surberb Outside Coverage of 3 G 26
Services and System Beyond IMT-2000 WLAN 현황 m 무선 LAN 방식별 비교 항목 IEEE 802. 11 b IEEE 802. 11 a HIPERLAN/2 주파수 대역 2. 4 GHz 5 GHz 전송속도 11 Mbps 6 ~ 54 Mbps 표준화 기구 IEEE/WECA IEEE ETSI BRAN 위원회 주파수 허가 불필요 불필요 기술방식 DS-SS OFDM 인증 특징 없음 없음 지원 m 타 통신방식과 비교 항목 IEEE 802. 11 a 주파수 대역 기존 IEEE 802. 11 유럽 및 일본 사용. UMTS, IP, DS-SS 방식과 고속 무선LAN ATM 등 공중망 호환성 표준으로 채택 최대 전송속도 과 연동 가능 IEEE 802. 11 a/b Hiper. LAN/2 2. 4 GHz 5 GHz 11 ~ 54 Mbps 2 G 3 G 800/900 MHz 1700~1900 MHz 1800/1900 MHz 1885~2200 MHz 9. 6/14. 4 Kbps 2 ~ 2. 4 Mbps 이동전화, PDA, 노트북 적용장치 노트북, PDA 망구축 비용 중간 높음 높음 기지국 커버리지 50 ~ 100 m 35 Km 20 Km 시장 적용시기 2002 ~ 2003 기적용 2001~2003 특징 고속 데이터 저속 데이터 중속 데이터 저전력 소모 높은 망구축비용 중간형 이동성 높은 이동성 27
Services and System Beyond IMT-2000 WLAN 서비스 Hotspot 영역에서의 고속 무선 인터넷 접속을 기반으로 하며, Portal, e-Book, VOD, 위치 정보 서비스 등 인터넷 접속 및 포탈 서비스 e-Book 서비스 VOD 서비스( Movie, TV, Phone ) 판매 시점 관리 서비스 위치정보 서비스 28
Services and System Beyond IMT-2000 Public WLAN Service--- VPN 서비스 q 전용시스템방식 : VPN전용 시스템을 구현해 보안이 필요한 곳에 독립적인 제품을 설치하는 방식 q 라우터 방식 : 라우터에 VPN기능을 부가하여 제공 q Firewall방식 : 기존의 Firewall에 VPN기능을 부가하여 제공 LDP (Label Distribution Protocol) 이용 Label 정보 교환 Edge LSR Packet Label LSR (Label Switch Router) Router Packet 암호화된 Packet 암호화에 의한 Tunnel 개념 Label Router 암호화된 Packet Layer 2 Packet IPsec 장비 IKE Protocol (Security Association 정보교환) AH, ESP 방식으로 Packet 암호화 통신 29
Services and System Beyond IMT-2000 Public WLAN Service--- Hot Spot Vo. IP 서비스 Vo. IP Server Internet 전용선 구간 SKT IP Backbone PSTN Vo. IP G/W Gatekeeper/ SIP Proxy Server Vo. IP 단말 (H. 323/SIP 단말) q jitter나 delay 없이 전송하기 위한 Qo. S 기반 architecture 필요 q 기본적으로 public IP 이용 q 3 GPP/3 GPP 2 IP Multimedia Domain과의 연동 30
Services and System Beyond IMT-2000 Public WLAN Service--- 망 구성 방안 전용선 이용 x. DSL 이용 케이블 가입자 망 이용 무선중계 기술 이용 AP Acount NMS RADIUS Web Layer 2 Bridge DHCP Router Layer 2 CP SKT Router Portal Router VPN AP XDSL DSLAM NAS 31
Services and System Beyond IMT-2000 Public WLAN Service--- 망 구성 방안 무선중계 기술 이용 Hot Spot BWA DHCP BWA AAA SKT network Bridge AP NMS q CDMA 데이터망 인프라 이용 용이 q AP까지 전구간 무선화 가능 q 주변 환경에 민감, 도달 거리 제한 (방향성 안테나) q Line of Sight를 위한 AP Repeater 기능 필요 32
Services and System Beyond IMT-2000 Public WLAN Service--- v AP 간 Roaming q 동일 서브넷 상에서 Layer 2 roaming q IAPP(Inter AP Protocol) § association 되어 있는 client의 MAC address 교환 § 802. 11 f표준 진행 이동성(Mobility) v Subnet 간 Roaming q Mobile IP q 동일 IP 부여, 지속적인 데이터 서비스 Network Router Foreign Agent Home Agent Roams between APs 100. 1 33
Services and System Beyond IMT-2000 q Public WLAN Service--- 인증/보안/과금 802. 1 x 사용자 인증 지원 방안 § 802. 1 x EAP-MD 5 ID와 Password 이용 one way 인증 방식 보안 취약(AP 통한 해킹) 지원 : windows xp § 802. 1 x TLS 인증서를 이용한 mutual way 인증 방식 지원 : windows xp q Non 802. 1 x 사용자 인증 지원방안 § MAC 인증(보안, 과금에 문제) q 단말과 AP 및 인증서버가 연계한 보안 지원 방안 § Static WEP Key : 보안 문제 내재 § Dynamic WEP Key : 보안 가능 q Web redirection, windows network 환경의 PC 공유(NETBEUI) 문제 q 802. 11 b는 DSSS&FHSS방식 사용하고, 802. 11 a 및 HIPERLAN 2는 OFDM사용, 이로 인한 신호 Mechanism이 서로 달라 서로 상호 작용하지 않음 →backward compatibility 해결 방안 q 정액제, 시간/패킷 종량제, 선불제, 신용카드, 전자화폐를 통한 과금 방안 34
Services and System Beyond IMT-2000 WLAN과 Cellular 연동 Handoff 방식 ○ WLAN/CDMA 망간 Handoff 알고리즘을 개발하여 연동기능 구현 ○ 망간 이동 시 단말기에서의 재발신이 필요 없으므로 시스템 전환에 따른 소요 시간이 적음 Mobile IP 방식 ○ IP구간에서의 이동성을 지원해 주는 Mobile IP 프로토콜을 이용하여 연동기능 구현 ○ 망간 이동 시 session의 연속성을 유지하나, 단말기 에서의 재발신으로 최소 10초이상 전환 시간 필요 ○ 실시간 서비스(Vo. IP, 화상전화)에 적합 ○ 비 실시간 서비스(WEB 검색, 화일전송)에 적합 ○ 표준화 일정이 없으며, 구현 알고리즘이 복잡 ○ Cisco, Ericsson등 관련 업체에서 기능구현 완료 q Handoff 방식은 seamless한 서비스 제공이 가능하나 표준화 미정으로 조기 실현 가능성이 희박 q Mobile IP 방식은 최소 10초 이상의 전환시간이 필요하나 현재 기술로 구현 가능 35
Services and System Beyond IMT-2000 구 분 연동을 위한 단말의 기능 CDMA cellular 단말 WLAN 단말 응용 서비스 CDMA module WLAN module 현재상태 Loosely coupled roaming 서비스 중간단계 응용 서비스 MIP stack Control S/W CDMA module Tightly coupled roaming 서비스 최종단계 WLAN module 응용 서비스 MIP stack CDMA + WLAN module q MIP 프로토콜 스택이 액세스망 노드(AP 또는 router, 정합장치 등)와 이동단말 상에서 구현되어야 가 능 36
Services and System Beyond IMT-2000 구 분 연동기능 제공 단말 구현 방법 Combo card(dual solution) One Chip 장 점 m 소형/슬림형 단말 제공 가능 m 단말 전력 소비 감소(저전력 기술) m 단말 SW 제어를 통한 연동이 용이 점 단 m WLAN 의 baseband를 이동전화 모듈에 내장하여 구현 m SW에 의한 동작모드변경 m 현재 기술로 구현 가능 조기 시장진입 구현방법 m WLAN 모듈과 CDMA 이동전화 모듈을 하나의 platform 상에서 구현 m Switching logic을 사용한 모드변환이나 우선 순위 방식에 의한 구현 m 전력 소모(大) m Modem에 대한 소형화가 어려움 m 상용화에 상당 시간 소요 E-Ron, WLAN + 이동전화 업체 삼성전자, LG (Qualcomm chip을 이용) 상용 시기 2002 년 7월 2003 년 10월(미확정) 가능 단말 PDA, 노트북 Cellular Phone, Smart Phone, PDA 등 Solution 업체 37
Services and System Beyond IMT-2000 WLAN과 Cellular 연동 표준화 동향(1) 3 GPP 2 : CDMA 20001 x, EV-DO + WLAN Intelligent SCP Peripheral SMS BTS BSC/PCF DLR Dual mode MT HLR MSC PSTN IWF GAN AP PDSN APM Aggregation Node DCN AAA HA PDGN Internet Application Server Group q 통합 관리 또는 개별 관리에 대한 제안은 미흡한 상태 38
Services and System Beyond IMT-2000 WLAN과 Cellular 연동 표준화 동향(2) 3 GPP : WCDMA + WLAN Node B RNC IWU: Inter-Working Unit GMSC PSTN Loose SGSN Interworking Mode Dual mode MT (with SIM) HLR AP GGSN IWU Aggregation Node APM Auc Internet DCN Application Server Group AAA GGSN SGSN Iu-PS Iurhl 2 Tight Interworking IWU Mode IWU Iurhl 2 Iubhl 2 AP RNC Iurhl 2/utr Iubhl 2 AP AP Iub AP Node B Iubhl 2 Node B Uu 39
Services and System Beyond IMT-2000 MIP를 이용한 연동(1) MIP for seamless data service Application MIP stack CDMA Roaming WLAN Allocated IP 1. 1 Cdma 1 x 또는 1 x EV-DO PPP IPCP 5. 5 PDSN FA Application Servers Internet COA 2. 2 DCN Application DHCP 6. 6 801. 1 x link WLAN COA 3. 3 AAA MIP stack CDMA MIP Binding Table APM FA HA HA add. COA add. 1. 1 2. 2 1. 1 3. 3 Roaming에 의한 갱신 Allocated IP 1. 1 40
Services and System Beyond IMT-2000 MIP를 이용한 연동(2) Co-located MIP for seamless data service Application MIP stack CDMA WLAN Allocated IP 1. 1 Cdma 1 x 또는 1 x EV-DO PPP PDSN FA Application Servers Internet Simple IP 5. 5 Roaming DCN Application DHCP 6. 6 AAA MIP stack 801. 1 x link CDMA WLAN MIP Binding Table APM FA HA HA add. COA add. 1. 1 5. 5 1. 1 6. 6 Roaming에 의한 갱신 Allocated IP 1. 1 41
Services and System Beyond IMT-2000 MIP를 이용한 연동(3) Proxy MIP for seamless data service - Non-MIP client Application Allocated IP 1. 1 Cdma 1 x 또는 1 x EV-DO PPP PDSN FA 5. 5 CDMA Application Servers Proxy MIP WLAN Roaming Internet DCN Proxy MIP Application 6. 6 801. 1 x link CDMA WLAN APM FA MIP Binding Table AAA HA HA add. COA add. 1. 1 5. 5 1. 1 6. 6 Roaming에 의한 갱신 Allocated IP 1. 1 42
Services and System Beyond IMT-2000 연동 서비스 WLAN & Cellular 연동 서비스 예 : Vo. IP ( WLAN의 Killer Application ) WCDMA Node B RNC SGSN GGSN/FA AAA IWU PBX PSTN MSC Cdma 1 x EV-DO MG BTS BSC PCF DLR WLAN WPAN Switch IP Network G/W HA PDSN/FA SIP server 또는 GK APM/FA Soft Switch WCDMA에서 Release 4 까지 Release 5 부터 • Dual mode/band 단말이 제공되는 경우임 43
Services and System Beyond IMT-2000 사업자간 연동 방안 q User Authentication Forwarding q Radius Proxy q Clearing House Radius Proxy (routes based on NAI realm) 데이콤 하나로통신 Clearing House Radius Server Internet KT Radius Server Radius Proxy SKT “KT Hot-spot” Forwarding “SKT Hot-spot” 802. 1 x Client with Auto-detection of 802. 11 SSID NAI: ysshin@sktelecom. com 44
Services and System Beyond IMT-2000 BWA (Broadband Wireless Access) 45
Services and System Beyond IMT-2000 BWA(Broadband Wireless Access)의 개념 q 광대역 무선 주파수 대역을 이용하여 기지국과 가입자 장치간은 무선으로 가입자 장치와 단말간에는 유선 또는 무선으로 연결하는 유무선 복합서비스 q q 광대역 미국 유럽 한국 무선 엑세스에 대한 정의, 명칭, 주파수대역은 국가마다 상이 LMDS(Local Multipoint Distribution Service), 캐나다 LMCS(Local Multipoint Communication Service) MVDS(Multipoint Video Distribution Systems), 일본 FWA(Fixed Wireless Access) BWLL(Broadband Wireless Local Loop) ITU-R BWA(Broadband Wireless Access) LOS(Line of Sight)조건, 강우시의 페이딩 채널 환경, 장비들의 호환성 부재로 광대역 무선 서비스의 활성화가 미흡 q 최근 IEEE 802. 16, ETSI BRAN Hiperaccess, Hiperlink를 주축으로 표준화 진행 BWA LMCS MVDS B-WLL LMDS MMDS 46
Services and System Beyond IMT-2000 각국의 BWA 용 주파수 현황 q 20∼ 40 GHz 대역의 밀리미터파 주파수 대역을 이용 q q q LOS(Line of Sight) 환경 • 트래픽을 통합 처리하는 형태에 적합 • LOS가 확보되지 않는 음영지역에서는 reflector나 repeater를 이용 감쇠가 심한 무선 주파수 • 적정 신뢰도를 목표로 하는 망으로 가격과 품질의 tradeoff형 사업에 적합 고정망 서비스에 적합한 전송 특성 • 현재는 LOS문제로 이동성 없는 단말에 적합 < BWA용 주파수 현황 > 국가 주파수 대역(GHz) 대역폭 면허 방식 미국 27. 5~28. 35, 29. 1~29. 25 31. 005~31. 30 1, 300 (MHz) 경매 25. 35~28. 35 3, 000 (MHz) 신청 경매(예정) 일본 22. 0~22. 4, 22. 6~23. 0 25. 25~27. 0, 38. 05~38. 5 39. 05~39. 5 3, 450 (MHz) 신청+등록 영국 27. 5~29. 5 40. 5~43. 5 3, 000 (MHz) 경매 한국 24. 25~24. 75 25. 5~27. 5 2, 500 (MHz) 사업자 선정 캐나다 47
Services and System Beyond IMT-2000 국내 광대역 무선 주파수 현황 q 상향 2. 30~2. 33 GHz(30 M), 하향 2. 37~2. 40 GHz(30 M)의 WLL대역은 KT, 하나로통신에 배정 q MMDS대역의 경우 한국멀티넷에 무선 CATV용으로 배정되어 있으나, 최근 2. 645 GHz 대역의 25 M를 DAB 실험국으로 SKT에서 사용 허가. 단방향(양방향 가능) q 20 GHz대는 상향 24. 25~24. 75 GHz(500 M), 하향 25. 50~26. 70 GHz(1200 M)를 KT, 하나로통신, 데이콤에 1/3씩 부여 q 26. 70~27. 50 GHz(800 M)는 CATV 전송용 q 40. 5~42. 5 GHz(2000 M)는 시스템과 서비스 개발을 위한 연구 개발용으로 유보 MMDS(Multipoint Multichannel Distribution System) BMWS(Broadband Multimedia Wireless System) MBS(Mobile Broadband System) 48
Services and System Beyond IMT-2000 BWA 표준 동향 49
Services and System Beyond IMT-2000 Supported Service: IEEE 802. 16 Service & Application Target Applications: Metropolitan Wireless Networks - Alternative to wire or fiber-based broadband access technologies e. g. , DSL, HFC, ISDN, legacy TDM digital transmission systems (to be operated as third-party or public entity) - Access to other networks, e. g. , Internet, a private network, a telephone network. - Businesses and multi-tenant dwellings (cf. single-family residential market) - “Wholesale” connection of multiple “retail” subscribers 50
Services and System Beyond IMT-2000 Systems Beyond IMT-2000 51
Services and System Beyond IMT-2000 Discrete Mobility Continuos Mobility 2000 GSM/GPRS (64 bps) IS-95 A/B (64 kbps) 기술 roadmap 2001 EDGE (384 kbps) CDMA 2000 1 X (153. 6 kbps) 2002 WCDMA (2 Mbps) 2006 ~ 10 HSDPA (10 Mbps) Beyond IMT-2000 (100 Mbps) 1 x. EV-DO (2. 4 Mbps) Hiperlan/2 (6 -54 Mbps) 802. 11 b (5. 5/11 Mbps) 2003 ~ 5 802. 11 a (6 -54 Mbps) Bluetooth (720 kbps) 1 x. EV-DV (5. 2 Mbps) Hiperaccess (25 Mbps) Hiperlink (155 Mbps) 802. 16 BWA (수십-수백Mbps) 802. 15 WPAN-HR (20 Mbps) • GPRS : General packet radio system, EDGE : Enhanced Data rate for GSM Evolution • HSDPA : High speed downlink packet access, BWA : broadband wireless access • WPAN-HR : wireless private network-high rate 52
Services and System Beyond IMT-2000 Scenarios Scenario I: All-round-type Scenario III: Area-complement-type §Scenario II: Complement-type Scenario IV : Rate-complement-type 53
Services and System Beyond IMT-2000 Beyond 3 G Standardization ITU Telecommunication Standardization Sector ITU-T Mobile Radio (SG 8) Networks (SG 13) Management (SG 4) ITU-R Multimedia Svcs. & Speech Coding (SG 16) Services & Operations (SG 2) Charging & Tariffs (SG 3) Radiocommunication Sector Performance (SG 12) IMT-2000 & beyond (Satellite) (WP 8 D) WRC IMT-2000 & beyond Primary Responsibility (Terrestrial ) (WP 8 F) Signaling & Protocols (SG 11) Data incl. Security (SG 7) SSG(Special Study Group) WRC SG WP TG World Radio Conference Study Group Working Party Task Group 54
Services and System Beyond IMT-2000 Beyond 3 G에 대한 국내 동향 현 황 ETRI • IMT-2000시스템의 성능향상 및 용량증대를 위한 기술 개발 진행 • 4세대 이동통신시스템 기반 기술 연구 진행 (2000. 7 ~ ) • ITU-R 표준화 활동, WWRF 기술 동향 조사 삼성 전자 • 표준연구 부서 구성하여 ITU-R, ITU-T 활동 중 LG 전자 • 2001년 4 G 비젼 및 전략 부서 신설 및 기술 인력 보강 예정 KT SKT • Wireless converging system, all-round type의 새로운 시스템에 대한 연구 진행 • ITU-R 표준화 활동 • 비동기 시스템 상용화 및 1 x EV-DV 방식 시스템 개발 예정 • 4 G 연구개발 계획 수립 • 유무선 인프라를 최대한 활용하여 경제적인 서비스 제공을 위한 기술 개발 • IMT-2000 시스템의 성능 향상 및 망 최적화 연구 진행 중 • 2001년 4 G 개발팀 구성, ITU-R, ITU-T 표준화 활동 • 4 G 이동 통신에 대한 비젼과 기술선도를 위하여 기반기술 연구 진행 55
Services and System Beyond IMT-2000 Beyond 3 G에 대한 국내 동향 현 미래 이동 통신 연구 조사 위원 회 • • • 황 차세대 이동통신 기술 개발 협의회 내에 2000년 11월에 구성 기획조정분과, 기술/ 서비스 분과, 경제/ 환경/정책분과로 구성 IMT-2000 이후의 한국의 기술 개발 방향 정립 및 과제 발굴을 위한 위원회 ETRI, 삼성, LG, SKT, 학계 교수님들이 참여 IMT-2000 Enhancement 와 Beyond IMT-2000 기술 개발을 내용으로 하는 기획 보고서 작성 56
Services and System Beyond IMT-2000 Beyond 3 G에 대한 해외 동향 현 황 유럽 • ETSI 주도하에 4 G 관련 프로젝트 추진 (52개국정도 멤버로 활동) • EC의 지원을 받는 IST하에 WSI 프로젝트 진행 (2000 - ) • Ericsson : 3세대보다 50배 빠른 4 G 시스템 연구 일본 • 총무성 4 G 선도위해 신세대 모바일 위원회 구성하여 운용 • 3 G에 이어 4 G 표준 선점을 위해 적극적 활동 (ITU-R, ITU-T) • ARIB의 MMAC Project 진행 (130여업체 참여, 30 Mbps, 3 -60 GHz) 미국 • NSF, Bell labs, Telcordia, Nortel등 4 G 시스템 및 망 기술 연구 • BAHAMA, SWAN 프로젝트 수행 (무선 LAN 시스템) • IEEE 802. 11 a : 5. 4 GHz, 54 Mbps 중국 • 신식 사업부 및 RITT는 TD-SCDMA 상용화 진행 • 3 G 이후의 이동통신 시스템에 대한 특별한 제안이 없는 상태 • 각 해외업체별 중국 현지 연구소에서 기술 개발 진행 예상 ITU • ITU-R WP 8 F : Vison and objectives of ongoing enhancement of IMT-2000 and systems beyond IMT-2000 • 한국이 ITU-R WP 8 F Vision WG의 의장국으로 활동 • ITU-T SSG : 57
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