Transcript 이동통신망구성및콜흐름

Services and System
Beyond IMT-2000
Services and System Beyond IMT-2000
2002. 7. 27
류시훈
SKTelecom Network 연구원
[email protected]
1
Services and System
Beyond IMT-2000
Contents
 이동통신망 진화 과정
 Voice Network
 Data Network
 IMT-2000 Network
 WLAN
 BWA(Broadband Wireless Access)
 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-95A  IS-95B  CDMA2000 1X  1xEV-DO  W-CDMA(비동기식 IMT-2000)
•
동기식 사업자(LGT) 망 발전 과정
IS-95A  IS-95B  CDMA2000 1X  1xEV-DO(?)  1xEV-DV(동기식 IMT-2000)
2M/2M
1xEV-DV
동기식 IMT-2000
?
IS-95A
IS-95B
CDMA2000 1X
2M/153.6K
384K~2Mbps
1xEV-DO
W-CDMA
비동기식 IMT-2000
’96
’99.8
’00.3Q
’02.1Q
’03.1Q
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-95A : 9.6Kbps, 14.4kbps
- IS-95B : 64Kbps
망 발전 현황 및 특징
BTS
Voice망
PSTN
BSC
Router
Internet
HLR
IS-95A/B
Data망
IWF
Voice망
PSTN
CDMA2000 1X
• 고속 Data 서비스를 지원하기 위하여
Data Core 망 도입
• PDSN : 패킷데이타 서비스 노드
• HA : 데이터 착신을 위한 이동성 관리
• 데이터 속도 : 최대 153.6Kbps
BTS
BSC
MSC
HA
Internet
Data Core망
PDSN
CDMA2000 1X
PDSN
1xEV-DO
• 최고 속도 2.4Mbps를 지원하는 패킷
데이터 전용 망
• 음성은 CDMA2000 1x Voice망 이용
• CDMA2000 1X Data Core망 공유
• AN-AAA : 단말기 인증 기능
• DLR : H/O, 단말기 위치관리 기능
Data Only망
ANTS
ANC
AN-AAA
DLR
1xEV-DO
5
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Beyond IMT-2000
이동통신망 구조 --- current status
HLR
SMC
SCP
SS7
VMS
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
IP Fax
MT
BTS
AAA Server
HA
6
Services and System
Beyond IMT-2000
이동통신망 구조 --- coming soon
PSTN
PSTN
AC
AuC
HLR
GMSC
SMC
SCP
cdma2000 1x
CGS
MSC
SS7
RNC
WCDMA
MSC/BSC
SGSN
AAA
3G UMTS
IP Backbone
Network
PCF
ANC
PDSN
1x EV-DO
AP
AP
GGSN
APM
WLAN
Access
Internet
HA
Intranets
WLAN
2G/2.5G cdma2000
7
Services and System
Beyond IMT-2000
음성 서비스망 --- IS95/cdma2000 1x 회선망
HLR
SMC
SCP
SS7
VMS
IP
BSC
MT
BTS
1
2
3
MSC/VLR
CGS
MSC/VLR
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
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Beyond IMT-2000
데이터 서비스망 --- IS 95 A/B
PSTN
MSC
Notebook Mobile
Station
Modem
Notebook
G3 FAX
BTS
BSC
FRSVC
PDA
Packet Data Service Path
IWF
INTERNET
Circuit 구간
Packet Switching 구간
9
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Beyond IMT-2000
데이터 서비스망 --- cdma2000 1x
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
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Beyond IMT-2000
데이터 서비스망 --- cdma2000 1x
 Simple IP 호 처리 절차
Traffic Channel을 통하여 MS와 PDSN간 PPP 프로토콜 Session설정, 인증절차 완료 후 IP
Address를 PDSN으로부터 할당 받으면 Packet Data Service사용가능
SS7
VLR
HLR
MSC
1
Mobile
Station
Radio
Network
PCF
2
4
IP
Network
PDSN
5
AAA
3
Internet
11
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Beyond IMT-2000
데이터 서비스망 --- cdma2000 1x
 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 사용
가능
SS7
VLR
HLR
MSC
AAA
IP
Network
1
Mobile
Station
Radio
Network
PCF
PDSN
5
6
2
3
4
HA
Internet
12
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Beyond IMT-2000
데이터 서비스망 --- cdma2000 1x
 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)
SS7
VLR
HLR
MSC
Contents Provider
MS
CP
Payload
1
MS
RN/PCF
4
IP
Network
2
CP
MS
Payload
3
PDSN
IP Header
CP
A
Source IP
B
MS
Payload
HA
PDSN
CP
MS
Payload
Data
Destination IP
Internet
HA
13
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Beyond IMT-2000
데이터 서비스망 --- cdma2000 1x
 Mobile IP 호처리 절차 - Inter PDSN Handoff
•
•
•
Old PDSN을 통해 패킷이 전송됨(1)
Inter-PDSN Handoff시 MS는 단말의 위치정보(COA)를 Old PDSN에서 New PDSN으로
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
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Beyond IMT-2000
데이터 서비스망 --- 1x EV-DO
 1x EV-DO 데이터망 구조
BSM
with EMS
BSC
ANC
BTS
cdma2000
1x
1xEV
DO
IS-634
MSC
PSTN
Voice
1XRTT
RF Carrier
1xEV DO
RF Carrier
Data
CDMA2000 1x :
AN
AAA
1x EV-DO :
DLR
공유
:
HA
PDSN
DCN
Internet
AAA
15
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Beyond IMT-2000
데이터 서비스망 --- 1x EV-DO
 1x EV-DO 데이터망 호 처리 절차
ANSI 41
Network
HLR/AuC
MSC/VLR
BSC
CDMA2000 1x
BTS
BSC
PCF
4
PDSN
Internet
Internet
MS/AT
MS/AT
PCF
AN
ANC
2
3
1x EV DO
ANTS
AN AAA
AAA
1 - 등록
2 - 단말 인증
3 - 사용자 인증
4 - 인터넷 접속
AAA
AN AAA
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Services and System
Beyond IMT-2000
IMT-2000
17
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Beyond IMT-2000
UMTS --- 망 구조
CS Domain
Packet
network
PSTN
MGW
Node B
RNC
MSC Server
SMSC
Packet
SS7
network
Network
MS
HLR
Node B
Access Network SGSN
DCN
PS
Domain
SCP
Packet
network
Internet
GGSN
Core Network
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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
SS7
network
Network
1
HLR
2
3
SCP
DCN
Node B
MS
RNC
4
SMSC
SGSN
GGSN
Packet
network
Internet
5
PS Domain
Access Network
1.
2.
3.
4.
5.
발신 호 요구
인증 수행
Setup
통화로 연결
통화
Core Network
1.
2.
3.
4.
5.
데이터 서비스 요구
무선 자원 설정
데이터 서비스 활성화
데이터 서비스 수락
데이터 전송
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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
 회선 망(CS domain)과 패킷 망(PS domain)으로 분리 구성/진화
 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
MSC
Server
HLR
SGW
GMSC
Server
SGW
CS Domain
MGW
TDM, ATM or IP
MGW
PSTN/
Legacy
/External
Signaling and Data Transfer interface
Signaling interface
 호 제어와 전송 계층을 분리하는 BICCN (Bearer Independent CS Core Network) 개념 도입
 기존의 TDM뿐만 아니라 ATM과 IP 전송이 가능하도록 규격화
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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
MSC
Server
HSS
기존 신호망
SGW
GMSC
Server
SGW
PSTN/
기존 이동전화망
CS Domain
MGW
Multimedia
IP Networks
MGW
 All IP 망 진화 : 모든 전송 계층의 IP화
 PS domain을 IP Multimedia 호의 전송 망으로 활용
 CS domain의 음성 호를 IP Multimedia domain으로 수용 여부는 향후 망 발전/진화 방향에 따라 결
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Beyond IMT-2000
데이터 서비스 망
CSCF
(Call Session
Control Function)
HSS
(Home Subscriber
Server)
MGCF
(Media Gateway
Control Function)
MRF
(Media Resource
Function)
------- All IP 망 구성 요소 및 기능
• IP Multimedia domain내의 호/세션 제어, 위치 관리
및 과금 생성 기능
 기존 망의 MSC/VLR과 유사한 기능 수행
 기능별 Proxy-CSCF, Interrogating-CSCF, Serving-CSCF
역할로 구분
• IP Multimedia domain내의 위치 등록, 인증 및 호 제어 기능
 기존 망의 HLR의 Superset 개념. 향후, HLR이 HSS로 진화
• IP Multimedia domain내에서 기존 PSTN/PLMN 망과의
연동 기능 제공
 기존 망의 CGS 기능 중, 호 제어 기능과 유사
 MGW와 연동하여, 외부 망으로부터의 착/발신 호 처리
• Call Mixer, 안내 방송 및 톤 생성 등의 기능 제공
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Services and System
Beyond IMT-2000
Public WLAN Service
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Beyond IMT-2000
서비스 개요
 유무선 통합으로 편리하고 저렴한 이동통신 서비스를 제공하여 고객의 다양한 요구 수용
 WLAN은 이동망과 상호 보완/호환 되어 Multi-Access 서비스 제공
 WLAN access 에 CDMA 인프라 사용
 802.11a(5G,54Mbps)의 상용화는 3G의 상용화와 동행 예상
Wide Area Network:
MOBILE SYSTEMS
COVERAGE
COST
Personal/Home Area Network
BLUETOOTH
SPEED
Local Area Network
WLAN
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Services and System
Beyond IMT-2000
서비스 개요 --- Multi access
제공
 CDMA and WLAN access with one device
 Fast and secure access to internet and intranet
 Seamless Mobility between Networks
 Bundled Services with one bill
CDMA
WCDMA
WLAN
Adhoc
Home & Office
Building & Public areas
City & Surberb
Outside Coverage of 3G
26
Services and System
Beyond IMT-2000
WLAN 현황
 무선 LAN 방식별 비교
항목
IEEE802.11b
IEEE802.11a
HIPERLAN/2
주파수 대역
2.4 GHz
5 GHz
5 GHz
전송속도
11 Mbps
6 ~ 54 Mbps
6 ~ 54 Mbps
표준화 기구
IEEE/WECA
IEEE
ETSI
BRAN 위원회
주파수 허가
불필요
불필요
불필요
기술방식
DS-SS
OFDM
OFDM
인증
특징
없음
없음
지원
IEEE802.11a
기존 IEEE802.11 유럽 및 일본
사용. UMTS, IP,
DS-SS 방식과 고속 무선LAN
ATM 등 공중망
호환성
표준으로 채택
과 연동 가능
 타 통신방식과 비교
항목
IEEE802.11a/b
HiperLAN/2
주파수 대역
2.4GHz
5 GHz
최대 전송속도
11 ~ 54 Mbps
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
2G
3G
800/900 MHz 800/900 MHz
1700~1900MHz
1800/1900 MHz 1885~2200MHz
9.6/14.4 Kbps
2 ~ 2.4 Mbps
이동전화, PDA, 이동전화, PDA,
노트북
노트북
고속 데이터
저속 데이터
중속 데이터
저전력 소모 높은 망구축비용높은 망구축비용
중간형 이동성 높은 이동성
높은 이동성
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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
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Services and System
Beyond IMT-2000
Public WLAN Service--- VPN 서비스
 전용시스템방식 : VPN전용 시스템을 구현해 보안이 필요한 곳에 독립적인 제품을 설치하는 방식
 라우터 방식 : 라우터에 VPN기능을 부가하여 제공
 Firewall방식 : 기존의 Firewall에 VPN기능을 부가하여 제공
LDP (Label Distribution Protocol) 이용
Label 정보 교환
Edge LSR
Packet
Packet
Packet
Label
Label
LSR (Label Switch Router)
Router
Router
Router
Packet
암호화된 Packet
암호화에 의한 Tunnel 개념
Router
암호화된 Packet
Packet
Layer 2
Layer 2
Packet
IPsec 장비
IKE Protocol
(Security Association 정보교환)
AH, ESP 방식으로 Packet 암호화 통신
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Services and System
Beyond IMT-2000
Public WLAN Service--- VoIP 서비스
Hot Spot
VoIP Server
Internet
전용선 구간
SKT IP
Backbone
PSTN
VoIP G/W
Gatekeeper/
SIP Proxy Server
VoIP 단말
(H.323/SIP 단말)
 jitter나 delay 없이 전송하기 위한 QoS 기반 architecture 필요
 기본적으로 public IP 이용
 3GPP/3GPP2 IP Multimedia Domain과의 연동
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Services and System
Beyond IMT-2000
Public WLAN Service--- 망 구성 방안
전용선 이용
xDSL 이용
케이블 가입자 망 이용
무선중계 기술 이용
AP
Acount NMS RADIUS Web
Layer 2
Bridge
DHCP
Router
Router
Layer 2
CP
SKT
Router
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
 CDMA 데이터망 인프라 이용 용이
 AP까지 전구간 무선화 가능
 주변 환경에 민감, 도달 거리 제한 (방향성 안테나)
 Line of Sight를 위한 AP Repeater 기능 필요
32
Services and System
Beyond IMT-2000
Public WLAN Service--- 이동성(Mobility)
 AP 간 Roaming




동일 서브넷 상에서 Layer2 roaming
IAPP(Inter AP Protocol)
association 되어 있는 client의 MAC address 교환
802.11f표준 진행
 Subnet 간 Roaming
 Mobile IP
 동일 IP 부여, 지속적인 데이터 서비스
Network
Router
Foreign
Agent
Router
Foreign
Agent
Home
Agent
100.100.100.1
Home
Agent
100.100.100.1
33
Services and System
Beyond IMT-2000

Public WLAN Service--- 인증/보안/과금
802.1x 사용자 인증 지원 방안
 802.1x EAP-MD5



ID와 Password 이용 one way 인증 방식
보안 취약(AP 통한 해킹)
지원 : windows xp
 802.1x TLS



인증서를 이용한 mutual way 인증 방식
지원 : windows xp
Non 802.1x 사용자 인증 지원방안
 MAC 인증(보안, 과금에 문제)

단말과 AP 및 인증서버가 연계한 보안 지원 방안
 Static WEP Key : 보안 문제 내재
 Dynamic WEP Key : 보안 가능

Web redirection, windows network 환경의 PC 공유(NETBEUI) 문제

802.11b는 DSSS&FHSS방식 사용하고, 802.11a 및 HIPERLAN2는 OFDM사용, 이로 인한 신호
Mechanism이 서로 달라 서로 상호 작용하지 않음 →backward compatibility 해결 방안

정액제, 시간/패킷 종량제, 선불제, 신용카드, 전자화폐를 통한 과금 방안
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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(VoIP, 화상전화)에 적합
○ 비 실시간 서비스(WEB 검색, 화일전송)에 적합
○ 표준화 일정이 없으며, 구현 알고리즘이 복잡
○ Cisco, Ericsson등 관련 업체에서 기능구현 완료
 Handoff 방식은 seamless한 서비스 제공이 가능하나 표준화 미정으로 조기 실현 가능성이 희박
 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
응용 서비스
CDMA module
WLAN module
현재상태
응용 서비스
Loosely coupled
roaming 서비스
중간단계
MIP stack
Control S/W
CDMA module
WLAN module
응용 서비스
Tightly coupled
roaming 서비스
최종단계
MIP stack
CDMA + WLAN module
 MIP 프로토콜 스택이 액세스망 노드(AP 또는 router, 정합장치 등)와 이동단말 상에서 구현되어야 가능
36
Services and System
Beyond IMT-2000
구 분
구현방법
장
점
단
점
연동기능 제공 단말 구현 방법
Combo card(dual solution)
One Chip
 WLAN 모듈과 CDMA 이동전화 모듈을
하나의 platform 상에서 구현
 Switching logic을 사용한 모드변환이나
우선 순위 방식에 의한 구현
 WLAN 의 baseband를 이동전화 모듈에
내장하여 구현
 SW에 의한 동작모드변경
 현재 기술로 구현 가능  조기 시장진입
 소형/슬림형 단말 제공 가능
 단말 전력 소비 감소(저전력 기술)
 단말 SW 제어를 통한 연동이 용이
 전력 소모(大)
 Modem에 대한 소형화가 어려움
 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
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Services and System
Beyond IMT-2000
WLAN과 Cellular 연동 표준화 동향(1)
3GPP2 : CDMA 20001x, EV-DO + WLAN
Intelligent
SCP Peripheral
SMS
BTS
BSC/PCF
HLR
MSC
PSTN
IWF
DLR
Dual mode
MT
GAN
AP
PDSN
APM
Aggregation
Node
DCN
AAA HA
PDGN
Internet
Application
Server Group
 통합 관리 또는 개별 관리에 대한 제안은 미흡한 상태
38
Services and System
Beyond IMT-2000
WLAN과 Cellular 연동 표준화 동향(2)
3GPP : WCDMA + WLAN
Node B
RNC
IWU: Inter-Working Unit
GMSC
PSTN
Loose
SGSN
Interworking
Mode
HLR
Dual mode
MT (with SIM)
AP
GGSN
IWU
Aggregation
Node
APM
Auc
Internet
DCN
Application
Server Group
AAA
GGSN
SGSN
Iu-PS
Iurhl2
Tight
Interworking
IWU
IWU
Iurhl2
RNC
Iurhl2/utr
Mode
Iubhl2
AP
Iubhl2
AP
AP
Iub
AP
Node B
Iubhl2
Uu
Node B
39
Services and System
Beyond IMT-2000
MIP를 이용한 연동(1)
MIP for seamless data service
Application
Allocated IP
1.1.1.1
Cdma 1x 또는
1x EV-DO PPP
PDSN
FA
MIP stack
CDMA
Roaming
WLAN
IPCP
5.5.5.5
Application
Servers
Internet
COA 2.2.2.2
DCN
Application
DHCP
6.6.6.6
MIP Binding Table
COA 3.3.3.3
HA add. COA add.
HA
AAA
MIP stack
801.1x link
CDMA
WLAN
APM
FA
1.1.1.1
2.2.2.2
1.1.1.1
3.3.3.3
Roaming에
의한 갱신
Allocated IP
1.1.1.1
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
1.1.1.1
Cdma 1x 또는
1x EV-DO PPP
PDSN
FA
Application
Servers
Internet
Simple IP
5.5.5.5
Roaming
DCN
Application
DHCP
6.6.6.6
MIP Binding Table
HA add. COA add.
AAA
MIP stack
801.1x link
CDMA WLAN
APM
FA
HA
1.1.1.1 5.5.5.5
1.1.1.1
6.6.6.6
Roaming에
의한 갱신
Allocated IP
1.1.1.1
41
Services and System
Beyond IMT-2000
MIP를 이용한 연동(3)
Proxy MIP for seamless data service - Non-MIP client
Application
Allocated IP
1.1.1.1
Cdma 1x 또는
1x EV-DO PPP
PDSN
FA
Application
Servers
5.5.5.5
CDMA
Internet
Proxy
MIP
WLAN
Roaming
DCN
Proxy
MIP
Application
MIP Binding Table
HA add. COA add.
6.6.6.6
801.1x link
CDMA
WLAN
APM
FA
AAA
HA
1.1.1.1
5.5.5.5
1.1.1.1
6.6.6.6
Roaming에
의한 갱신
Allocated IP
1.1.1.1
42
Services and System
Beyond IMT-2000
연동 서비스
WLAN & Cellular 연동 서비스 예 : VoIP ( WLAN의 Killer Application )
WCDMA
Node B
RNC
SGSN GGSN/FA
AAA IWU
PBX
PSTN
MSC
MG
BTS
BSC
PCF
Cdma 1x
EV-DO
DLR
IP
Network
HA
PDSN/FA
SIP server
또는 GK
WLAN
WPAN
Switch
G/W
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
 User Authentication Forwarding
 Radius Proxy
 Clearing House
Radius Proxy
(routes based on NAI realm)
데이콤
하나로통신
Clearing House
Clearing House
Radius
Server
Internet
KT
Radius
Server
Radius Proxy
SKT
“KT Hot-spot”
Forwarding
“SKT Hot-spot”
802.1x Client
with Auto-detection of 802.11 SSID
NAI: [email protected]
44
Services and System
Beyond IMT-2000
BWA
(Broadband Wireless Access)
45
Services and System
Beyond IMT-2000
BWA(Broadband Wireless Access)의 개념
 광대역 무선 주파수 대역을 이용하여 기지국과 가입자 장치간은 무선으로 가입자 장치와 단말간에는
유선 또는 무선으로 연결하는 유무선 복합서비스

광대역 무선 엑세스에 대한 정의, 명칭, 주파수대역은 국가마다 상이
미국
LMDS(Local Multipoint Distribution Service),
캐나다 LMCS(Local Multipoint Communication Service)
유럽
MVDS(Multipoint Video Distribution Systems), 일본
FWA(Fixed Wireless Access)
한국
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

최근 IEEE 802.16, ETSI BRAN Hiperaccess,Hiperlink를 주축으로 표준화 진행
BWA
LMCS
MVDS
B-WLL
LMDS
MMDS
MMDS
MMDS
46
Services and System
Beyond IMT-2000
각국의 BWA 용 주파수 현황
 20∼40GHz 대역의 밀리미터파 주파수 대역을 이용

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
 상향 2.30~2.33GHz(30M), 하향 2.37~2.40GHz(30M)의 WLL대역은 KT,하나로통신에 배정

MMDS대역의 경우 한국멀티넷에 무선 CATV용으로 배정되어 있으나, 최근 2.645GHz 대역의
25M를 DAB 실험국으로 SKT에서 사용 허가. 단방향(양방향 가능)

20GHz대는 상향 24.25~24.75GHz(500M), 하향 25.50~26.70GHz(1200M)를
KT, 하나로통신, 데이콤에 1/3씩 부여

26.70~27.50GHz(800M)는 CATV 전송용

40.5~42.5GHz(2000M)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
IEEE 802.11 TGa
5GHz Band
Mobile Access
HIPERLAN/2
Unlicensed NII Bands
IEEE 802.11 TGb
Ultra High Speed
Wireless LAN
FCC:
(5GHz, 27Mbs)
Broadband Radio
SUPERNet
(2.4GHz, 11Mbps)
HIPERACCESS
( > 11 GHz, 25 Mbs)
IEEE 802 W-LAN
High Speed Wireless
Access
Wireless Home-link
FWA
( < 11 GHz, TBD )
IEEE 802.16.1
Broadband Radio Access
Network (BRAN)
Japan :
ETSI
(10 ~ 60 GHz, < 155 Mbs)
B-WLL I
( based on DOCSIS )
IEEE 802.16. a
(2 ~ 11 GHz, > 10 Mbs)
Korea: TTA B-WLL
IEEE 802.16. b
(5 ~ 6 GHz : U-NII)
B-WLL II
( based on LMDS )
Multimedia Mobile
UMTS
IEEE 802.16 BWA
TM4
IEEE 802.15
WPAN
Access Communication
Promotion Council
(MMAC-PC)
IEEE 802 LAN/MAC Committee
DAVIC :
LMDS/MMDS
3GPP Phase I, II
MPT:
Fixed Wireless
The European Commission's
Information Society
Access
Technologies (IST)
IMT-2000
WP8F
JRG 8A/9B NWA
ITU-R
49
Services and System
Beyond IMT-2000
IEEE 802.16 Service & Application
Characteriastics & Applications
2 Mbps - 644 Mbps +
virtual fiber righgs, INter-cell links
Fiber Extension/Replacement
2 Mbps - 644 Mbps +
Small/Medium Business & MDU
Bandwidth-on-Demand Access
<2 Mbps
SOHO/WAH Services
Highly-Shared Access
Wireless Ethernet (1)
The "IP" Home
Supported Service:
Optional & Issues
Ⅰ
Transport
μwave TDM Today: Core IP in '99
Priced to Beat Fiber
Ⅱ
High-Cap Access
Wireless Solution
P-P Radio
mmwave BBWL PMP Systems
Line-Of-Sight Contrained 802.16 P-MP Radio
Moderated Cost Pressures
Ⅲ
Mass Market Access
Ⅳ
In-Building Wireless Networks
μwave PMP Systems
Extremely Cost Sensitive 802.16 P-MP Radio
Must Overcome LOS
Multiple Applications
High Cost Sensitivity
Noisy Environment
802.11 WLAN
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
- Access to other networks, e.g., Internet, a private network,
public entity)
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
(64bps)
IS-95A/B
(64kbps)
기술 roadmap
2001
EDGE
(384kbps)
CDMA2000
1X
(153.6kbps)
2002
WCDMA
(2Mbps)
2006 ~ 10
HSDPA
(10Mbps)
Beyond
IMT-2000
(100Mbps)
1xEV-DO
(2.4Mbps)
Hiperlan/2
(6-54Mbps)
802.11b
(5.5/11Mbps)
2003 ~ 5
802.11a
(6-54Mbps)
Bluetooth
(720kbps)
1xEV-DV
(5.2Mbps)
Hiperaccess
(25Mbps)
Hiperlink
(155Mbps)
802.16
BWA
(수십-수백Mbps)
802.15
WPAN-HR
(20Mbps)
• 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
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 3G 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 8D)
WRC
IMT-2000 & beyond
Primary Responsibility
(Terrestrial )
(WP 8F)
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 3G에 대한 국내 동향
현
ETRI
황
• 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 4G 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 1x EV-DV 방식 시스템 개발 예정
• 4G 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 4G 개발팀 구성, ITU-R, ITU-T 표준화 활동
• 4G 이동 통신에 대한 비젼과 기술선도를 위하여 기반기술 연구 진행
55
Services and System
Beyond IMT-2000
Beyond 3G에 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, KT, 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 3G에 대한 해외 동향
현
황
유럽
• ETSI 주도하에 4G 관련 프로젝트 추진 (52개국정도 멤버로 활동)
• EC의 지원을 받는 IST하에 WSI 프로젝트 진행 (2000- )
• Ericsson : 3세대보다 50배 빠른 4G 시스템 연구
일본
• 총무성 4G 선도위해 신세대 모바일 위원회 구성하여 운용
• 3G에 이어 4G 표준 선점을 위해 적극적 활동 (ITU-R,ITU-T)
• ARIB의 MMAC Project 진행 (130여업체 참여,30Mbps,3-60GHz)
미국
• NSF, Bell labs, Telcordia, Nortel등 4G 시스템 및 망 기술 연구
• BAHAMA, SWAN 프로젝트 수행 (무선 LAN 시스템)
• IEEE 802.11a : 5.4GHz, 54Mbps
중국
• 신식 사업부 및 RITT는 TD-SCDMA 상용화 진행
• 3G 이후의 이동통신 시스템에 대한 특별한 제안이 없는 상태
• 각 해외업체별 중국 현지 연구소에서 기술 개발 진행 예상
ITU
• ITU-R WP 8F : Vison and objectives of ongoing
enhancement of IMT-2000 and systems beyond IMT-2000
• 한국이 ITU-R WP8F Vision WG의 의장국으로 활동
• ITU-T SSG :
57
Services and System
Beyond IMT-2000
End
58