IT R&D Global Leader NB-IoT 단말모뎀상위설계기술 ETRI Technology Marketing Strategy 이문식 (moonsiklee@etri.re.kr) 이동 IoT 모뎀연구실 Proprietary ETRI OOO 5G기가서비스연구부문연구소 ( 단, 본부 ) 명 1
목 차 ---------------------------------------------- 1. 기술의개요 2. 기술이전내용및범위 3. 경쟁기술과비교 4. 기술의사업성 - 활용분야및기대효과 5. 국내외시장동향 2
1. 기술의개요 NB-IoT 단말모뎀상위설계기술 200kHz 채널대역폭에서저용량, 광역커버리지, 낮은단가, 저전력의 3GPP Rel-13 NB-IoT 표준을지원하는셀룰러기반사물인터넷이동통신단말모뎀상위설계기술 <NB-IoT 서비스개념도 > < 협대역을사용하는 NB-IoT 단말예시도 > 3
2. 기술이전내용및범위 기술이전내용및범위 기술이전의내용 NB-IoT 단말모뎀상위설계기술 : 3GPP Rel-13 표준지원 NB-IoT 단말모뎀상위설계기술 3GPP Rel-13 표준지원 NB-IoT 하향링크부동소수점시뮬레이터및성능분석 NB-IoT 단말모뎀상위설계 IPR( 특허 ) 통상실시권 기술이전의범위 NB-IoT 단말모뎀상위설계기술 : NB-IoT 단말모뎀요구사항정의서 NB-IoT 단말모뎀상위설계서 NB-IoT 단말모뎀상위설계시험절차및결과서 NB-IoT 단말모뎀부동소수점성능분석서 NB-IoT 단말모뎀 LLS 프로그램설명서 NB-IoT 하향링크부동소수점시뮬레이터코드 NB-IoT 단말모뎀상위설계 IPR( 특허 ) 통상실시권 : NB-IoT 단말모뎀상위설계관련국내외특허 7 건에대한통상실시권 4
2. 기술이전내용및범위 기술개발현황 단말모뎀구조도 L2 S/W L1 S/W Modem TrCH Encoder Modulator DA Data Interface Front-End Controller TrCH Decoder Demodulator Synchronizer AD Data path Control path 5 BB: Baseband, RF: Radio Frequency, MAC: Medium Access Control, PHY: Physical layer, VCO: Voltage Controlled Oscillator
2. 기술이전내용및범위 기술개발현황 NB-IoT 표준지원단말무선전송알고리즘개발 최적시간 / 주파수동기추정알고리즘개발 최적 Cell ID 및 FT(Frame Timing) 추정알고리즘개발 저전력채널추정알고리즘개발 저전력 Serving-Cell Measurement 알고리즘개발 저전력 Channel Decoding 알고리즘개발 < 시간 / 주파수동기추정알고리즘 > < 최적 Cell ID 및 FT 추정상위아키텍처 > 6 BB: Baseband, RF: Radio Frequency
2. 기술이전내용및범위 기술개발현황 단말모뎀부동소수점시뮬레이터설계및성능분석 무선채널모델 (RAN4 권고 ): ETU 와 EPA 채널적용, 도플러주파수는 1Hz 와 5Hz 임 <DL 시뮬레이터구성도 > < NPSS 시간 / 주파수동기성능 ( 좌 : 시간, 우 : 주파수 )> < NPDSCH 복조성능 > <NSSS Cell ID/FT 추정성능 > 7 BB: Baseband, RF: Radio Frequency
2. 기술이전내용및범위 기술개발현황 NB-IoT 표준지원단말베이스밴드모뎀상위설계 Synchronizer 블록상위설계 Demodulator 블록상위설계 Encoder/Decoder 블록상위설계 Modulator 블록상위설계 <NPDSCH Demodulator 구조도 > <NPSS Detector 구조도 > <NSSS Detector 구조도 > <Channel Decoder 구조도 > 8 BB: Baseband, RF: Radio Frequency
2. 기술이전내용및범위 기술개발현황 기술성숙도 (TRL : Technology Readiness Level) 단계 : ( 3 ) 단계 9
3. 경쟁기술과비교 대표적인 LPWA 방식별비교 *LPWA (Low-Power, Wide-Area): 통신빈도가낮고저용량데이터를활용하는사물인터넷에사용되는저전력장거리무선통신기술로써 NB-IoT, SigFox, LoRa 등이대표기술임 LoRa SigFox NB-IoT 커버리지 ~10km ~12km ~15km 주파수대역 비면허대역 (RFID USN 대역 ) 비면허대역 (RFID USN 대역 ) 면허대역 (LTE 주파수 ) 통신속도 10kbps ~100bps ~100kbps 로밍불가능불가능가능 표준화비표준비표준 3GPP Re-13 배터리수명 ~10 년 ~10 년 ~10 년 서비스시기 16 년하반기 ( 일부지역 ) 국내미정 17 년 10
3. 경쟁기술과비교 국내외기술동향 ( 국외 ) LoRaWAN Alliance, Weightless SIG 계열등독자적 LPWA 표준화활동이진행되고있으며, 소기의성과를거두고있으며, 시그폭스 (Sigfox) 는프랑스, 스페인등유럽일부지역 ( 체코, 룩셈부르크등 ) 에서네트워크를구축했으며미국진출을계획하고있음 메이저업체인화웨이, 노키아, 삼성등은국내사업자와연계하여 NB-IoT 를연구개발중이며, 특히노키아는 SW 로 upgrade 가가능한기지국을, 단말을담당하는인텔과협력하여연구개발중임 인텔, 퀄컴은 17 년상반기에 NB-IoT 단말칩출시를목표로개발중임 화웨이는보다폰스페인사업자와공동으로자체개발규격기반의 NB- IoT 기지국으로수도계량기용 u-blox 모듈에적용하여최초시연함 ( 국내 ) ETRI 는 Rel-13 기반의 NB-IoT 단말및기지국을개발하고있음 SKT 는 NB-IoT 의경쟁기술인 LoRa 를 2016 년에전국서비스개시예정임 KT와 LGU+ 는사물인터넷글로벌시장선도를위해 NB-IoT를공동협력하기로함 11
4. 기술의사업성 활용분야 12
4. 기술의사업성 상용화가능성 상용화를위한생산설비등추가비용 칩은반도체파운드리업체인 TSMC 를통해서공급받으면되며, 상용칩제작비용으로십억원이상의추가비용이발생할수있음 상용화를위한추가적인기술개발내용 목표하는상용제품에따라추가적인 S/W 및 H/W 개발이필요할수있음 예상제품 / 서비스및수요자 ( 층 ) 예상제품 / 서비스예상수요자 ( 층 ) 스마트그리드 IoT 제품헬스케어및응급의료 IoT 제품광역환경관리및모니터링 IoT 제품스마트팩토리 IoT 제품빌딩자동화 IoT 제품광역소방방재 ( 화재, 재난재해, 산불 ) 모니터링 IoT 제품수리시설모니터링 IoT 제품국방응용 IoT 제품 칩제조자, 제품제조자, 사업자, 서비스제공자, 소비자칩제조자, 제품제조자, 사업자, 서비스제공자, 소비자칩제조자, 제품제조자, 사업자, 서비스제공자, 소비자칩제조자, 제품제조자, 사업자, 서비스제공자, 소비자칩제조자, 제품제조자, 사업자, 서비스제공자, 소비자칩제조자, 제품제조자, 사업자, 서비스제공자, 소비자칩제조자, 제품제조자, 사업자, 서비스제공자, 소비자칩제조자, 제품제조자, 사업자, 서비스제공자, 소비자 13
5. 국내외시장동향 시장성 예상제품 / 서비스의속성 예상제품 / 서비스 예상단가 ( 천원 ) 이전기술의비중 (%) NB-IoT 모듈 5 - 잠재적 / 현재적경쟁자와가격, 시장등에서경쟁상유리한점 a. 가격경쟁력면 : 저전력기술채용으로기존제품대비가격 10% 이상절감 b. 시장환경면 : 2020년이후연간 500억원이상예상 판매가능시기 2018 년 관련제품 / 서비스의국내외시장규모 ( 단위 : 백만불, 억원 ) 관련제품 / 서비스 시장 1 차년도 (2018) 2 차년도 (2019) 3 차년도 (2020) 4 차년도 (2021) 5 차년도 (2022) 합계 IoT 제품 해외 4,592,000 5,648,000 7,065,000 8,000,000 9,650,000 34,955,000 국내 45,000 50,000 70,000 80,000 96,000 341,000 예상제품 / 서비스의국내외시장점유율 ( 단위 : %) 관련제품 / 서비스 시장 1 차년도 (2018) 2 차년도 (2019) 3 차년도 (2020) 4 차년도 (2021) 5 차년도 (2022) 합계 NB-IoT 모듈 해외 10 10 10 10 10 50 국내 10 10 10 10 10 50 14
5. 국내외시장동향 시장성 예상제품 / 서비스의예상매출액 관련제품 / 서비스 NB-IoT 모듈 시장 1 차년도 (2018) 2 차년도 (2019) 3 차년도 (2020) 4 차년도 (2021) 5 차년도 (2022) ( 단위 : 백만불, 억원 ) 해외 459,200 564,800 706,500 800,000 965,000 3,495,500 국내 4,500 5,000 7,000 8,000 9,600 34,100 합계 15
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