LTE 남두희 TTA 이동통신시험인증단선임연구원 1. 머리말 2. LTE 시험인증소개 2011 년을시작하면서이동통신분야에서화두가된단어는단연 LTE(Long Term Evolution) 였다. 국제전자제품박람회 (CES: Consumer Electronics Show) 및모바일월드콩그레스 (MWC: Mobile World Congress) 와같은국제전시회에서도삼성전자, LG전자, 모토로라, HTC 와같은휴대폰제조업체는 LTE 통신기술이탑재된전략단말을앞다투어소개하고, SK텔레콤, KT 등의사업자도 LTE 서비스를위한최신기술을소개하며 LTE 에대한많은관심을표했다. 이렇게전세계적으로주목을받고있는 LTE 이동통신기술은스웨덴, 미국, 독일, 일본등 12 개국가의 17 개사업자에서이미서비스를시작했고, 우리나라사업자들도외국보다조금늦었지만연내서비스개시를위해준비중이다. 전세계적으로 2011 년 1월현재 70개국의 180 여개사업자가 LTE 를계획하고있으며 [1], 63개모델의단말이소개되었다 [2]. 본고에서는 LTE 시험인증기구및절차에대해간략히소개하고, LTE 시험인증관련최신동향에대한정보를기술코자한다. 2.1 시험인증관련기구소개 LTE 시험인증관련기구는 LTE 시험표준을제정기구인 3GPP(3 rd Generation Partnership Project) RAN WG5(Radio Access Network Working Group 5, 이하 RAN5) 와시험인증기구인 GCF(Global Certification Forum), PTCRB(PCS Type Certification Review Board) 가있다. GCF, PTCRB 는 3GPP 기반이동통신기술에대한시험인증기구로서 GSM, WCDMA 휴대폰에대한시험인증을제공해왔다. LTE 통신기술도 3GPP 기반이동통신기술임으로기존 GCF, PTCRB 인증제도에신규 LTE 통신기술을추가하는방법으로시험인증을수행한다. GCF는 1999년에설립된인증기구로, 보다폰 (Vodafone), 도이치텔레콤 (Deutsche Telekom), 텔레포니카 (Telefonica), 텔리아소네라 (TeliaSonera) 등과같은유럽사업자를중심으로형성되어있고, PTCRB 는유사한시기에 AT&T, 티모바일 (T-Mobile) 등과같은북남미사업자를중심으로형성된인증기구이다. GSM, WCDMA 경우에는보통각지역별로할당된주 TTA Journal Vol.134 103
< 표 1> LTE 시험인증기구및분야 시험인증분야주파수주요사업자 GCF GSM, GPRS, EDGE 900MHz, 1800MHz WCDMA, HSDPA, HSUPA, HSPA+ FDD I, FDD III, FDD VIII FDD LTE FDD 1, FDD 3, FDD 5, FDD 7, FDD 13, FDD 20 Vodafone, Orange, TeliaSonera, Deutsche Telecom, NTT DoCoMo, Verizon Wirelesss TDD LTE TDD 38, TDD 40 China Mobile GSM, GPRS, EDGE 850MHz, 1900MHz PTCRB WCDMA, HSDPA, HSUPA, HSPA+ FDD II, FDD IV, FDD V AT&T, T-Mobile, Rogers FDD LTE FDD 4, FDD 7, FDD 12, FDD 13, FDD 14, FDD 17 파수가다르기때문에지역사업자중심으로시험인증기구가형성되었지만, LTE 가도입되면서버라이즌와이어리스 (Verizon Wireless) 와같이지역은북미이면서시험인증기구는 GCF 에가입하는사업자도일부발생하게되었다. 두기구는 3GPP 나 OMA(Open Mobile Alliance) 와같은표준제정기관 (SDO: Standard Development Organization) 에서제정한시험항목을참조하기때문에, 두기구가관리하는시험항목은거의유사하나지역별사업자요청사항이반영되어상이한부분도일부존재한다. < 표 1> 은각시험인증기구별로관리하는시험인증분야, 주파수및주요사업자를보여준다. 를제출해야한다. 적합성시험이나망연동시험은해당분야에대한 ISO 17025 를보유하고있는 GCF 공인시험소에서수행해야하나최종적으로 GCF에제출하고선언하는문서에대한책임은제조사에있기때문에제조사가제출을하도록한다. 망연동시험은 GSMA TS.11( 이전에는 DG.11 으로불렸음 ) 에따라시험항목을선정하고, 적합성시험은 DCC(Device Certification Criteria) 라고불리는 GCF 데이터베이스에따라시험항목을선정한다. 단말제조사는선정된시험항목에대해시험을성공적으로수행하고, 그결과를위문서에맞게작성하여 GCF 에제출함으로 GCF 인증신청을마친다. 2.2 GCF 시험인증절차 GCF 시험인증은 GCF 주파수에대한 GSM, WCDMA, LTE 기술이탑재되는휴대폰및단말기를대상으로인증을제공하고, GCF 홈페이지 (www. globalcertificationforum.org) 를통해관리되거나, 온라인승인이이루어진다. GCF 인증절차는컴플라이언스폴더 (Compliance Folder) 라는일련의문서작성하여 GCF 에제출하는것으로요약할수있다. 컴플라이언스폴더의문서의주요한내용으로는망연동시험 (Field Trial) 결과와적합성시험 (Conformance test) 결과가있다. GCF 인증시에는단말제조사가컴플라이언스폴더 2.3 PTCRB 시험인증절차 PTCRB 시험인증은 PTCRB 주파수에대한 GSM, WCDMA, LTE 기술이탑재되는휴대폰및단말기를대상으로인증을제공하고, PTCRB 홈페이지 (www. ptcrb.com) 를통해관리되거나, 온라인승인이이루어진다. PTCRB 인증절차는공인시험소성적서등록으로요약할수있다. PTCRB 인증시, 단말기에서 GCF 주파수대역을포함하고있더라도한주파수라도 PTCRB 주파수를지원하게되면, PTCRB 인증을수행해야한다. PTCRB 인증시에는 PTCRB 공인시험소가시험결과를 PTCRB 에등록해야한다. 이는 PTCRB 로부터공인된제3 자시험소에서단말기에대한결과 104 03/04 2011
를증빙하는것으로좀더객관적인인증을위함이다. PTCRB 공인시험소는제조사로부터의뢰받은시험을 PTCRB 규칙에따라시험을엄정하게수행하고, 그결과를 PTCRB 인증사이트에업로드함으로 PTCRB 인증신청을마친다. 능의우수성을확보할수있게된다. 아울러, 유럽진출을위한강제성인증인 CE 인증을획득하기위해서는 EU(European Union) 에서정한시험항목에대한 R&TTE(Radio & Telecommunication Terminal Equipment) 시험을수행해야한다. < 표 2> 는 LTE 시 험인증을위한표준문서를보여준다. 주요한기술표 2.4 LTE 시험표준 GCF, PTCRB 의 LTE 시험항목은 3GPP 의시험표준문서를기반으로한다. 각기술별로 3GPP 에서규정한시험표준에따라시험항목이개발되고, 시험항목에따라시험을수행하여단말기의안정성및성 < 표 2> LTE 시험인증관련표준 준으로 LTE 단말기의 RF 적합성시험을위한 TS 36.521-1, 라디오자원관리 (RRM: Radio Resource Management) 적합성시험을위한 TS 36.521-3, 프로토콜적합성시험을위한 TS 36.523-1 등이있다. 3. LTE 시험인증동향 Spec명 TS 36.508 TS 36.521-1 TS 36.521-2 TS 36.521-3 TS 36.523-1 TS 36.523-2 TS 36.523-3 EN 301 908-13 GCF-CC GCF DCC NAPRD.03 PTCRB TC DB 문서명 E-UTRA* and EPC*; Common test environments for UE* conformance testing E-UTRA; UE conformance specification; Radio transmission and reception; Part 1: Conformance testing E-UTRA; UE conformance specification; Radio transmission and reception; Part 2: Implementation Conformance Statement(ICS) E-UTRA; UE conformance specification; Radio transmission and reception; Part 3: Radio Resource Management(RRM) conformance testing E-UTRA and EPC; UE conformance specification; Part 1: Protocol conformance specification E-UTRA and EPC; UE conformance specification; Part 2: Implementation Conformance Statement(ICS) proforma specification E-UTRA and EPC; UE conformance specification; Part 3: Test suites IMT* cellular networks; Harmonized EN covering the essential requirements of article 3.2 of the R&TTE Directive; Part 13: E-UTRA UE GCF 시험절차서및시험표준문서 GCF 시험항목정리 PTCRB 시험절차서및시험표준문서 PTCRB 시험항목정리 3.1 GCF LTE 시험인증 3.1.1 GCF LTE 시험인증전략 GCF 는 2008 년 3월 GCF SG 회의를통해 LTE 시험인증을위한작업항목 (WI: Work Item) 을선정하고, 2010 년 4분기를 LTE 인증목표일정으로설정했다. LTE 는 GSM, WCDMA 기술과는달리여러국가및지역별로주파수가여러가지로나뉘어져있어통일화된시험인증규칙을정할수없음에따라 LTE 작업항목을각주파수별로나누어관리하도록했다. 그리고목표한일정내에시험인증제도를시작하기위해각주파수별 LTE 시험인증작업항목을 RF, 프로토콜 (Protocol), EPC 프로토콜 (EPC Protocol) 분야로세분화하고, 각분야별시험항목도우선순위를 1(P1) 에서 4(P4) 까지설정하여우선순위가높은시험항목을우선개발하는전략을설정했다. 또한중국차이나모바일이 GCF 에참여하게되면서 GCF LTE 시험인증분야를 TDD LTE 까지확장했다. < 표 3> 은현재 GCF 에서관리하는주파수와각주파수별 LTE 작업항목과대표사업자를보여준다. GCF는시험인증용장비에대한유효성검증 * E-UTRA: Evolved Universal Terrestrial Radio Access * EPC: Evolved Packet Core, UE: User Equipment * IMT: International Mobile Telecommunication (Validation) 을위해제3 자 GCF 공인시험소에서유효성검증시험을수행하도록하여, 유효성검증시험 TTA Journal Vol.134 105
< 표 3> GCF LTE 시험인증작업항목현황 FDD 1 FDD 3 FDD 4 FDD 5 FDD 7 FDD 13 FDD 20 TDD 38 TDD 40 RF WI-080/01 WI-080/03 WI-080/04 WI-080/05 WI-080/07 WI-080/13 WI-080/20 WI-090/38 WI-090/40 Protocol WI-081/01 WI-081/03 WI-081/04 WI-081/05 WI-081/07 WI-081/13 WI-081/20 WI-081/38 WI-081/40 EPC Protocol WI-082/01 WI-082/03 WI-082/04 WI-082/05 WI-082/07 WI-082/13 WI-082/20 WI-092/38 WI-092/40 주요사업자 NTT DoCoMo Orange Verizon Wireless SK 텔레콤 LG U+ TeliaSonera Verizon Wireless Vodafone CMCC CMCC 이완료된장비를대상으로인증시험을수행하도록하고있다. LTE 시험인증제도를목표한일정내에도입하기위해전체시험항목을대상으로유효성검증시험을수행하지않고, 시험항목중 P1과 P2 시험항목에대해우선적으로수행하기로했다. 그러나 GCF 는장비에대한유효성검증이어느정도완성도에이르기까지시험인증을시작하지않도록하여, GCF 시험인증제도및 GCF 승인단말기의신뢰도를높일수있도록했다. 이를위해 RF, RRM 시험항목은 P1 시험항목중 80% 이상, 프로토콜시험항목은 P1과 P2 시험항목중각각 80% 이상유효성검증이완료되었을때, 단말기에대한시험인증을시작하기로했다. GCF 는이를 CEC(Certification Entry Criteria) 라고규정하고, 각주파수별로독립적인 CEC 룰을적용해각주파수에서 CEC 룰을만족할때다른주파수에관계없이시험인증을시작할수있도록하였다. 2011 년 3월현재, FDD 1, FDD 7 분야도대부분의항목에서 CEC 룰을만족하기때문에 2011 년 2분기내에 FDD 1, FDD 7에대한 GCF LTE 시험인증이시작될것으로예상된다. 아울러최근 GCF 회의에서는다수의 LTE 주파수를가지고, 다수의이종통신기술이융합되는멀티밴드멀티모드 (Multi Band Multi Mode) 단말기에대한시험인증방법에대한논의를시작했다. 향후로밍등의목적으로한단말기에서여러가지통신기술과여러가지 LTE 주파수를지원할경우, 각통신기술간또는각주파수간의핸드오버를시험하기위한시험항목을개발해야한다. 그러나 GCF에서관리하는주파수가 LTE 9개, WCDMA 3개, GSM 2개이므로전체적인주파수조합으로시험항목을개발하게되면전체개발일정에영향을미치어실사업자에서필요로하는주파수조합에대해서만개발하기로했다. 예를들면미국에서 사용하는 LTE 주파수 FDD 13 와유럽에서사용하는 3.1.2 GCF 시험인증동향 GCF 는 2010 년 1월최초로장비에대한유효성검증을승인한후약 1여년간검증시험을성공적으로수행하여, 처음에목표한대로 2010 년 4분기 (2010 년 12 월 16 일 ) 에 LTE FDD 13 과 FDD 20에대한시험인증을시작할수있게되었다. 이는 GCF 주파수중 FDD 13 과 FDD 20에서각분야별 CEC 를모두만족하게되었기때문이다. 따라서 FDD 13 이나 FDD 20를지원하는 LTE 단말을해당사업자에수출하기위해서는지원하는 LTE 주파수에대한 GCF 시험인증을수행해야한다. GSM 주파수 900MHz 간의핸드오버는실제적으로발생하지않기에개발하지않기로하였다. 이와같이실제산업계에서필요로하는주파수조합에대해서만시험항목을개발하도록하여시험인증의적시성과개발의효율성을높이게되었다. 최근일부 LTE 사업자는자사에서서비스하는 LTE 주파수대역폭와 3GPP 표준에서기술된 LTE 주파수대역폭이다르기때문에 GCF 시험인증을제대로수행할수없다는문제를제기했다. 이를해결하기위해해당사업자와 GCF, RAN5 전문가간수차례에걸친토 106 03/04 2011
론을진행중이고 2011 년 4월이내에서로합의된결론을도출할예정이다. 3.2 PTCRB LTE 시험인증 3.2.1 PTCRB LTE 시험인증전략 PTCRB 는 2008 년 5월 LTE 시험인증을위한작업항목 (RFT: Request for new Test case) 을제안해 2010 년 3월에최초로장비에대한유효성검증을승인했다. PTCRB 는전체 LTE 시험항목을하나의작업항목 (RFT 076) 으로지정해관리하고있으며, 산업계에서필요로하는요구사항을빠른시일내에충족시키기위해특별히시험인증시작을위한단계를두지않고, 장비의유효성검증이승인되는대로시험인증을할수있도록했다. 그리고초기 LTE 시장에서유효성검증시험으로인해실제시험인증이지연되는것을방지하고, LTE 시험인증제도를조기에도입하기위해한대의단말기를이용해서유효성검증시험을수행하도록허용했다. PTCRB 는 PTCRB 사업자멤버의요구에따라 LTE 주파수를 FDD 4, FDD 7, FDD 12, FDD 13, FDD 14, FDD 17 로정하고, 각주파수에대한 RF, RRM, 프로토콜, EPC 프로토콜시험항목을선정했다. PTCRB 는멀티밴드 LTE 단말이출현할것에대한시험지침을제시하여전세계적으로동일한방법으로시험을수행토록하고, 시험인증의효율성을높이려고한다. 예를들어, 프로토콜시험의경우대부분의시험항목이주파수특성과무관해멀티밴드를지원하는단말에서동일한시험을모든주파수에서반복해시험하지않도록하고있다. 대신단말에서지원하는밴드중에서 PTCRB 의우선순위에따라한번만시험하고다른밴드에서는그결과를차용할수있도록한다. PTCRB LTE 주파수의우선순위는 FDD 17, FDD 4, FDD 14, FDD 7, FDD 12, FDD 13 이다. 3.2.2 PTCRB LTE 시험인증동향전세계적으로 LTE 를도입하려는사업자가증가하 면서, PTCRB 의 LTE 사업자도증가하여 PTCRB 에서관리하는 LTE 주파수밴드가계속증가하고있다. 최근 PTCRB 회의를통해 FDD 2와 FDD 5도 PTCRB 시험인증분야에포함되게되어, PTCRB 에서관리하는 LTE 주파수는총 8개가되었다. 아울러 2011 년 1월미국연방통신위원회 (FCC: Federal Communications Commission) 는전미공공안전망을위한광대역통신기술로 LTE를선정했기에 [3], PTCRB 는북미 LTE 를시험인증하는기구로서연방통신위원회및셀룰러통신산업협회 (CTIA: Cellular Telecommunication Industry Association) 와연계해공공안정망에대한적합한시험인증방안을연구중이다. PTCRB 는 LTE 분야 PTCRB 공인시험소요건을정하고이를충족하는시험소만 PTCRB 공인시험을수행하도록하고있다. 현재전세계적으로약 9개의시험소가 PTCRB 의공인시험소인정을획득하였고, 국내에는대기업소속의시험소만 1개존재한다. 4. 맺음말본고를통해 LTE 시험인증에대한기본적인내용과현재동향에대해간략히살펴보았다. 일반사람들에게는 2011 년부터 LTE 에대한관심이크게증가했지만, 관련산업계에서는오랜기간동안준비되어온기술로서이미잘알려져있다. 특히 LTE 는국내기업이세계기술을선도하고있음으로 LTE 이동통신산업은국내기업에게주어진또다른도약의기회라고생각된다. 이러한상황에서국내에서선도적으로개발한기술및단말기가세계곳곳으로진출하기위해서는각지역별인증을획득해야하기에, LTE 시험인증에대한관심을증대시킬필요가있다. 전통적으로시험인증분야에서는국내기업의참여가극히저조해대부분외국의사례를쫓아가는수준이었으나 LTE 는국내기업이선도하고있음으로국내에서 LTE 시험인증분야에대한관심을증대시켜동분야에서도국제적인선도를할필요 TTA Journal Vol.134 107
가있을것으로판단된다. 아울러향후 4G 기술로불리는 LTE-Advanced 기술은 LTE 에서진화한기술임으로 LTE 에서선도하지않으면 LTE-Advanced 도선도하기어려울것으로판단된다. 이러한시점에국내사업자가 GCF 국제회의에참여해국내시험인증안을국제표준으로제안하여승인을획득한것은큰의미가있는것으로생각된다. 향후 LTE 시험인증분야를선도하기위해서는사업자, 제조사, 시험연구소, 정부기관등의협력체계및에코시스템구축이필요할것으로사료된다. [ 참고문헌 ] [1] Evolution to LTE Report, www.gsacom.com, GSA, 2011 년 1 월 12 일 [2] Status of the LTE Ecosystem Report, www.gsacom.com, GSA, 2011 년 2월 9일 [3] FCC Takes action to advance nationwide broadband communications for America's first responders, www.fcc. gov, FCC, 2011 년 1월 25일 정보통신용어해설 국가정보보호지수 National Information Security Index, 國家情報保護指數 [ 정보보호 ] 국내정보보호의현황을파악하기위하여제정한지수. 국가정보보호지수는백신보급률, 패치보급률, 방화벽보급률같은것으로구성된정보보호기반영역, 정보보호관련예산비율같은정보보호환경영역과해킹, 바이러스신고비율같은정보화역기능영역으로구성되어있다. 108 03/04 2011