<4D6963726F736F667420506F776572506F696E74202D204368617031375FC2F7BCBCB4EBB3D7C6AEBFF6C5A9BFCDB1D7C0C0BFEB205BC8A3C8AF20B8F0B5E55D>

2011년 봄학기 데이터통신 Chapter 17 차세대 네트워크와 그 응용

목차 1 1 차세대(4G) 네트워크란 무엇인가 2 차세대 네트워크 서비스 2 3 31 4G 네트워크 핵심기술 4 31 32 3 1 5 3 1 4G 표준화 활동 광대역 통합 네트워크(BcN)

Section 01 차세대 (4G) 네트워크란 무엇인가 차세대 네트워크의 개념 정의 (국제전기통신연합(ITU)) 다섯째 서비스에수준 따른 세대별 구분 4세대 이동통신 기술은 60 km 이상의 고속에서도 100 Mbps 이상, 정지 중에는 1 Gbps급 속도를 제공할 수 있는 무선통신 기술 1세대: 최초의 아날로그 이동통신 서비스 (AMPS) 2세대 : 디지털 이동통신 서비스 (TDMA, GSM, IS-95, CDMA) 3세대 : 멀티미디어 서비스,글로벌 로밍 (IMT-2000, W-CDMA) 3.5세대 : 3세대 서비스의 고속화 (HSDPA, WiBro) 4세대 : 이동 단말 하나로 시간과 장소에 구애받지 않고 개인화된 모바일 멀티미디어 서비스를 유/무선 액세스 포인트에 관계없이 제공받는 서비스 형태 모바일 브로드밴드, 유비쿼터스 서비스 (LTE-Advanced, IEEE 802.16m)

이동통신 시스템의 세대별 발전 과정 무선 전송 용량의 증대 세대별로 사용자 전송률이 10배씩 증가 새로운 서비스의 출현 g g Analog voice (1G) Digital voice (2G) Multimedia (3G) Mobile broadband (4G) 10Mbps User Data a Rate 1Mbps 100Kbps 10Kbps AMPS Standardization GSM, CDMA 1G 2G Analog voice Digital voice SMS/MMS 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 Year AMPS (Advanced Mobile Phone System), GSM (Global System for Mobile Communications), CDMA (Code Division Multiple Access), LTE (Long Term Evolution)

차세대 4G 네트워크의 특성 마스터 차세대텍스트 이동통신 4G 스타일을 네트워크 편집합니다 다양한 무선 멀티미디어 서비스를 제공 복합적인 서비스를 제공 하나의 무선 단말기가 인터넷, 무선 LAN, 위성 네트워크 및 무선 PAN 등을 액세스할 수 있게 되며, 유선과 무선이 결합된 글로벌 네트워크가 구축되어 4G 네트워크의 특성 4G 네트워크는 기존보다 고차원의 이동성을 제공 이동 환경에서의 무선 멀티미디어 서비스 이용이 가능하여 언제나 지식 정보 검색 및 활용이 가능 교육 및 사회, 경제 활동이 시간, 장소, 대상 등에 구애받지 않고 가능 차세대 네트워크 서비스의 품질과 신뢰도가 향상되어 무선통신기기를 이용한 엠커머스(M-Commerce) 상거래가 활성화 시간과 장소에 제한 없이 원격 교육, 원격 진료 가능

Section 02 차세대 네트워크 서비스 마스터 차세대 텍스트 4G 네트워크스타일을 서비스 편집합니다 서비스 특성 누구나(Anyone), 언제나(Anytime), 어디서나(Anywhere), 어떤 서 비스(Any service)라도 이용할 수 있도록 4 Any를 목표 유선통신, 무선 LAN, 위성 네트워크, 무선 네트워크 등을 결합한 유무선 통합 통신과 방송 융합 :DMB DMB, IP-TV 통신과 금융 융합 : 모바일 뱅킹 교통과 통신 융합 : 텔레매틱스 가전과 통신 융합 : 홈 네트워킹 유 무선 통합 : 무선랜과 이동통신 디바이스 통합 : 복합 기능을 가진 휴대폰 콘텐츠 융합 등 복잡한 유형의 서비스가 올인원(All-in One) 단말기로 제공

분야별 서비스 시장 분 야 셋째 이동통신서비스 수준 콘텐츠 유통 서비스 시장 통신서비스(MMS/IMS), 통신 인프라 구축 운용, 단말기 시 장 콘텐츠 배포, 인터넷 검색, 모바일 인터넷 TV, 영화(VOD), 음악, 네트워크 게임, 방송서비스, 기업용 ASP, 데이터베이 스, 정보 단말 Mobile 전자상거래 전자상거래, 금융, 광고, 인증/결재 서비스 교육, 행정, 기업 원격 금융 업무, 모바일 뱅킹, 영업 지원 시스템, 행정업무, e-learning, 예술 문화 서비스 기타 산업 활용 위치기반 서비스, 원격 진료, 공공교통, 화물수송, 창고관리, 보안,응용 모바일 단말

4G 서비스의 예 - T-DBM 셋째엔터테인먼트형 수준 - M-Log 미디어 서비스 - VOD / MOD 엔터테인먼트 구분 서비스명 서비스내용 통신 서비스 - DMB 콘텐츠 시청 및 양방향 TV 쇼핑 - 동영상 위주 1인 블로그 서비스 - 웹미디어, 영화 및 음악감상 - 엔터테인먼트 - 유무선 연동 게임 및 만화전용 이미지 뷰어 - Push-to-All - 다자간 영상회의 - 커뮤니티 - 친구 정보 기반채팅, 멀티미디어 메시징 - 달리는 차 안에서 영상전화 / 영상회의 - 관심분야 공유 유무선 연동 커뮤니티 생활 밀착형 데 이터 서비스 - 무선인터넷 접속 - 검색 - 커머스 - 무선으로 즐기는 인터넷 세상 - 통합검색, 위치(LBS) 기반 지도 검색 - 원격학습, e-뱅킹, e-무역 데이터 서비스 -PIS - 마이데스크 -@mint - 푸시(Push) 기반 개인 맞춤형 테마 패키지 - 이동 중 내 콘텐츠를 마음대로 접속 - 양방향 그룹 스터디 / 참여형 라이브 퀴즈

Section 03 4G 네트워크 핵심기술 마스터 무선주파수(Radio) 텍스트 스타일을 기술 편집합니다 액세스 네트워크(Access Network) 기술 사용주파수의 효율적으로 전송/수신과 관련된 기술 사용자들로 하여금 4G 네트워크에 접속할 수 있도록 하는 기술 셀 방식을 중심으로 메쉬 네트워크나 애드혹(Ad-hoc) 네트워크 등의 기술 코어 네트워크(Core Network) 기술 4G의 핵심 네트워크로 통합 IP(All-IP) IP) 개념이 적용 응용(Application) 기술 사용자들이 4G 단말기를 통해 이동통신 서비스를 이용할 수 있도록 해주는 모바일 플랫폼과 각종 응용 프로그램과 관련된 기술

MIMO (Multiple Input Multiple Output) 기술 둘째 신호처리 수준 기술 이동통신 환경에서 다수의 안테나를 사용하여 데이터를 교환하는 다중 안테나 관련기술로는 STTD(Space-Time Transmit Diversity), OTD(Orthogonal Transmit Diversity), TSTD(Time Switched Transmit Diversity) 등이 있음 OFDM 기술과 함께 사용될 경우 고속의 전송률과 전송데이터를 대용량화할 수 있는 멀티미디어 서비스에 이용이 가능

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기술 둘째 다중 수준 접속 방식 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing): 직교 주파수 분할 고속의 전송률을 갖는 데이터열을 낮은 전송률을 갖는 많은 수의 데이터열로 나누고, 이들을 다수의 부반송파를 사용하여 동시에 전송하는 기술 부채널을 주파수상에서 중첩으로 겹치게 하기 때문에 주파수 사용대역의 효율성 향상 Power FDMA Time Narrow Band (30 khz) Frequency

SDR (Software Defined Radio) 기술 기능이 수행 가능 안테나 이후의 RF 영역을 포함한 대부분의 기능 블록을 소프트웨어 모듈에 의해 수행 하드웨어 교체 없이 필요한 소프트웨어의 재구성으로 다중 무선 접속규격 또는 서비스 무선 이동통신 시스템에서 2G, 3G 이동통신을 통합하고 나아가 xdsl, CDMA, UMTS, 무선 LAN, 블루투스, 위성통신 등 다양한 통신 수단을 하나의 단말기에서 구현 가능

UWB (Ultra Wide Band) 기술 둘째 거리까지 수준 전송가능 신호로 변환해서 무선으로 전송하는 기술 차세대 무선통신 기술로 대용량의 데이터를 0.5 m/w 정도의 저전력으로 70 m의 디지털 부호 정보를 나노세컨드(10-9초) 이하의 매우 짧은 폭을 가지는 임펄스 광통신과 같은 수백 Mbps의 초고속통신이 가능하다. IEEE 802.11과 블루투스 등에 비해 속도 (10 20배)와 전력소모 (1/100 수준) 등 에서 유리

Section 04 4G 표준화 활동 대표적인 4G 표준화 기구 데 결정적인 역할을 담당 전세계189개국 649개 회원사로 구성된 국제전기통신연합 (ITU)과 그 산하의 ITU R 전파통신부분 차세대 이동통신 협력체(ITU R WP8F) 이는 향후 국가와 지역별로 결정된 4G 표준안을 최종 승인해 국제 표준으로 정립하는 3GPP 표준화 동향 비동기 3G 기술을 기반으로 점진적인 진화를 통한 4세대 구현을 시도 중 IMT-2000의 기술적 개선을 통한 단기 목표인 3G 고도화(enhancement)와 보다 장기 목표인 3G 에볼루션(evolution)으로 구분하여 진행 중 3G 고도화: HSDPA보다 최소 2배 이상의 고속 패킷 데이터 전송과 다중 안테나, 다중 접속 및 무선 접속 프로토콜 최적화 기술에 대한 논의 3G 에볼루션: ITU-R B3G 요구조건을 수용하여 4세대를 주도하고자 고속이동 시 100 Mbps, 저속 및 정지 시 1 Gbps의 전송 속도를 제공하고 통합 IP 네트워크 실현을 목표로 활동

지역별 표준화 기구 마스터 지역별 표준화 텍스트 기구 스타일을 편집합니다 럽 대변하 세계 선 리서치 럼 셋째Forum) 과 수준 유럽전기통신표준화기구(ETSI) 등이 있음 유 럽 을 대변하 는 세 계 무 선 리 서 치 포 럼(WWRF (Wireless World Research 아시아 및 태평양 지역에서는 32개국 96개 회원사가 참여하는 아ㆍ태지역 텔레커뮤니티(APT) 와 산하의 APT 무선 포럼(AWF) 등이 있음. 2008 년 10 월 ITU-R 서울회의에서, 세계 최초로 공개 시연된 삼성전자와 한국전자통신연구원(ETRI)이 공동 개발한 모바일 와이맥스 에볼루션은 다운로드 149 Mbps, 업로드 43 Mbps 속도 구현 모바일 와이맥스 에볼루션은 4G의 요건을 갖추어 4세대 기술의 리더로서, 향후 전 세계 4G 기술 표준을 주도할 것으로 전망 현재 전세계 각국은 차세대(4G) 네트워크 기술의 선점을 위해 치열한 경쟁을 벌이고 있음

Section 05 광대역 통합 네트워크 (BcN ) 네트워크 광대역 통합 네트워크(BcN, Broadband Convergence Network) 통신, 방송, 인터넷이 융합된 품질 보장형 광대역 멀티미디어 서비스를 언제 어디서나 끊어짐 없이 안전하게 광대역으로 이용할 수 있도록 하는 차세대 통합 품질(QoS) 보장 네트워크와 통합 네트워크의 두 가지 특성으로 요약 이용자 관점에서 응용 서비스별로 계약된 품질 수준(SLA, Service Level Agreement)을 gee e 보장해 줄 수 있는 네트워크 사업자 관점에서 이용자 욕구 충족 및 새로운 수익 창출을 달성할 수 있도록 QoS 및 성능을 보장할 수 있는 네트워크 SLA를 위반한 사용자에 의해 다른 사용자의 QoS 저하가 없어야 하며, 협약된 트래픽을 위반하였을 경우 이를 제어

BcN의 특징 둘째 제공이 수준가능한 광대역 하부구조 역할을 수행 넷째 신뢰성 수준 있는 통합 인증 및 과금 기능을 제공 BcN은 전화, 방송, 멀티미디어 콘텐츠, 가상회선 등의 종합 통신서비스 유선, 무선, 방송 등의 다양한 가입자 네트워크 기술을 통합하여 안전하고 트래픽의 고속 처리와 흐름기반 IP QoS 보장을 통한 차별화된 품질의 맞춤형 멀티미디어 서비스를 제공 와이브로와 같은 유 무선 통합 서비스, MMoIP와 같은 음성, 데이터 통합 서비스, IP-TV와 같은 통 방 융합 서비스를 위한 기술 지원과 신뢰성 및 안정성을 제공 단대단 고품질 서비스가 제공 가능하도록 QoS가 보장되고, SLA에 기반한 고객의 품질 차별화가 가능

BcN 서비스 다양한 부가서비스로 정의 통합 및 융합화, 고품질화, 광대역화, 다기능화 등 BcN이 지원하는 기능 (service capability)을 활용하여 제공되는 서비스로 유 무선, 음성, 데이터, 방송서비스 및

BcN 네트워크 구조 환경을 제공하기 위한 네트워크 구조 통신 방송 인터넷이 융합된 차세대 통합 네트워크로, 전화 네트워크, 인터넷 네트워크, 이동통신 네트워크, 방송 네트워크 등을 통합하여 통신과 정보의 종합적인 유비쿼터스

요약 이동통신 시스템의 세대별 구분 1세대: 최초의 아날로그 이동통신 서비스 (AMPS) 넷째 3.5세대 수준: 3세대 서비스의 고속화 (HSDPA, WiBro) 다섯째 4세대 수준 : 모바일 브로드밴드 (LTE-Advanced) 2세대 : 디지털 이동통신 서비스 (TDMA, GSM, IS-95, CDMA) 3세대 : 멀티미디어 서비스,글로벌 로밍 (IMT-2000, W-CDMA) 차세대 (4G) 네트워크의 핵심 기술 MIMO (Multiple Input Multiple Output) OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) SDR (Software Defined Radio) UWB (Ultra Wide Band) 광대역 통합 네트워크(BcN, Broadband Convergence Network) 멀티미디어 서비스를 언제 어디서나 끊어짐 없이 안전하게 광대역으로 이용할 수 있도록 하는 차세대 통합 네트워크