Fixed Mobile Convergence Technology 2008. 6. 24. 류원 (wlyu@etri.re.kr) 융합미디어인프라연구팀방송통신융합연구부문 1
목차 FMC 및 Femtocell 개요 FMC 표준화동향시장및국내외사업자동향 Femtocell적용분야및예상서비스 FMC 및Femtocell서비스전략맺음말 2
FMC Fixed Mobile Convergence (FMC) 개요 (1/3) 고정또는이동액세스기술에관계없이, 사용자의위치에무관하게사용자에게서비스및응용들을제공하는기술 FMC 목표 사용자측면 사용되는액세스기술과터미널에독립적인융합서비스이용 간단한구성을통한편리한서비스접속및넓은영역의서비스이용 언제어디서나끊김없는서비스이용 서비스제공자측면 접속및단말장치에독립적인서비스제공능력을통한간소화된네트워크배치및운용 사용자에게더나은서비스커버리지및 QoS를제공 넓은영역의서비스제공가능 기존의유선설비들재사용 3
Fixed Mobile Convergence (FMC) 개요 (2/3) FMC vs. FMS FMC (Fixed Mobile Convergence) 이동전화에블루투스나 WiFi 기능을탑재하여가정에서발생하는이동전화트래픽을유선망으로수용하여이동전화매출을유선매출로대체하고자하는서비스 유선사업자또는유무선을함께보유한사업자들이채택 유럽지역을중심으로듀얼모드단말기반으로시장에이미상용화 BT의 Fusion, FT의 Unik 등 Issue: 별도듀얼모드단말기및AP 필요 FMS (Fixed Mobile Substitution) 댁내에서발생하는이동전화트래픽에대해요금할인을제공하여유선전화매출을이동전화매출로대체하고자하는서비스 유선망을보유하고있지않은이동통신사업자들이채택 매크로셀기반홈존서비스제공 Femtocell 기술을활용한서비스준비 Issue: 장비가격, 주파수간섭, 유선망이용대가등 4
Fixed Mobile Convergence (FMC) 개요 (3/3) 적용기술 표준 Dual mode FMC 기술 -UMA 기술 - IMS기반 VCC -UMA: 3GPP 표준 -IMS: 3GPP 표준 Femtocell 기술 - 셀룰러기술모두지원가능 (CDMA/WCDMA/HSDPA) - 3GPP 에서표준화연구중 (Home enodeb) -FemtoForum 단말 -Dual Mode 단말사용 - 일반휴대폰사용 주도세력 - 유선사업자 - 이동통신사 의미 서비스 - 유선사업자의 FMC 전략 - 초기 convergence 주도 -FMS 전략수단 - 홈네트워크시장공략수단 - 브로드밴드와번들링 - 초기유선음성서비스대체 - 무선브로드밴드 5
Femtocell 개요 Femtocell licensed 주파수대역에서동작하는저전력무선액세스포인트로써 DSL 또는케이블을통한광대역연결을사용하여이동통신망에접속함 (from FemtoForum) 특징 옥내에서의서비스커버리지확장 Low power, Low cost User-Installed 유선광대역 backhaul 접속 기존이동단말을그대로사용 이동통신사업자소유주파수대역이용 6
Femtocell 개요 (2/3) 사용자측면요구사항 단일모드단말로가정 / 사무실에서고속의서비스이용 커버리지연속성 집이나직장에서인터넷접속요구증대 언제, 어디서나 QoS 보장요구 고속무선인터넷접속 실내환경에서고속의전송속도요구 단일모드단말 이용단말모델 ( 듀얼모드 ) 제한극복 차별화된가격정책 초고속인터넷과유사한가격정책요구 사업자측면요구사항 보다낮은비용으로동일서비스제공 투자경제성 CAPEX 측면 : 저렴한장비가격및구축비용 OPEX 측면 : 운용비용절감 신규시장창출 신규고객유인및고객충성도개선 가정이나기업대상특화상품적용 7
Femtocell 개요 (3/3) Femtocell 서비스효과 이동통신사측면 옥내서비스커버리지향상 Capacity 향상 Chun 율감소 네트워크구축비용절감 : CAPEX/OPEX 절감 가정이나기업대상으로홈네트워크와결합된신규서비스상품개발가능 소비자측면 댁내전화요금감소 : 펨토존요금제 기존단말이용 통합요금 고속서비스이용가능 8
Femtocell 도입요구사항 사용자이동단말에영향이없어야함 Femtocell 서비스를위한새로운단말필요없음 핸드오버제공 일반무선셀핸드오버와같은 seamless 제공필요 Low cost 시장의저가격요구로개발및생산의저가격의제품개발요구 사용자에의한 Self-Configuration 사용자에의해간단히설치할수있어야하고 auto-configuration 기능이제공되어야함 원격에서장치를관리할수있어야함 ( 예, software upgrade) 주파수관리 Femtocell 과 macrocell 간의간섭을최소화해야함 음성서비스품질제공 음성서비스품질이저하되어선안됨 9
Femtocell 접속방식 Iub 인터페이스를통하여 RNC 에접속 UMTS HSDPA UE xdsl xdsl Tunneling Iub Over IPSec Concentrator 를통해 Core 망접속 ISP ISP Network Network Secure Gateway Iub RNC Cellular Network Iu-CS Iu-CS Iu-PS Iu-PS MSC/MGW UMTS HSDPA UE xdsl xdsl ISP ISP Network Network Concentrator SGSN SIP/IMS 기반접속 SIP Phone UMTS HSDPA UE xdsl xdsl ISP ISP Network Network IMS IMS Network Network SIP Gateway 10
Femtocell Core 망접속구조 (1/2) Macrocell RNC Iu-CS MSC/MGW PSTN PSTN Iu-PS Iu-CS SGSN/GGSN xdsl Femtocell ISP ISP Network Network Concentrator Iu-PS Data Data Network Network RNC: Radio Network Controller MSC: Mobile Switch Controller MWG: Media Gateway SGSN: Serving GPRS Support Node GGSN: Gateway GPRS Support Node RANAP: RAN Application Protocol SCCP: Signaling Connection and Control Part SCTP: Stream Control Transmission Protocol M2UA: MTP3 User Adaptation RANAP SCCP M3UA SCTP IP Physical Iu-CS Iu-PS Iu-UP RTP UDP IP GTP-U UDP IP 11
Femtocell Core 망접속구조 (2/2) IMS Network Macrocell RNC MSC/MGW PSTN PSTN HSS CSCF Cx Gi Mg Mc MGCF/S GW Femtocell RTP xdsl RTP ISP ISP Network Network RTP Gi SIP/IMS Gateway SGSNGGSN Gr,Gc SGSN/GGSN Internet, Internet, Multimedia Multimedia RNC: Radio Network Controller MSC: Mobile Switch Controller MWG: Media Gateway MGC: Media Gateway Controller SGSN: Serving GPRS Support Node GGSN: Gateway GPRS Support Node HSS: Home Subscriber Server 12
FMC 관련표준화 ITU-T SG19/Q.5& SG13/Q.6 Q.1762 (Q.FMC-Req) FMC General Requirements FMC의기본적인특성, 서비스요구사항, 네트워크성능, 시나리오그리고관련네트워크환경에대해기술 Q.FMC-IMS "Fixed mbile convergence with a common IMS session control domain" IMS 기반 FMC 네트워크구조와 IMS 기반유무선망들간의서비스연속성제공방법에대해기술 Q.FMC-PAM "FMC service scenario by using PSTN as the fixed Access network for Mobile network users" PSTN과 GSM/UMTS를중심으로한 FMC 시나리오, 서비스특성, 네트워크구조및성능요구사항에대해기술 13
FMC 제공방안 (1/2) [ Control 계층에서의 Convergence ] [ Application/Service 지원기능에서의 Convergence ] Charging and Bil ling Functions Management Layer Charging and Billi ng Functions Applications Application /Service Support Functions Application Layer Applications Application/Service Support Functions Service Control Functions Control Layer Service Control Functions Service Control Functions Unified/Converged Network Fixed Network Mobile Network Fixed access network Mobile access network Fixed access network Mobile access network [ Q.FMC-Req ] 14
FMC 제공방안 (2/2) [Application 에서의 Convergence] [Charging 기능에서의 Convergence ] Charging and Billi ng Functions Management Layer Charging and Bil ling Functions Applications Application Applications Applications Layer Application/Service Support Functions Application/Service Support Functions Application/Service Support Functions Application/Service Support Functions Service Control Functions Service Control Functions Control Layer Service Control Functions Service Control Functions Fixed Network Mobile Network Fixed Network Mobile Network Fixed access network Mobile access network Fixed access network Mobile access network [ Q.FMC-Req ] 15
FMC-IMS 아키텍쳐 IMS 기반의 FMC 아키텍쳐 IMS Convergence IMS PS Core Convergence fixed mobile PS/CS Convergence FMC appl. IWF mobile CS core fixed PS AN mobile PS AN mobile CS AN service transfer [ Q.FMC-IMS ] 16
3GPP FMC 관련표준화 3GPP TS43.318 v.8.1.0 Generic Access Network (GAN): Stage 2 (Rel 8) TS44.318 v.8.1.0 Generic Access Network (GAN): Mobile GAN interface layer 3 specification Stage 3 (Rel 8) TR25.820 v8.0.0 3G Home NodeB Study Item Technical Report (Rel 8) Home NodeB에대한 RF 측면에서의요구사항 Deployment Configuration Interference 시나리오 Mobility 시나리오 Network Architecture: Iu-based 17
Home Node-B 기능구조 GAN Iu mode SMLC CBC Iu-pc Iu-bc HPLMN/VPLMN Iu-cs CPE MSC UE Uu HNB Generic IP Access Network Up HNB GW (a.k.a GANC) Iu-ps SGSN SEGW Wm AAA Proxy/ Server D /Gr HLR UE HNB HNB GW SEGW GANC CPE User Equipment Home Node-B Home Node-B Gateway Security Gateway Generic Access Network Controller Customer Premise Equipment Out of Scope TR-069 HNB Mgmt System Wd HPLMN (roaming case ) 18
HNB GAN Iu mode 프로토콜구조 (1/4) CS-domain Control Plane Uu Up Iu-cs CC/SS/SMS CC/SS/SMS MM MM RRC RRC GA-RRC GA-RC GA-RRC GA-RC RANAP RANAP TCP TCP RLC RLC Remote IP Remote IP MAC MAC IPSec ESP Transport IP Transport IP IPSec ESP Transport IP Signaling Transport Layers (TS 25.412) Signaling Transport Layers (TS 25.412) L1 L1 Access Layers Access Layers Access Layers UE GA-RC: Generic Access Resource Control GA-RRC: Generic Access Radio Resource Control CC: Call Control SS: Supplementary Service RANAP: RAN Application Protocol HNB Generic IP Network HNB-GW MSC GA-RC: GAN Registration 절차및 IP 연결관리. Up 세션관리 GA-RRC: UTRAN RRC 기능제공 19
HNB GAN Iu mode 프로토콜구조 (2/4) CS-domain User Plane Uu Up Iu-cs CS User Data CS User Data Inter-working CS User Data RTP RTP Iu-UP Iu UP RLC MAC L1 UE RLC MAC L1 HNB UDP Remote IP IPSec ESP Transport IP Access Layers Transport IP Access Layers Generic IP Network UDP Remote IP IPSEC ESP Transport IP Access Layer HNB-GW Transport Network Control and Data Transport Layers (TS 25.414) Transport Network Control and Data Transport Layers (TS 25.414) MSC 20
HNB GAN Iu mode 프로토콜구조 (3/4) PS-domain Control Plane Uu Up Iu-ps GMM/SM/SMS GMM/SM/SMS RRC RRC GA-RRC GA-RC GA-RRC GA-RC RANAP RANAP TCP TCP RLC RLC Remote IP Remote IP MAC MAC IPSec ESP Transport IP Transport IP IPSec ESP Transport IP Signaling Transport Layers (TS 25.412) Signaling Transport Layers (TS 25.412) L1 L1 Access Layers Access Layers Access Layers UE HNB Generic IP Network HNB-GW SGSN GA-RC: Generic Access Resource Control GA-RRC: Generic Access Radio Resource Control GMM: GPRS Mobility Management SM: Session Management RANAP: RAN Application Protocol 21
HNB GAN Iu mode 프로토콜구조 (4/4) PS-domain User Plane Uu Up Iu-ps PS User Data GGSN PDCP PDCP GA-RRC GA-RRC GTP-U GTP-U UDP UDP UDP UDP RLC RLC Remote IP Remote IP IP IP IPSec ESP IPSec ESP MAC L1 MAC L1 Transport IP Access Layers Transport IP Access Layers Transport IP Access Layers Data Transport Lower Layers (TS 25.414) Data Transport Lower Layers (TS 25.414) UE HNB Generic IP Network HNB-GW SGSN PDCP: Packet Data Convergence Protocol 22
시장및산업전망 (1/2) Femtocell Timeline Development Lab Tests Field Trials Initial Deployments Mass Market 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Source: IDC, 2007 사용자사용자Pattern Home 39% Office/Campus 31% Transportation 16% Street 10% Cafe, Theater 3% Miscellaneous 1% [Source: SKT] BT says that 30% of all outgoing mobile calls originate from within the home (Source: Unstrung Insider, 2007.01) The proportion of call originating from residential area reaches 30~40% in the western Europe and upto 60% in the U.S. for some operators. (Source: Ovum, 2007) 댁내에서의휴대전화이용증가 23
시장및산업전망 (2/2) 시장시장Potential 세계 3G 가입자예측 Femto 기지국 : $100 / unit Femto 사용자 : 1% 854 Millions x $100 x 1 % = $854 Millions / year Western European Femtocell Users, 2006 2011 [Source: Unstrung Insider, 2007.01) 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Femtocell users (000) 127 602 2,330 5,771 % of mobile users 0.00% 0.00% 0.00% 0.20% 0.60% 1.50% Source: IDC, 2007 Western European Femtocell-Enabled Mobile Services Spending 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Spending per user/month 12 13 13 13 Spending per user/year 149 152 154 157 Annual spending ($M) 19 92 359 907 Source: IDC, 2007 2012 년까지전세계 3 천 6 백만 AP 를통해 1 억 5 천 2 백만사용자가펨토셀장비를이용할것으로전망 ABI 리서치 24
국외사업자동향 (1/3) 유럽유럽사업자 FT-Orange LiveBox AP 를이용한 Dual Mode UMA FMC 제공 홈에서데이터서비스용으로 femtocell 도입계획 펨토셀기지국소유권보유. 렌탈방식으로제공 Vodafone 기존홈존서비스 (Zuhause) 를보완하기위해도입 T-Mobile 댁내홈존서비스제공비용경감에초점 옥내음성커버리지확장에주력 O2 음성커버리지와품질개선을위해도입 25
국외사업자동향 (2/3) 미국미국사업자 유선사업자, 이통사, 케이블사업자들이 TPS, QPS 등의번들링서비스경쟁 T-Mobile USA 미국최대무선랜사업자지위활용 UMA 듀얼모드단말기반의컨버전스 : Hotspot@Home 서비스 Sprint Nextel 음성커버리지와품질개선을위해도입 Airave 상용서비스출시 월정액으로무제한통화서비스제공 WiMAX 상용화 : Xohm 서비스 개방형 BM 채택 26
국외사업자동향 (3/3) 일본일본사업자 NTT DoCoMo 와 KDDI 가듀얼모드단말을이용법인용 FMC 시장주도 NTT DoCoMo 옥내커버리지확대및비용절감이주목적 IP 백홀로동사의 FTTH 전용선사용 기존기지국과동일하게취급 접속에제한없이누구나접속가능 현재 WCDMA 방식채택, 소프트웨어업그레이드로 HSDPA 지원계획 SoftBank 옥내커버리지확대뿐아니라궁극적으로홈게이트웨이로진화계획 새로운서비스도입을위한전략적선택 유저자신이설치하는형태고려중 ( 현재제도적으로불가능 ) 사용자접속제한하는형태 IP 백홀로상용브로드밴드사용계획 27
국내사업자동향 SKT 중국 Huawei 와펨토셀기술개발추진 : 기술확보차원 2008 년초 3G 기반단순셀기능갖춘펨토셀우선출시예정 향후엔터테인먼트 RF 모듈을탑재하는등부가서비스기능강화 유선백홀로 MSO 의 ISP 망사용계획 음성커버리지확대보다는무선브로드밴드전략 KT 옥내용소형 WiBro AP: 매가패스와번들상품 SOHO 사업자를위한 WiBRo 중계기 : 분리형 (Master + RF unit) 기업용 In-Building WiBro 솔루션제공 KTF 초고속인터넷과결합상품출시계획 할인요금제 3G 활성화및서비스경쟁력확보를목적 28
펨토셀적용분야 (1/3) 음성음성커버리지확대확대 음영지역해소및음성통화품질확대 펨토셀기반의요금할인제로유선가입자대체효과 매크로셀기반의홈존서비스한계극복 이통사업자 : 옥외에서 3G 를통해데이터시장활성화주력 유선사업자 / 케이블사업자는옥내에서데이터서비스시장경합 음성데이터영상 옥내 유선사업자 케이블사업자 옥외 이통사 [Source: ATLAS, 2007] 29
펨토셀적용분야 (2/3) 무선무선브로드밴드 옥내무선데이터수요충당 : 데이터 ARPU 향상 옥내무선데이터커버리지보완 옥내에서휴대전화이용무선데이터서비스경험증대 옥외매크로셀의데이터부담경감및데이터서비스품질개선 음성데이터영상 옥내 유선사업자 케이블사업자 옥외 이통사 [Source: ATLAS, 2007] 30
펨토셀적용분야 (3/3) 홈네트워크 댁내의콘텐츠생성, 유통, 소비의허브역할 : 개방형홈게이트웨이 개방형브라우저및독립 CP 허용으로콘텐츠 / 광고중심의수익모델 인터넷포털, 미디어업체등다양한이해관계자가참여하는개방형 BM 예상 Contents portability 서비스 표준화, 장비호환성확보를통한장비가격하락이변수 음성데이터영상 옥내 유선사업자 케이블사업자 옥외 이통사 [Source: ATLAS, 2007] 31
펨토셀시장및예상서비스 음성음성서비스서비스시장 펨토존요금제 고품질의음성통화 저렴한요금 가입자간펨토존통화에한정한음성, 데이터통합정액제 VoWLAN / PSTN 전화대체 중소기업및 SOHO 대상 데이터서비스와번들링된음성요금제출시가능 데이터데이터서비스서비스시장 무선데이터접속서비스 : 펨토존전용데이터정액제 Contents portability 서비스 : 사진, 동영상등을휴대전화에서 upload/download 홈게이트웨이형서비스 : WiFi, STB 결합 휴대전화, PC, TV 를연동한옥내 contents portability 서비스 PC 원격제어, 집안영상감시 모바일 SNS, 블로그, LBS 기반서비스 : Mobile 2.0 서비스 32
펨토셀무선데이터서비스 高 수익창출의정도 低 음성 음악 게임 VOD 종량제 펨토셀데이터접속 mvoip 부분정액제 신규 B M 의장벽 - 요금과매크로셀한계 M- 커머스 SNS LBS 동영상 App. Mobile2.0 정액제 [Source: ATLAS, 2007] 33
FMC vs. Femtocell 서비스전략 (1/2) FMC 전략 점진적인 FMC 커버리지확대 초고속인터넷과이동통신융합서비스제공 WiBro 와 WLAN 까지포함하여 FMC 영역확대가능 FMC 기반의융합서비스제공 초고속인터넷과이동통신이결합된통합브랜드서비스제공 DMB 등의부가서비스를포함하는결합상품출시 FMC 서비스로서의명확한가치를고객에게전달할수있는파트너쉽구축과조직체제의정비 범용화된개방형인터페이스에기반한서비스제공환경을통해서 FMC 서비스활성화 Telco가강점을지닌 IPTV를핵심으로한 TPS/QPS 제공 34
FMC vs. Femtocell 전략 (2/2) Femtocell 전략 실내에서는인터넷전화로전환하거나홈존과같이유선전화요금을적용받아통신비절감에기여 이동통신서비스의구매모티브요인강화 단말의경쟁력과번호의충성도가중요한경쟁요소 Femtocell을홈네트워크서비스의매개체로활용 IMS 기술을지원함으로써통신사업자들의 IMS 기반차세대서비스들을 Femtocell에서제공 실내무선서비스로확장하고, 결합상품을제공 이동통신사업영역을가정용엔터테인먼트애플리케이션으로확장하는플랫폼제공 35
장기적 FMC/Femtocell 전략 FMC/Femtocell 네트워크를영업 / 유통 / 마케팅을포함하는 Social community platform으로활용 FMC/Femtocell 네트워크를기반으로현통신서비스시장을비통신서비스도메인까지확대 FMC/Femtocell 기반통신 community형사업자가개인생활의모든 context와연계된맞춤형서비스를제공함 물리적, 공간적제한성을지닌기존의 TV 광고나온라인광고를뛰어넘어쌍방향미디어를기반으로언제어디서나소비할수있는모바일광고를제공함 PC처럼소비자가원하는응용들을다운로드받고설치할수있는융합서비스단말기를지원함 언제, 어디서나임의의단말기를이용하여, 개인화되고융합된콘텐츠및서비스를안전하게소비및생성할수있는 FMC/ Femtocell 환경을제공함 36
맺음말 유선망중심사업자 무선망중심사업자 지원가능단말 서비스영역 서비스비용 데이터서비스 IPTV/ QPS FMC Femto S W S W O O O O O O O O O O O O O O 표준화 O O Opportunities 무선사업자입장에서유선사업자의 FMC 전략에대한대응수단 홈네트워크관련시장진출수단 새로운 BM 기회제공 펨토존요금제 무선브로드밴드모델 개방형콘텐츠 / 광고수익모델 Threats 기술적 / 제도적선결과제해결필요 전파간섭, 핸드오버, 표준화등 QoS 보장유선백홀회선확보필수 저렴한가격경쟁력확보필수 37