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5G NR 기반 고신뢰/저지연 무선 통신 계층 2/3 소프트웨어 기술

전수책임자
신재승
참여자
강숙양, 김석기, 김은아, 김일규, 김정임, 김태중, 김형진, 류득수, 류득수, 박기윤, 박남훈, 박옥선, 박철, 배명산, 배형득, 서석, 성기순, 신은정, 신재승, 신재욱, 양미정, 오성민, 유병한, 이용호, 이찬용, 임순용, 임순용, 정광렬, 정현규, 조권도, 조성철, 조세영, 채수창, 최성구, 황유선
기술이전수
1
이전연도
2021
협약과제
17HF1500, 셀룰러 기반 산업 자동화 시스템 구축을 위한 5G 성능 한계 극복 저지연, 고신뢰, 초연결 통합 핵심기술 개발, 정현규
18HF1300, 셀룰러 기반 산업 자동화 시스템 구축을 위한 5G 성능 한계 극복 저지연, 고신뢰, 초연결 통합 핵심기술 개발, 김태중
19HH1900, 셀룰러 기반 산업 자동화 시스템 구축을 위한 5G 성능 한계 극복 저지연, 고신뢰, 초연결 통합 핵심기술 개발, 김태중
20HH2900, 셀룰러 기반 산업 자동화 시스템 구축을 위한 5G 성능 한계 극복 저지연, 고신뢰, 초연결 통합 핵심기술 개발, 신재승
21HH1200, 셀룰러 기반 산업 자동화 시스템 구축을 위한 5G 성능 한계 극복 저지연, 고신뢰, 초연결 통합 핵심기술 개발, 신재승
종래 이동통신 기술이 대용량 데이터 전송 중심이라면, 5G 기술의 특징은 대용량 데이터 전송뿐 아니라, 저지연.고신뢰 데이터 전송 및 초연결 통신 기능을 제공하는 것이다. 이중 저지연.고신뢰 데이터 전송은 실시간 관제 및 제어를 필요로 하는 다양한 산업용(e.g. 스마트공장 등 제조 산업용) 사물인터넷 시스템을 위한 필수 요소 기술로 활용될 수 있다. 본 기술 이전은 5G 기반 산업용 사물인터넷 시스템 구축을 위해 필요한, 5G NR(New Radio) 기반 저지연.고신뢰 통신 단말 및 기지국의 L2/3 프로토콜 계층 SW 기술 이전을 대상으로 한다.
5G 기술이 기존 이동통신과 달리 대용량 데이터 전송 및 저지연.고신뢰 데이터 전송과 초연결 통신 기능을 제공할 수 있게 됨으로써, 다양한 vertical 산업과의 융합이 관심을 받게 되었다. 특히 저지연.고신뢰 통신 기능은 실시간성 응용 및 서비스를 필요로 하는 스마트공장, 스마트자동차, 스마트의료, 스마트에너지, 드론 등의 무인이동체 등의 다양한 분야에 활용될 수 있으며, 이미 5G 기술 적용을 위한 각종 검증 및 실증 사업들이 진행되어 왔다. 따라서, 이러한 저지연.고신뢰 무선 데이터 전송을 위해 필요한 5G NR 기반 단말 및 기지국 L2/3 계층 프로토콜 기술 이전을 통해, 이전 기업이 5G 기술을 다양한 vertical 산업에 활용하는 Business Model 및 수익 창출에 기여할 수 있다. 5G 단말과 기지국의 저지연.고신뢰 통신 L2/3 프로토콜 기술은 중소.중견기업의 기술 진입 장벽이 높기 때문에, 본 기술 이전이 기술 취득 및 활용을 위한 적절한 방안이 될 수 있다.
본 이전 기술의 특징 및 장점은 다음과 같다.
<이전 기술 특징>
- 운영 주파수 : Sub-6GHz (e.g. 3.7 ~ 3.74GHz) 대역
- 기술 범위 : 5G NR 기반 저지연.고신뢰 단말 및 기지국 L2/3 프로토콜 소프트웨어
- 표준 규격 : 3GPP Rel-15 및 Rel-16 NR 규격 중 URLLC(Ultra-Reliable & Low Latency Communication) 부분 중심
- 기술 활용 : 5G NR 기반 산업용 사물인터넷 시스템 구축에 활용

<이전 기술 장점>
- 외부 제3자를 통한, 3GPP의 5G 최고 요구 성능 달성 검증 및 확인
* 지연 : 무선 구간 MAC-to-MAC Uplink 및 Downlink 단방향 전송 지연 < 0.5ms
* 신뢰도 : 무선 구간 Uplink 및 Downlink 단방향 전송 신뢰도 > (1 ? 10^-6 (BLER))
* 위 2가지 항목에 대한 성능 달성을 2021년 11월 한국산업기술시험원(KTL) 주관으로 평가하고 검증을 받음
- 한국생산기술연구원이 경북 경산에 구축한 스마트공장 Model Factory에서 Local 및 Remote 서비스 검증을 통한 기능 확인
* 2020년 및 2021년에 경북 경산의 Model Factory에서 Local 5G 기반 스마트제조 서비스 검증(2020년)과 대전 ETRI-경산 Factory 연동 Remote 5G 기반 스마트제조 서비스 검증(2021년)
* 기술명 : 5G NR 기반 고신뢰/저지연 무선 통신 계층 2/3 소프트웨어 기술

- 5G NR 기반 산업용 사물인터넷 시스템의 단말 및 기지국 구성을 위한 L2/3 프로토콜 설계와 구현 소프트웨어 포함
- 기지국 L2/3 프로토콜은 MAC(Medium Access Control), RLC(Radio Link Control), PDCP(Packet Data Convergence Protocol), RRC(Radio Resource Control), SDAP(Service Data Adaptation Protocol), NGAP(Next Generation Application Protocol), GTP(GPRS Tunneling Protocol) 등의 상세설계와 소프트웨어 프로그램으로 구성
- 단말 L2/3 프로토콜은 MAC, RLC, PDCP, RRC, SDAP, NAS(Non-Access Stratum)-SM(Session Management), NAS-MM(Mobility Management) 등의 상세설계와 소프트웨어 프로그램으로 구성
* 기술명 : 5G NR 기반 고신뢰/저지연 무선 통신 계층 2/3 소프트웨어 기술

- 5G NR 기반 산업용 사물인터넷 시스템 단말, 기지국 설계 및 구현과 관련된 기술문서
- 5G NR 기반 산업용 사물인터넷 시스템 단말, 기지국 구현을 위한 L2/3 프로토콜 소프트웨어 소스 코드
- 5G NR 기반 산업용 사물인터넷 시스템 관련 지적재산권에 대한 실시권
- 소프트웨어 소스 코드가 동작하기 위한 OS, 통합환경 프로그램은 별도로 제공하지 않음 (예: Linux, Windows, Xilinx Vivado)
※ 기술이전 내용 및 범위는 ‘요구사항정의서, 시험 절차서 및 결과서’를 토대로 작성하고, 기술이전 책임자는 업체가 사후지원을 요구할 경우, ‘요구사항정의서, 시험 절차서 및 결과서’에 제시한 기술의 ‘기능과 성능’을 모두 구현하고, 책임ㆍ보장할 수 있도록 정밀하게 작성되어야 함
본 기술은 5G 저지연.고신뢰 통신 기능 활용 실시간성 응용 및 서비스를 필요로 하는 다양한 vertical 산업 분야에 적용될 수 있다.
- e.g. 스마트공장, 스마트자동차, 스마트의료, 스마트에너지, 드론 등의 무인이동체, 스마트국방 등의 다양한 산업 분야
본 기술 이전을 통해, 이전 기업들의 다양한 산업 분야에서의 BM 창출 및 사업화를 통해 경제적 효과를 기대할 수 있다.
- e.g. ’20년 이후, 1조 달러 이상 예상(source: Postscapes.com, 2015)되는 산업용 사물인터넷 분야 시장 진출을 위한 기반 마련