- 본 이전 기술은 5G 스몰셀 기지국 (가정용, 실내 오피스용, 교외용, 도심용등)의 핵심 기술인 5G 스몰셀 기지국을 통신 프로토콜 SW (L2/L3) 및 이를 시험할 수 있는 환경에 대한 기술을 포함함.
- 본 기술은 3GPP Rel.16 기반의 5G NR 규격 (MAC(Medium Access Control), RLC(Radio Link Control), PDCP(Packet Data Convergence Protocol), SDAP(Service Data Application Protocol), GTP(GPRS Tunnel Protocol), RRC(Radio Resrouce Control), NGAP(NG Aplication Protocol), X2AP(X2 Application Protocol), XNAP(XN Appliction Protocol, F1AP)을 지원함
- 본 기술은 5G 단말이 5G Core Network과 연결될 수 있도록 SA(Standalone) 기능을 위한 무선자원제어 (L3 Call Control), 무선자원관리 (Radio Resource Management)를 포함함.
- mmWave 대역에서 다운링크 CA(Carrier Aggregation)기술을 포함하며, 5G NSA 기술을 포함함.
- CU-DU 기능분할이 가능한 F1AP 를 포함
- (모바일 대용량 트래픽 처리를 위한 소형셀 필요성 증대) 5G 커버리지가 넓어짐에 따라 커버리지 홀영역, 모바일 데이터가 급증하는 영역에서 5G 소형셀 기지국의 필요성 증가하고 있으나 국내외적으로 5G 소형셀은 아직 상용화가 안되어 있음
- (5G 스몰셀의 국산화 필요) 5G 스몰셀 기술은 모뎀/RF 기술과 통신 SW 기술로 구성되어 있으며 5G 스몰셀용 모뎀 칩셋과 RF 칩셋은 퀄컴에서 선도적으로 개발하고 있으나 스몰셀 SW가 상용화 수준으로 제공된 사례는 없어서 국산화 필요
- (중소기업이 개발하기 어려운 5G스몰셀 SW 제공) 5G 스몰셀 칩셋업계 세계1위인 퀄컴의 솔루션을 기반으로 스몰셀 기지국 통신 SW 개발시 상용화 가능성이 높아서 중소기업이 칩셋솔루션 확보시 ETRI의 통신 SW기술과의 결합으로 5G 스몰셀 상용화에 앞장 설 수 있음
- (중소기업의 기술자립화 기여) 태동기단계에 있는 소형셀 시장에서 소형셀 기지국 L2/L3 SW 는 L1 Chip 출시 후 최소 1년 후 제공되어야 하는 국내외 이동통신 시장 환경에서 국내 소형셀 기지국 제조업체들은 기지국 SW를 해외업체에 의존함으로써 외산 SW 테스트베드 역할로 전락 국내 중소업체의 경쟁력 강화와 수익률 증대를 위한 기술 독립 방안 필요
- (글로벌 시장 경쟁력 확보) 3GPP 이동통신 표준을 최초로 상용화하는 국내 이동통신 시장에서 확보한 소형셀 기지국 SW 상용화 기술로 글로벌 시장 개척의 발판 마련
- (5G 소형셀 기술 개발로 확대) 5G SA를 지원하는 스몰셀 SW는 기존 NSA와는 달리 5G 단독망 접속이 가능하도록 형태로 제공됨에 따라 5G 특화망등에서 활용되는 5G 스몰셀로 확대 가능
- 5G 스몰셀의 조기 개발 및 상용화를 위하여 5G 스몰셀 L1 업계 1인자인 퀄컴과의 공동연구를 통하여 빠른 상용 퀄컴 칩과 연동이 가능한 5G 스몰셀 SW 조기 제공
- 본 기술은 소형셀 기지국 SW가 공통으로 사용할 수 있는 HW 종속성을 최소화 한 SW Framework을 포함하고 있으며 L1 모뎀의 변경시에도 쉽게 변경이 가능하도록 설계되어, 소형셀 기지국 제조업체에게 기술이전 되었을 때 소형셀 제조업체가 갖는 모뎀과의 인터페이스를 쉽게 변경할 수 있도록 함.
- (FR1, FR2 주파수 대역 지원) 5G 주파수는 중대역 주피수인 FR1(7.125GHz 이하)와 높은대역 주파수인 FR2(7.125GHz 대역 이상) 로 구분되며, 본 기술이전 소프트웨어는 FR1/FR2 주파수 대역 지원.
- (SA 지원) 본 기술은 5G SA 기지국 기능을 지원하며 외부 인터페이스로 5G Core Network과의 인터페이스를 지원.
- (NSA 지원) 본 기술은 5G NSA 기지국 기능을 지원하며 외부 인터페이스로 EPC Network과의 인터페이스를 지원.
- (기능 분할 지원) 5G NR 기지국의 CU와 DU를 분할하는 Option2 (F1AP)규격을 지원
3GPP Rel.16 5G SA 스몰셀 SW기술은 FR1 3GPP Rel.16 5G NR SA (Standalone) 기술과 FR2 5G NR NSA 기술 지원을 특징으로 3GPP Rel.16 5G NR과 관련된 계층 2 이상의 통신 프로토콜을 지원하는 것을 특징으로 하며 아래의 기술을 포함
- 3GPP Rel.16 기반 5G NR 소형셀 기지국 L2/L3 Protocol Stacks
● 3GPP Rel.16 5G NR 스몰셀 기지국과 관련된 아래의 규격을 지원하는 소프트웨어
● 3GPP TS 38.321: “NR: Medium Access Control Protocol Specification”
● 3GPP TS 38.322: “NR: Radio Link Control Protocol Specification”
● 3GPP TS 38.323（NR: Pack Data Convergence Protocol Specification )
● ３GPP TS 38.324（E-UTRA and NR; Service Data Protocol (SDAP) Spec.)
● 3GPP TS 38.331 (NR: Radio Resouce Control Protocol Specification)
● 3GPP TS 29.281: "General Packet Radio System (GPRS) Tunnelling Protocol User Plane (GTPv1-U)“
● 3GPP TS 38.413: "NG-RAN; NG Application Protocol (NGAP)".
● 3계층 프로토콜 : NR RRC, GTP, S1AP, X2AP, NGAP, XNAP, F1AP
● 3GPP Rel.16 5G NR SA, NSA 스몰셀 기지국 제어 소프트웨어 및 알고리즘
● NR 무선자원 제어 기술,
● NR 무선자원 관리 기술,
● MAC 스케쥴러 기술
● 5G 스몰셀 SW 운용관리를 위한 에뮬레이터
● 스몰셀 기지국 SW 사양 및 주요 성능
● 최대 가입자 수 : sub-6GHz (64 명). mmWave (16명)
● FR1 (3.5GHz)최대 성능: DL 800Mbps, UL 110Mbps (100MHz, DDDSU 기준)
● FR2 (28 GHz)최대 성능: DL 2.2Gbps, UL 80Mbps (4*100MHz, DDDSU 기준)
● 호 접속 성공률 : 99% 이상
- 하드웨어 종속성을 탈피하게 하는 SW Framework
● 스몰셀 기지국 SW Multi-Task 관리, Task간 통신, 공통 Utility
● 성능향상, Zero Copy를 위한 Memory 관리
● Debug, Log Message 처리, Timer 관리
● PHY 인터페이스
- 5G NR 스몰셀 SW 상태 관리 모니터링 툴 (SODAM)
● 5G 스몰셀의 상태를 Ethernet으로 연결하여 감시 가능하며 바이너리로 제공
A. 3GPP Rel.16 Sub-6GHz 5G NR SA 기지국 계층2 이상 프로토콜 스택 관련 제공자료
- 5G NR 스몰셀 SW 요구사항 정의서
- 5G NR 스몰셀 SW 상위/상세 설계서
- 5G NR스몰셀 SW 시험 절차서/소형셀 기지국 SW 시험 결과서
- 5G NR 스몰셀 SW 자체시험 결과서 15 종
- 3GPP Rel.16 5G NR 스몰셀 기지국 L2/L3 소프트웨어 (쓰리지피피 릴리즈 16 5세대 뉴 라디오 기반 독립형 스몰셀 기지국 소프트웨어) 중 Sub-6GHz SA 관련 SW
B. 3GPP Rel.16 mmWave 5G NR NSA 기지국 계층2 이상 프로토콜 관련 제공자료
- 5G NR 스몰셀 SW 요구사항 정의서
- 5G NR 스몰셀 SW 상위/상세 설계서
- 5G NR스몰셀 SW 시험 절차서/소형셀 기지국 SW 시험 결과서
- 5G NR 스몰셀 SW 자체시험 결과서 15 종
- 3GPP Rel.16 5G NR 스몰셀 기지국 L2/L3 소프트웨어 (쓰리지피피 릴리즈 16 5세대 뉴 라디오 기반 독립형 스몰셀 기지국 소프트웨어) 중 mmWave NSA 관련 SW
- (5G 스몰셀 기지국에 활용) 본 이전기술은 5G NR 기반의 3GPP Rel.15 규격을 사용하는 기지국 SW (L2 이상) 로 주거용 펨토, 엔터프라이즈용 펨토, 도심/시골 야외용 펨토인 5G SA 소형셀 기지국에 활용
- (5G 기지국 통신 프로토콜 시험 검증 시스템에 활용) 기지국 기능을 수행하는 계측장비, 기지국 기능을 필요로 하는 각종 융합 플랫폼에 활용
? 이전기술은 3GPP규격에 정의된 5G SA 기반의 Protocol Stack들에 대한 결과물로 다양한 활용처가 있을 수 음.
- (시장 선점에 따른 기대효과) 소형셀 기지국 제조업체에게 기술이전 되어 해외 업체보다 앞선 검증된 5G 스몰셀 SW를 지원할 수 있어서 차별화된 제품 개발로 세계 시장 선점 가능
- (국산화에 따른 기대효과) LTE 시절 전량 수입에 의존하는 소형셀 기지국 SW 솔루션을 국산화로 가격 및 제품 경쟁력을 높이고 외국기업보다 제품의 조기출시할 수 있는 기반을 마련하여 내수 시장뿐만 아니라 해외 신규시장 공략
- (경제적 기대효과) 소형셀 기지국 솔루션 국산화로 중계기 시장 침체로 어려움을 겪는 관련 중소기업이 소형셀 기지국의 新 생태계 진입시 장비수입 대체효과 및 기술료 유출을 절감하고 세계 시장으로 진입으로 수출 증대