- 본 이전 기술은 5G 스몰셀 기지국 (가정용, 실내 오피스용, 교외용, 도심용등)의 핵심 기술인 5G 스몰셀 기지국의 통신 프로토콜 SW (L2/L3) 및 이를 시험할 수 있는 환경에 대한 기술을 포함함.
- 본 기술은 3GPP Rel.17 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(F1 Application Protocol))을 지원
- 5G 단말이 5G Core Network과 연결될 수 있도록 SA(Standalone) 기능, CU-DU 기능분할 기능 및 FR1과 FR2간의 이중연결성을 지원하는 NR-DC 기본 기능을 포함함.
- 본 기술은 5G SA기능을 지원하는 무선자원제어(L3 Call Control), 무선자원관리 (Radio Resource Management)를 포함하며, 기지국 운용관리를 위함 OAM 기능을 표준 규격기반으로 구축하여 실행함.
- 본 기술은, 우리나라 이동통신 사업자 밴드인 3.5GHz 대역 (n78 밴드)에 대하여 5G SA상용단말과의 무선인터페이스 검증을 완료하였으며 5G 스몰셀의 퀄컴칩셋을 활용하여 퀄컴 모뎀을 사용하는 경우 별도의 변환없이 바로 5G 스몰셀 상용시스템 개발이 가능.
- 본 기술은, 우리나라 28GHz 대역에 대하여 5G NSA상용단말과의 무선인터페이스 검증을 완료하였으며 5G 스몰셀의 퀄컴칩셋을 활용하여 퀄컴 모뎀을 사용하는 경우 별도의 변환없이 바로 5G 스몰셀 상용시스템 개발이 가능.
- 주요 개발내용은 3GPP Rel.17 5G NR기반의 L2/L3 프로토콜 SW, 3.5GHz 대역 (FR1)와 28GHz 대역지원이 가능한 MAC 스캐쥴러/무선자원 관리기술, 다중 타스크관리, Zero-Copy를 통한 성능향상이 보장되는 프레임워크 기술을 포함.
- 또한, 5G SA 기술 지원을 위한 시험환경으로 5G SA 상용단말 (갤럭시 S20 활용 및 VIAVI의 Multi-UE Emulator 활용) 및 5G Core Emulator SW를 통하여 여러대의 상용단말 접속, 최대전송속도등을 확인하였고, FR2 대역의 경우 미국향 단말의
- (5G 특화망에 활용) 5G SA를 지원하는 스몰셀 SW는 기존 NSA와는 달리 5G 단독망 접속이 가능하도록 형태로 제공됨에 따라 5G 특화망등에서 활용되는 5G 스몰셀로 확대 가능
- (3GPP Rel.17 규격 지원) ASN.1 화일을 3GPP Rel.17까지 지원
- (5G FR1, FR2 주파수 대역 지원) 5G 중대역 주파수인 FR1 (7.125 GHz 대역까지)과 높은 주파수 대역인 FR2 (7.125 GHz 대역 이상의 주파수로 우리나라는 28GHz 대역) 모두 지원
- (다양한 구조 지원 ) 5G NSA, 5G SA, NR-DC 모두 지원
- (기능분할 지원) 5G NR 기지국의 기능분할 중 Option 2(F1AP) 인터페이스 및 기술 지원
- (NR NRM 지원) 5G 스몰셀 운용 보전을 위한 NR NRM Model 지원
- (개발 수준) 다양한 5G 스마트 폰, 다중 단말 Emulaot를 통한 상용 수준의 기능 검증 완료
3GPP Rel.17 5G SA 스몰셀 SW기술은 FR1 3GPP Rel.17 5G NR SA (Standalone) 기술과 FR2 5G NR NSA 기술 지원을 특징으로 3GPP Rel.17 5G NR과 관련된 계층 2 이상의 통신 프로토콜을 지원하는 것을 특징으로 하며 아래의 기술을 포함
- 3GPP Rel.17 기반 5G NR 소형셀 기지국 L2/L3 Protocol Stacks
● 3GPP Rel.17 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.17 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 DL 성능: DL 800Mbps (100MHz, DDDSU 기준)
● FR1 (3.5GHz) 최대 UL 성능: UL 600Mbps (100MHz, DSUUU 기준)
● FR2 (28 GHz) 최대 DL 성능: DL 2.2Gbps (4*100MHz, DDDSU 기준)
● FR2 (28 GHz) 최대 UL 성능: UL 200Mbps (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.17 Sub-6GHz 5G NR SA 기지국 계층2 이상 프로토콜 스택 관련 제공자료
- 5G NR 스몰셀 SW 요구사항 정의서 3종
- 5G NR 스몰셀 SW 상위/상세 설계서 26종
- 5G NR스몰셀 SW 시험 절차서/소형셀 기지국 SW 시험 결과서 3종
- 5G NR 스몰셀 SW 자체시험 결과서 10 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.17 mmWave 5G NR NSA 기지국 계층2 이상 프로토콜 관련 제공자료
- 5G NR 스몰셀 SW 요구사항 정의서 2종
- 5G NR 스몰셀 SW 상위/상세 설계서 26종
- 5G NR스몰셀 SW 시험 절차서/소형셀 기지국 SW 시험 결과서 2종
- 5G NR 스몰셀 SW 자체시험 결과서 10 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.17 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