3GPP Rel.11 기반 LTE-TDD Small Cell SW (MAC/RLC/PDCP/RRC/GTP/S1AP/X2AP/RRM/SON/OAMAgent) 및 소형셀 기지국 SW 검증용 툴킷
- 모바일 트래픽 오프로딩에 Wi-Fi 역할은 지속될 것이나, 비면허대역 간섭 문제, QoS 보장형 등 한계가 있으므로, 안테나당 10W급 이하까지 소형셀로 개념으로 확장된 소형셀은 망 용량 확보 기술로 주목
- 스마트폰과 LTE 도입으로 급증한 모바일 트래픽과 서비스 품질 향상을 위한 대응책으로 소형셀이 부상되었으며 펨토셀 활성화를 위한 펨토포럼은 도심 및 외곽지역까지 지원하는 소형셀 포럼으로 변경
- 소형셀 시장이 열림에 따라 현재 국내 소형셀 기지국 제조업체들은 소형셀 기지국 조기 사업화를 위해 소형셀 기지국을 생산하고 있으나 전문인력 및 예산 부족으로 소형셀 기지국에 탑재되는 L1/L2/L3 소프트웨어 기술을 해외 제조업체에 전적으로 의존함에 따라 최신 표준기술의 조기 공급 불가 및 차별화된 기능을 독자적으로 제공하기에 어려운 실정
- 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) 소형셀 기지국 SW 기술은 5G 이동통신에서 용량 확보를 위한 핵심 기술이므로 LTE기반 소형셀 기지국 SW의 상용화 기술 확보시 5G 소형셀 글로벌 시장의 지속적 선점 가능, 5G Small Cell 기술에도 TDD기술이 사용되고 있어서 LTE-TDD 기술로 5G Small Cell 기술의 기반 마련
- 본 기술은 상기의 문제점을 해결하고자 현재 중소기업에 제공하고 있는 소형셀 기지국의 3GPP Release Version (Rel.9)보다 앞선 Version과 최대 성능을 안정적으로 제공할 수 있는 3GPP Rel.11 소형셀 기지국 SW를 개발함.
- 본 기술은 소형셀 기지국 SW가 공통으로 사용할 수 있는 HW 종속성을 최소화 한 SW Framework을 포함하고 있으며 개발자 시험환경을 통한 기능 추가 용이성으로 , 소형셀 기지국 제조업체에게 기술이전 되었을 때 쉽게 상용화가 가능함.
- 본 기술은 3GPP Rel.11 LTE-TDD Layer2/Layer 3 SW (MAC, RLC, PDCP, RRC, GTP, S1AP, X2AP, MAC Scheduler) SW를 지원함.
- 여러대 (32대 이상)의 상용단말과의 접속에 의한 검증을 완료 SW
- 소형셀 기지국 특성 (낮은 메모리 용량, 낮은 CPU 사양)을 고려한 메모리 최적화, CPU Processing Time 최적화 부분 포함
- 단말의 무선 상태를 고려하여 소형셀 기지국의 최대용량, 사용자의 QoS를 고려한 MAC Scheduler, RRM 알고리즘 포함
- 소형셀 기지국 SW 개발환경(SOSIM)은 소형셀 기지국 HW와 독립적 환경에서 소형셀 기지국 SW 및 알고리즘을 검증할 수 있는 독창성 있는 세계 유일 기술
- HW 플랫폼 (L1포함)의 독립성을 강조한 SW Framework 구축으로 타 SW 대비 우수성 탁월
Rel.11 LTE-TDD 소형셀 기지국 SW 기술은 LTE 기지국 계층2 이상 프로토콜 스택 기술, LTE 소형셀 기지국 프로토콜 스택 개발 및 시험환경 기술로 이루어짐.
A. 기술명 : Rel.11 LTE-TDD 기지국 계층2 이상 프로토콜 스택 기술
- 3GPP Rel.11 기반 소형셀 기지국 L2/L3 Protocol Stacks
● 2계층 프로토콜 : MAC, RLC, PDCP
● 3계층 프로토콜 : RRC, GTP, S1AP, X2AP, M2AP
● 응용 SW: RRM(Radio Resource Management), 주변셀 정보를 활용한 자동 구성 SON(Self-Organizing Network) 기술
● QoS 보장 MAC Scheduler 알고리즘
● RRM 알고리즘 (Call Admission Control, Bearer Control, Interference Management)
- SW Framework
● Multi-Task 관리, Task간 통신, 공통 Utility
● Zero Copy를 위한 Memory 관리
● Debug, Log Message 처리, Timer 관리
B. 기술명 : LTE-TDD 소형셀 기지국 프로토콜 스택 개발/시험 환경 기술
- Windows 환경에서 MAC 스케쥴러 및 소형셀 기지국 User Plane Protocol Stack들 (PDCP, RLC, MAC) 을 시험할 수 있는 개발/시험환경
- SW Framework Emulation: RTOS Emulation, Multi-Task 관리, Task간 통신, TTI Event 발생, Debug, Log Message 출력 및 관리, TASK별 내부 변수 Monitoring, 제어 창을 통한 사용자 함수 호출 기능
- L1 PHY Emulator 기능 (기지국 측 PHY, 여러 UE용 PHY, SCAPI기반 PHY CONVERGENCY, )
- Wireless Channel Generator (사용자의 모델에 따른 Wireless Channel Emulator, SNR발생,)
- Multi-UE Emulator (여러대의 UE들을 Emulation 할 수 있는 Protocol Stack 모사 기능, LTE-TDD기능 포함 )
A. 기술명 : LTE-TDD 기지국 계층2 이상 프로토콜 스택 기술
- 소형셀 기지국 SW 요구사항 정의서
- 소형셀 기지국 SW 상위/상세 설계서
- 소형셀 기지국 SW 시험 절차서
- 소형셀 기지국 SW 시험 결과서
B. 기술명 : LTE-TDD 소형셀 기지국 프로토콜 스택 개발/시험 환경 기술
- 윈도우즈 기반 소형셀 기지국 SW 개발/시험환경 설계서
- 본 이전기술은 LTE-TDD 기반의 3GPP규격을 사용하는 주거용 펨토, 엔터프라이즈용 펨토, 도심/시골 야외용 펨토인 소형셀 기지국 뿐만 아니라, 기지국 기능을 수행하는 계측장비, 기지국 기능을 필요로 하는 각종 융합 플랫폼에 사용될 수 있을 것으로 판단됨.
? 이전기술은 3GPP규격에 정의된 Protocol Stack들에 대한 결과물로 다양한 활용처가 있을 수 음.
- 소형셀 기지국 제조업체에게 기술이전 되어 해외 업체보다 앞선 3GPP 표준, 앞선 3GPP 표준, 소형셀-소형셀, 소형셀-매크로셀간 간섭을 해소하는 SON 기술 등 기술적으로 차별화된 제품 개발로 세계 시장 선점 가능
- 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
- 과도한 매크로셀 추가 설치를 다수의 소형셀로 대치함으로써, 국가적으로 전력 및 CO2 절감 효과가 있으며, 통신사 입장에서는 관리비용 절감 및 용량의 변화를 능동적으로 대처해가는 것이 가능
- 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 효과