이번 시간에는 ...

1. 이번 시간에는... 지난 시간에는 IMT-2000의 정의와 규격 및 서비스에 대해 알아보고, 이동통신망의 구조 및 IMT-2000 네트워크 시스템에 대해 알아보았습니다. 이번 시간에는 IMT-2000 그 두번째 시간으로 IMT-2000의 시스템 구성, 네트워크 구성 및 서비스 플랫폼 구성에 대해 학습해 보도록 하겠습니다.

2. 학습 목표 27 회차 강의에서 다루게 되는 내용은 다음과 같습니다. IMT-2000 - II 이번 장의 학습 목표 IMT-2000의 시스템 구성에 대해 알 수 있다. IMT-2000 무선 규격에 대해 알 수 있다. IMT-2000 네트워크 및 그 구성에 대해 알 수 있다. IMT-2000 서비스 시스템 구성에 대해 알 수 있다.

3. IMT-2000 시스템 구성 • UTRAN 시스템 • USIM : • UMTS SIM으로, 유럽의 GSM에서 사용되고 있는 것으로 인터페이스, Security module, Memory, Application Toolkit으로 구성  IMSI, 즉 전화번호를 비롯하여 뱅킹, M-commerce 등의 특정 application 포함 가능 • 사용자는 USIM을 여러 장 가지고 다니면서 필요에 따라 필요한 카드를 교체 장착 사용 • UE : 3G용 무선 단말로, 초기에는 2G 단말과 유사할 것으로 예상 • NodeB : 2G의 BS에 해당하는 장비로 기능 축소 • RNC : UTRAN의 기술 핵심장비로, 기존 무선 망 교환기에서 수행하고 있던 무선 관련 기능의 대부분과 기지국 기능 수행 USIM UE Node B RNC • UE (ME) : 단말. 초기에는 2G와 3G의 dual mode로 동작 예상 • USIM : IMSI 및 application을 가지고 있는 ID card • Node B : 기지국. 2G의 기지국 기능보다 축소됨 • RNC : 기지국 제어기

4. Node B RNC UE AP NBAP NBAP RNSAP RANAP TE CC/MM GMM/ GPRS-SM TCP UDP AMR SCCP IP MTP-3b L3 PPP RRC PDCP ALCAP RRC PDCP ALCAP RLC RLC L2 MAC MAC-b MAC FP L1 WCDMA WCDMA ATM or IP ATM or IP IMT-2000 시스템 구성 • UTRAN 시스템별 프로토콜 스택 • 음성 코덱 QCELP에서 AMR로 변경  향상된 효율성 제공 • 단말에서 Layer 3에 해당하는 부분중 AMR과 TCP/IP부분, 즉 음성과 데이터가 Layer 1이나 2에서 동일하게 처리, Node B의 많은 기능이 RNC로 전이, Node B는 채널단 기술만 구현 • ATM or IP부분은 ALL-IP로 발전  무선에서는 ATM, AAL2를 통해, ALL-IP 기반에서는 다시 IP를 통해 유선으로 전달, 유선구간에서는 Mobile IP의 IP 터널을 통해 캡슐화된 IP 데이터 전달

5. Service Platform Service SCP HLR AAA MLC MSC SIP MGCP Control Transport SGSN MGW GGSN PSTN or else Internet RNC IMT-2000 시스템 구성 • IMT-2000 핵심망 (Core Network) • 2G의 교환망에 해당하는 기능 수행, Layered Architecture로 구성 (Service, Control, Transport) • Transport Layer  패킷 스위칭 역할 • Control Layer 무선 교환기, SIP 등 제어 시스템과 HLR, AAA 등 사용자 인증 및 위치 정보 등 무선 통신용 데이터베이스 시스템으로 구성 • Service Layer WAP 등 무선 인터넷 관련, 무선 동영상 서비스 관련 응용 시스템으로 구성

6. IMT-2000 무선 규격 • IMT-2000 무선 데이터 전송 및 주파수 대역 • 데이터 전송속도 • 차량 : 144 Kbps • 보행자 : 384 Kbps • 정지 : 2 Mbps • 주파수 할당 • 상향 : 1920 ~ 1980 MHz • 하향 : 2110 ~ 2170 MHz

7. 구분 IS-95 A IS-95 B 3G-1X 3G-3X 대역폭 1.25 MHz 1.25 MHz 1.25 MHz 5 MHz Chip Rate 1.2288 Mcps 1.2288 Mcps 1.2288 Mcps 3.6864 Mcps Frame Length 20ms 20ms 20 / 5ms 20 / 5ms 최대 전송속도 순방향 9.6(14.4)Kbps 76.8(115.2)Kbps 307.2 Kbps 2.0736 Kbps 역방향 9.6(14.4)Kbps 76.8(115.2)Kbps 307.2 Kbps 2.0736 Kbps Modulation 순방향 BPSK BPSK QPSK QPSK 역방향 왈쉬 직교 왈쉬 직교 BPSK BPSK 전력제어 순방향 50Hz 50Hz 800Hz 800Hz 역방향 800Hz 800Hz 800Hz 800Hz 인용: IMT-2000 CDMA 기술(세화) IMT-2000 무선 규격 • IMT-2000 무선 접속 규격 • 무선 접속 기술은 무선 대역폭 증가를 위해 발전 • 동기식 IMT-2000 무선 접속 규격

8. 항목 3GPP FDD 3GPP TDD Multiple Access DS DS + T Chip Rate 3.84 Mcps 3.84 Mcps Frame Length 10ms 10ms Channel Coding CC + Turbo CC + Turbo Spreading Modulation UL :Dual Ch QPSK DL : QPSK UL : QPSK DL : QPSK Power Control Fast Power Control Open Loop Outer Loop Fast Power Control Open Loop Diversity Transmit Diversity STTD, TSTD Transmit Diversity STTD, TSTD IMT-2000 무선 규격 • IMT-2000 무선 접속 규격 • 무선 접속 기술은 무선 대역폭 증가를 위해 발전 • 비동기식 IMT-2000 무선 접속 규격

9. IMT-2000 무선 규격 • IMT-2000 무선 접속 기술 비교 • 동기식 방식 : 미국 주도, CDMA One • 비동기식 방식: 유럽 주도, GSM 기반 • 동기식 & 비동기식 IMT-2000 무선 접속 규격 비교

10. MSC MSC 2G PSTN HLR AAA SCP RAN Internet SGSN GGSN IMT-2000 네트워크 • 초기 IMT-2000 네트워크 • 2G / 2.5G 시스템과 유사 • 기존 망(CDMA망)과의 연동규격은 미정 • 초기 3G 네트워크 구성 • RAN : Radio Access Network • MSC : Mobile Switching Center • VLR : Visitor Location Register • SGSN, GGSN : Serving & Gateway GPRS Support Node • SCP : Service Control Point • HLR : Home Location Register • AAA : Authentication Authorization Accounting

11. 2G SIP HSS AAA SCP MGW PSTN Internet SGSN GGSN RAN IMT-2000 네트워크 • 향후 IMT-2000 네트워크 • 트래픽의 중심은 Voice -> Data • 트래픽과 호처리의 구분 • MSC의 기능 분리 및 네트웍 호제어 역할 증대 • All-IP network • 향후 3G 네트워크 구성 • RAN : Radio Access Network • MGW : Media Gateway • SGSN, GGSN : Serving & Gateway GPRS Support Node • SIP : Session Initiated Protocol • HSS : Home Subscriber Server • SCP : Service Control Point • AAA : Authentication Authorization Accounting

12. IMT-2000 네트워크 구성 • 비동기식 IMT-2000 네트워크 구성 • 애릭슨 사의 IMT-2000 네트워크 구성 방안 • 단말기에서 핵심 망 (Core Network) 및 서비스 망 (Service Network) 모두 구성 • 호처리 MGW는 내부 Switching 기능만 수행 • All-IP 네트워크 • Erricson 사의 IMT-2000 3G 네트워크 구성

13. Network Server Farm GSM UMTS Server SS7 SIP/H.323 Server SS7 Gateway AAA, LDAP, SCP, HLR DNS,DHCP,OSS,Billing 3rd Party Services PSTN Gateway PSTN Packet Network Media Server Packet Gateway Wireless Gateway Internet Iu Intranets RNC IMT-2000 네트워크 구성 • 비동기식 IMT-2000 네트워크 구성 • 노텔 사의 IMT-2000 네트워크 구성 방안 • 내부 Packet 네트워크 중심의 Architecture • 인터넷의 접속은 GGSN에 직접 접속하며, 네트워크 Server Farm에서 통신 부가 기능 수행 • Nortel 사의 IMT-2000 3G 네트워크 구성

14. IMT-2000 서비스 시스템 구성 • IMT-2000 서비스 애플리케이션 구성도 • IMT-2000 서비스 제공을 위한 중간 Middleware 구성  현재 이동통신사 서비스 플랫폼과 유사한 구성 • 별도의 서비스 플랫폼으로 통일된 서비스 규격 및 보안 문제 해결 • 현재까지는 별도의 규격화 작업 없음 • IMT-2000 서비스 애플리케이션 네트워크 구성

15. IMT-2000 정리 • IMT-2000 결론 • IMT-2000으로 가면 무엇이 바뀌는가? • 무선부분은 기술이 진보한다. • 전송속도의 증가 • Traffic 압축효율의 증가 • 채널 사용효율의 증가 • Core Network 부분은 기능의 분화가 이루어진다. • MSC의 기능 분할 • 데이터 중심 처리 • 네트워크 서비스가 통신 서비스시장을 잠식한다. • 인터넷과 CN과의 연동 • 미들웨어를 통해 서비스 서버가 간접적인 호 제어 가능

16. IMT-2000 정리 • 약어 정리 AAA : Authentication, Authorization and Accounting ALCAP : Access Link Control Application Protocol AP : Application BPSK : Binary Phase Shift Keying CC : Call Control CN : Core Net EIR : Equipment Identification Register FP : Frame Protocol GGSN : Gateway GPRS Support Node GMM : GPRS Mobility Management GPRS-SM : GPRS Session Management GPRS : General Packet Radio Service GSM : Global System for Mobile communications HLR : Home Location Register HSS : Home Subscriber Server IMT-DS : IMT-2000 Direct Spreading IMT-FT : IMT-2000 FDMA / TDMA IMT-MC : IMT-2000 Multi-carrier IMT-SC : IMT-2000 TDMA Single-Carrier IMT-TC : IMT-2000 TDD CDMA LDAP : Lightweight Directory Access Protocol MAC : Medium Access Control ME : Mobile Equipment MGCP : Media Gateway Control Part MGW : Media Gateway MLC : Mobile Location Center MM : Mobility Management MSC : Mobile Switching Centre MTP3-B : Message Transfer Part level 3 NBAP : NodeB Application Part PDCP : Packet Data Convergence Protocol PSTN : Public Switched Telephone Network QPSK : Quadrature Phase Shift Keying RAN : Radio Access Network RANAP : Radio Access Network Application Part RNC : Radio Network Controller RNSAP : Radio Network Subsystem Application Part RRC : Radio Resource Control SCCP : Signaling Connection Control Part SCP : Service Control Point SGSN : Serving GPRS Support Node SIP : Session Initiated Protocol STTD : Space Time Transmit Diversity TE : Terminal Equipment TSTD : Time Switched Transmit Diversity UE : User Equipment UMS : Unified Messaging Service UMTS : Universal Mobile Telecommunications System USIM : Universal Subscriber Identity Module WAP : Wireless Application Protocol

17. 요약 정리 이번 시간에 소개했던 내용을 정리해 봅시다. IMT-2000의 UTRAN 및 Core Network 시스템 구성에 대해 알아보았습니다. 비동기 및 동기 방식의 IMT-2000 무선 규격에 대해 알아보았습니다. IMT-2000 네트워크 및 그 구성에 대해 알아보았습니다. IMT-2000 서비스 시스템 구성에 대해 알아보았습니다. 다음 시간에는 2.3GHz 휴대 인터넷에 대하여 학습하시게 될 것입니다.

18. 평가 하기 문제1 IMT-2000 Core Network을 구성하는 세가지 Layer는 무엇입니까? 정답은 다음과 같습니다. Service, Control, Transport 해설내용: IMT-2000 Core Network는 2G의 교환망에 해당하는 기능을 수행하며, Service, Control, Transport의 Layer로 구성됩니다. Transport Layer는 패킷 스위칭 역할을 수행하고, Control Layer는 무선 교환기, SIP 등 제어 시스템과 HLR, AAA 등 사용자 인증 및 위치 정보 등 무선 통신용 데이터베이스 시스템으로 구성되며, 마지막으로, Service Layer는 WAP 등 무선 인터넷 관련, 무선 동영상 서비스 관련 응용 시스템으로 구성됩니다.

19. 평가 하기 동기식과 비동기식 IMT-2000 무선 규격의 차이는 무엇입니까? 문제2 정답은 다음과 같습니다. 동기화를 수행하는 방식의 차이 해설내용: 동기식과 비동기식의 가장 큰 차이는 동기를 어떻게 맞출 것인가 입니다.동기식은 동일한 PN code를 사용하며, offset에 의해 기지국을 구분합니다. 반면 비동기식은 기지국마다 서로 다른 code를 사용합니다. 총 512개의 코드가 64개의 그룹으로 구분되어 할당됩니다. 비동기식 방식은 복잡한 동작 원리를 가지고, 초기 동기시간도 길고, 과정도 어렵게 되어 있습니다. 하지만 기지국에 GPS가 필요없고, 기지국마다 코드가 틀리므로 아무리 시간지연이 심해도 통신 간섭이 동기식보다 적게 되는 이점이 있습니다. 핵심망 기반의 동기식 방식은 ANSI, 비동기식은 GSM을 사용한다는 점도 큰 차이입니다.