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Ubiquitous Networks - WLAN, WMAN, Cellular -

Ubiquitous Networks - WLAN, WMAN, Cellular -. Laboratory of Intelligent Networks (LINK)@KUT http://link.kut.ac.kr Youn-Hee Han. New-Wave. 인터넷. 음성. 국내 이동통신 ARPU. 천원. Traffic. Traffic. 40. Broadband. 30. 음성. 모바일. 20. Narrowband. 10. 유선. Data. 0. ’ 10. ’ 04. ’ 06. ’ 08.

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Presentation Transcript


  1. Ubiquitous Networks - WLAN, WMAN, Cellular - Laboratory ofIntelligent Networks (LINK)@KUT http://link.kut.ac.kr Youn-Hee Han 한국기술교육대학교

  2. New-Wave

  3. 인터넷 음성 국내 이동통신 ARPU 천원 Traffic Traffic 40 Broadband 30 음성 모바일 20 Narrowband 10 유선 Data 0 ’10 ’04 ’06 ’08 ’00 ’02 ’08 ’07 ’05 ’06 ’04 ’03 ’06 ’08 ’10 ’02 ’04 ’00 최근 무선 통신 동향 - overall 사업자간 영역 붕괴 및 멀티미디어 도래 •유선/무선, 통신/방송사업자간 영역 붕괴 •비인가 무선 기술 기반 옥내/옥외 사설 망 구축 확산 (WLAN/WiMAX 등) •고속 무선 멀티 미디어 서비스 확대 (고품질 VoIP, 방송 서비스 등) Mobile / Multimedia / Broadband 추세 ARPU : Average Revenue Per User 출처 : 2003 Broadband World Forum ('03.8월)

  4. 최근 무선 통신 동향 – 1/7 달라지는 상황 • WLAN 내장 (Smart)Phone 본격 등장 • WLAN 기본 내장형 Notebook 장비 급속 확산 (인텔 센트리노 정책) • 3G와 WLAN 복합 단말 (휴대전화 - iphone, PDA) 등장 및 확산 예상되는 결과 • 3G를 대체하는 무선 기술 및 망구조 확산 • WLAN 확대 따른 3G 시장 잠식 발생

  5. 최근 무선 통신 동향 – 2/7 달라지는 상황 • WLAN 기술 기반 고속 무선 데이타 서비스 다양화 • Enterprise, Hot-Spot, SOHO 등 사설 망에 대한 WLAN 적용 확대 • WLAN 지원 가능한 휴대전화, PDA, Notebook 확산 예상되는 결과 • 3G 데이타 시장 위축 및 수익 감소 • WLAN 사설 망 확대 따른 3G 데이터 서비스 시장 잠식 및 수익 감소 SOHO: Small Office/Home Office

  6. 최근 무선 통신 동향 – 3/7 달라지는 상황 • VoIP 서비스의 유선 및 무선 PBX 기업망 중심 확산 • 인터넷 유선 및 무선 PBX (WLAN VoIP) 시장 확대 • - 미국 Comcast: ’06말 모든 가입자의 VoIP화 추진 (’04말 600만 가입자 확보) • - 일본 Yahoo-BB: 현재 500만 VoIP 가입자 확보 • - 미국/일본에서 WLAN VoIP 시장이 병원 및 기업을 중심으로 급속 확산 • 3G와 WLAN(VoIP) 복합 단말 등장 - 일본 NTT DoCoMo: WLAN/VoIP 기업서비스 (WCDMA/WLAN(VoIP) 단말기확보) 예상되는 결과 • 3G 음성 시장 위축 및 수익 감소 • 실내 WLAN VoIP 확산 따른 3G 회선 음성 서비스 경쟁력 약화 및 수익 감소 PBX : Private Branch Exchange; 사설 교환기

  7. 최근 무선 통신 동향 – 4/7 달라지는 상황 • 이동통신에서의 정액제 확산 • 정액제의 확산 (KDDI, DoCoMo, Verizon, KT) • Voice 시장 정체 예상되는 결과 • 새로운 시장 모색 필요 • Multimedia, Campus, Enterprise 시장 확대 필요

  8. 최근 무선 통신 동향 – 5/7 달라지는 상황 • 비인가 주파수 기반 무선 서비스 기술 및 시장 확대 • 비인가 주파수 대역 • ISM Band (2.4~2.48GHz, 5.73~5.85GHz) • - 산업/과학/의료 촉진을 위한 주파수 대역 • 미국 U-NII Band (5.15~5.35GHz, 5.73~5.83GHz) • - U-NII : Unlicensed National Information Infrastructure (’97 할당) • - 학교/도서관/의료산업/비도심 지역의 인터넷/무선광대역 촉진용 대역 • WLAN/WiMAX 중심 비인가 주파수 대역의 추가 할당 및 광대역화 추진 예상되는 결과 • 타사업자(유선 등)의 무선 서비스 시장 진입 장벽 해제 • TIA가 FCC에 위기감 따른 다음 사항 요청 • - 인가/비인가 기술간 형평성 유지 요망 • - 인가 서비스용 주파수에 비인가 장비 및 서비스 진입 가능성 배제 요망 TIA : Telecommunication Industry Association (US)FCC: Federal Communication Commission

  9. 최근 무선 통신 동향 – 6/7 달라지는 상황 • 멀티미디어/광대역 IP 서비스 요구 증대 및 확산 • 고품질 VoIP 음성 서비스 확산 (64~128Kbps 고품질 Vocoder 고려) • 방송, 화상전화 등 동영상 서비스 확산 예상되는 결과 • 주파수 용량 한계로 3G 데이터 서비스 확산에 한계 발생 • 데이터 서비스 속성상 (정액제 등 고려시) 대규모 CAPEX대비 ROI에 어려움 예상 Vocoder: Voice Encoder CAPEX : Capital ExpenditureROI: Return of Investment http://www.youtube.com/watch?v=-hqvvNcvenU

  10. 최근 무선 통신 동향 – 7/7 달라지는 상황 • 무선 광대역 기술/서비스에 대한 관심 급증 • IEEE 802.16 미팅 참석자수 급증 - ’04.01시 130명 참석에서 ’04.05시 240명 참석으로 급증 • 미국 등 국가 규모 무선 광대역 확대 추진 - ’07까지 전국민의 광대역 서비스화 추진 - 무선광대역과 DSL/Cable의 경쟁 구도 추진 - 비인가 5GHz, 인가 3.5/2.5GHz에 무선광대역 기술 도입 추진 (미국 및 유럽) 예상되는 결과 무선광대역 기반 Pre-4G 활성화 따른 3G 경쟁력 약화

  11. WiBro Intro. http://www.youtube.com/watch?v=Gso2WTCLC98 http://www.youtube.com/watch?v=vX9_gM9-drI

  12. WiBro 도입배경 무선시장의 유선시장 추월 데이터 시장 비중 확대 가정/개인시장의 급성장 Market (단위:조) (단위:조) (단위:조) 현재 무선랜 이동전화기반 무선인터넷 • 커버리지 한계로 비즈니스 모델에 한계 • 초고속인터넷 종속 모델로 독자적 수익기반 없음 • 비싼 종량제 요금으로 무선인터넷 이용률 저조 • 저속의 전송속도로 다양한 콘텐츠 부족 새로운 기술기반의 “광대역 무선 인터넷 서비스” 미래

  13. [핸드폰 형 소형단말기/ PDA를 노트북에 연결] [노트북/PDA에 카드 장착] [핸드폰형] [PDA] [노트북PC] [핸드헬드PC] WiBro (or Portable Internet) 서비스 정의 “실내의 유선 초고속인터넷을 휴대형 단말기를 이용하여 실외의 정지 및 이동환경에서도 고속으로 인터넷에 접속, 필요한 정보나 멀티미디어 컨텐츠를 이용할 수 있는통신서비스” “고속 데이터 전송” “저렴한 인터넷” “정지 및 이동중에도” “언제 어디서나” • 초기 저속(60km)이동 중심 • 이동성 가능 • 도심지의 길거리, • 공원 등 옥외에서도 • Seamless한 접속 • 가입자당 1Mbps급 • 향후 초고속 제공 • 정액제를 도입 이용 단말 <참조: 2002년 10월 정보통신부 보도자료>

  14. 와이브로 (WiBro) 이동 [와이브로(WiBro)의 서비스 포지셔닝] 보행 2G 이동통신 3G 이동통신 무선 랜 초고속인터넷 정지 1 10 100 0.1 Mbps WiBro와 유사서비스와의 비교 구 분

  15. WiBro 서비스망 구조 Hot Zone 지사/점 인터넷 노드 중앙노드 인증서버/DHCP/포털 KORNET ACR BS/RAS HA BS/RAS 인터넷 백본망 서버팜 무선망 액세스망 AP, 중계기 인프라RAS(Radio Access Controller) ACR; Access Control Router, 중계 선로(지선, 간선) Giga Router/Gateway, HA(Home Agent) 등 서비스 콘텐츠 수용 서버 투자요소 활용요소 전화국사 및 그룹 기지국 활용 광코아(지선, 간선), 라우터 및 메트로이더넷 장비 활용 국내 최대 인터넷망(Kornet) 활용

  16. WiBro & Standardization

  17. 국내 표준화 – TTA • TTA PG302 표준화 추진 현황

  18. 국내 표준화 – TTA • 기술 Spec

  19. 국제 표준화 - IEEE 802 Technology • IEEE 802 LAN/MAN Standards Committee • Wired • 802.3 (Ethernet) • 802.17 (Resilient Packet Ring) • Wireless • 802.11 (Wireless LAN) • Local Area Network • 802.15 (Wireless PAN) • Personal Area Network (e.g., Bluretooth, UWB, Zigbee) • 802.16 (Wireless MAN) • Metropolitan Area Network `

  20. IEEE 802.16 WMAN • Point-to-Multipoint • Wireless Metropolitan Area Network • Wireless technology for subscriber access, as an alternative to traditional twisted-pair wired line • Standardizes the air interface and related MAC • Physical layer is optimized for bands from 10 to 66 GHz; Extensions to the 2 to 11 GHz bands • Supports data rates from 2 Mbps to 155 Mbps • Broadband Wireless Access • Cell size: 100m ~ (1~10) km

  21. IEEE 802.16 표준화 추진 과정 Standard Specifications 802.16 (2001/12) “Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems for 10~66 GHz” 802.16.2 (2001/9) Coexistence problem 802.16a (2003) “MAC Modifications & Additional Physical Layer Specifications for 2-11 GHz” 802.16c (Detailed system profiles for 10~66GHz) 802.16d (2004/5) “Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems” 802.16e (~ 2006/7) “Physical and Medium Access Control Layers for Combined Fixed and Mobile Operation in Licensed Bands”

  22. WiBro와 IEEE 802.16e IEEE802.16e+/f/g 802.16e IEEE 802.16e • 2~6GHz Multi-cell (Licensed FDD/TDD) • SC2/OFDM/OFDMA • 30Mbps in10MHz BW • OFDMA FFT: 2K, 1K, 512, 128 • HO in IPv4 or IPv6 • Enhancement of IEEE802.16e (HO, Sleep mode, H-ARQ, MIMO) • Network Interface Standard • Core Network Standard WiBro Evolution 2004.12 Sponsor Bollot 2005.2Draft D6 2005.7Publication As Standard 2004.4Q 2005 2006 2007 WiBro 2004.10Phase I rev. ~2005.4QPhase II • PHY Harmonization • MAC Harmonization • Max 50Mbps • AAS, MIMO

  23. Cellular Technology

  24. Cellular Evolution • 2G: Mainly voice with GSM, CDMA (PCS) • 2.5G: Adding Packet Services • GPRS, EDGE, CDMA 2000 1x, CDMA 2000 1x EVDO • 3G: Adding 3G Air Interface: UMTS-WCDMA (Wideband CDMA) • 3G Architecture: • Support of 2G/2.5G and 3G Access • Handover between GSM and UMTS technologies • 3G Extensions: • HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access)/HSUPA • Inter-working with WLAN (I-WLAN) • Beyond 3G: • Long Term Evolution(LTE)/System Architecture Evolution(SAE) • Adding Mobility towards WLAN and non-3GPP air interfaces

  25. Cellular Evolution 유럽 한국, 미국 • GSM: GSM  W-CDMA • CDMA : cdmaOne(IS95)  cdma2000(IS2000)

  26. Cellular Evolution WCDMA Evolution (source: SKT) HSDPA: High-Speed Downlink Packet Access HSUPA: High-Speed Uplink Packet Access

  27. Cellular Evolution Service Evolution

  28. 9.6 14.4 32 64 144 384 2000 음성 및 단문메세지(SMS) ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ E-mail × ▲ ○ ○ ○ ○ ○ 인터넷 접속 × × ▲ ▲ ○ ○ ◎ 데이터베이스 × × ▲ ○ ○ ○ ○ 서류전송 × × ▲ ○ ○ ○ ○ 위치확인서비스 ▲ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 정지화상전송 × ▲ ○ ○ ○ ○ ○ 저품질 비디오서비스 × ▲ ▲ ○ ○ ○ ◎ 고품질 비디오서비스 × × × ▲ ▲ ○ ◎ ※ 주 : ◎ = 매우 우수, ○ = 우수, ▲= 보통, ×= 곤란 ※ GSM(9.6k), CDMA(14.4k), CDMA 2000(144k이상), WCDMA(384k이상) 전송속도와 서비스 구현의 관계

  29. B3G & 4G ?

  30. 3G+ (HSDPA, HSUPA) 1G ( Analog ) 2G ( Digital ) 3G ( IMT2000 ) Mobile Communication Roadmap Mobility 1995 2000 2005 2010+ 4 G High Speed WiBro 802.16e CDMA2000 EV-DO/DV W-CDMA/HSDPA Medium Speed CDMA/GSM/TDMA RFID High speed WLAN WPAN ZigBee MANet 5 GHz WLAN Wi-Max 802.11a/g AMPS ETACS JTACS NMT Low Speed 2.4 GHz WLAN Bluetooth 802.11b PAN Data Rates <1 Mbps ~ 14.4 kbps <10 Mbps <100 Mbps 144 kbps 384 kbps

  31. High Mobility 3G+ DMB 4G Evolution 3G EV-DO GSM 2G GPRS HSDPA Revolution Mobile IS-95 CDMA1x IS-136 WCDMA WiBro Evolution IEEE802.16e Wi-Fi IEEE802.11 Wi-Max Nomadic IEEE802.16 W-PAN Bluetooth UWB Low Mobility Time 2005 2010+ Samsung’s View on B3G and 4G

  32. [Homework #1] • 망 중립성 (Network Neutrality)에 대해 조사 분석하고 다음의 기사와 자신의 생각을 망 중립성 관점에서 논하시오. • http://itnews.inews24.com/php/news_view.php?g_serial=480345&g_menu=020300&pay_news=0 • 제출형태 • 서론, 본론, 결론의 구조를 지닌 보고서 파일(HWP 또는 MS-Word)을 게시판에 업로드 • 파일명: UC-1차-홍길동-2005111222.hwp • 게시판의 게시물 제목: UC-1차-홍길동-2005111222 • 각종 질문은 “수업 Q&A 게시판”에 등록 • 게시판 사용은 간단한 회원가입후 사용 • 학번, 성명, 이메일은 정확히 입력 • 제출기한 • 2010년 3월 31일 (수요일) 23:59:59

  33. [Homework #1] 한국기술교육대학교

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