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스마트 모바일 세상을 위한 KT의 이동통신 네트워크 기술 및 고도화 계획 (HSN 2011 발표)
January 20, 2011 | By KT
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6
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Transcript
스마트 모바일 세상을 위한 KT의
이동통신 네트워크 기술 및 고도화 계획
김 현 표 kt 유무선네트워크 연구소(hpkim@kt.com)
2011. 1. 20

Contents
New Mobile Phenomenon
kt mobile wonderland
1
Network Evolution
Summary

I. New Mobile Phenomenon:
Mobile Data Explosion
2

무선 통신 서비스 진화 방향
 무선 통신 서비스 진화에 따른 kt 서비스 상용화
Mobility
LTE
IEEE
802.16m
LTE-A
2007.3
2012년 도입 예정
IMT-Advanced
3
. LTE : Long Term Evolution
. UMB: Ultra Mobile Broadband
1G
2G
Data Rate
CDMA
GSM
AMPS
WCDMA
HSDPA/HSUPA
CDMA2000/Ev-DV/DO
WiBro/M-WiMAX
IEEE
802.16e
IEEE
802.11a/b
802.16 a/d
3G
IEEE
802.11n
3G Ev. UMB
WLAN
F-WiMAX
IEEE 802.11
VHT
1997.10
2006.6
2002.2
1982.10

Mobile Data Explosion . Peta에서 Exa 시대로!!
 Global Mobile Data Explosion
 전세계 모바일 데이터 예상
(Terabytes/month)
 Mobile data traffic
 220 PetaBytes/month
4
(Source: Cisco VNI, 2010)
(2010년)
3.5 ExaBytes/month
(2014년)
※ Peta: 1015, Exa: 1018

Mobile Data Explosion의 세가지 동인(動因)
 인프라
 모바일 데이터 사용을 촉진하는 빠른 무선 네트워크의 구축
 단말기
 아이폰 등 스마트폰 등장으로 인한 데이터 사용의 편이성
 컨텐츠
 소셜 네트워크 서비스, UCC 컨텐츠 및 클라우드 서비스의 증가
5
인프라 단말기 컨텐츠

Mobile Device Diversity
 스마트폰 확산 가속화
 ’09 iPhone 도입 이후 국내 스마트폰 시장 급성장
500MM
1,000MM
2,500MM
 국내 스마트폰 가입자수
6
 스마트패드 등 새로운 Device 출현
2010 2011 2012
(Source: KT 경제경영연구소, 2010.6)
 2011년 국내 사용자 100만 명 이상 예상(Gartner)
 2012년 넷북, 2013년 데스트탑 추월 예상
(Source: 포레스트 리서치, 2010.6)

Mobile Device Diversity에 따른 트래픽 급증
 스마트폰 등 무선 데이터 사용 편이 단말의 확산
⇒ 모바일 데이터 트래픽 급증
(Source: KT, 2010.6)
300MB
2GB
6.7배
7
글로벌 스마트폰 데이터 트래픽
KT Mobile Device별
1인당 3G 데이터 월 사용량
(Source: Cisco, 2009 / ITU 재인용)
 스마트폰 = 일반폰 Ⅹ 30
 넷북 = 일반폰 Ⅹ 450
일반폰 스마트폰 넷북
14MB
21배

Total Mobile Data Traffic vs. WCDMA + LTE 용량
 Data explosion으로 유발된 Total mobile data traffic은
‘WCDMA+LTE‘ 용량을 초과할 것으로 예상
WCDMA+LTE 수용용량 vs. Total mobile data traffic
2015년 총 예상 트래픽은
3G+LTE 수용 용량의 약 3.2배 수준 초과
(Terabytes / month)
8
WCDMA 수용 용량
Total mobile data traffic(예상) 부족용량
⇒ WCDMA+LTE 이외 WIBRO 및 WiFi를 활용하는 3W 전략이 필요

무선망 고도화 추진방향 및 목표
데이터 트래픽
트래픽
TCO(CAPEX, OPEX) 획기적 절감
고용량, 고효율 무선 네트워크
9
음성 트래픽
year
음성 중심 데이터중심
대용량 트래픽 처리
경쟁우위 유선망 활용한
무선망 경쟁력 극대화
Home Car/Walk Work

II. kt mobile wonderland:
3W(+LTE) network + CCC strategy
10

‘Mobile Wonderland‘ network strategy
스마트폰
듀얼단말
3G기지국 스마트폰
노트북
음성통화
WIBRO/WiFi
겸용 라우터
egg
스마트폰
쿡 WiFi
스마트패드
노트북
테더링
① 3G + LTE
② WiBro
③ WiFi
11
스마트폰
WIBRO
넷북
WIBRO
기지국 듀얼단말
노트북
게임기 스마트패드
WiFi AP
(쿡AP)
스마트폰
Tablet PC
쿡 TV
PMP
SoIP

 3W(WiBro+WCDMA+WiFi) 전략 +‘홈 FMC서비스 + 테더링 + OPMD’기반
 SoIP: Service over Internet Protocol, OPMD: One Person Multi Device
데이터
무제한 서비스
 전국 어디서나
이동형 WiFi
 전국 84개시 +
고속도로
고속, 무제한, 무료
 전국 100,000개 존

WCDMA 망의 용량 증설
 기존 WCDMA망에 대한 용량 증설 투자 지속
 도심 과부하 지역에 기지국 및 섹터 추가 증설을 통한 셀 분할
섹터 1
섹터 2
섹터 1
섹터 2
12
섹터 3
섹터 3
new
섹터 2
new
섹터 1
기존 기지국 신설 기지국 중계기

WCDMA 네트워크 고도화 . HSPA+ 및 LTE 도입
 HSPA+ 도입을 통한 WCDMA 네트워크 기능 고도화
 2Mbps(HSPA)  4Mbps(HSPA+); 평균 서비스 속도 기준
 서울/수도권 지역 대상으로 상용화 계획 (2011. 1Q)
 2010. 4월 확보한 900MHz 대역을 활용한 LTE망 구축
13
 서비스 속도 향상에 따른 고객 만족도 증가 및 CAPEX 감소
 4Mbps(HSPA+)  12Mbps(LTE)
 무선망 투자비용 감소
900 MHz
주파수 할당
(KT 1등)
2010
4월
900 MHz
주파수
사용 가능
2011
7월
LTE 상용
일정 (계획)
2012
1H

WIBRO 커버리지 확장을 통한 Data offloading
 WIBRO 전국 커버리지 확장 . 전국 84개 시 및 주요 고속도로
충주
삼척
광주
안성 제천
서울
파주양주
동두천
포천
이천
평택
오산
인천
속초
강릉
동해
태백
원주
춘천
고속도로
경부, 중부, 호남, 영동선
충주
삼척
광주
안성 제천
서울
파주 양주
동두천포천
이천
평택
오산
인천
강릉
동해
태백
원주
춘천
속초
고속도로
서해안,남해,신대구-부산
14
창원
제주
서귀포
경주
김천
상주
문경
영주
광양
여수
나주


김제
군산
아산
공주
양산
사천
영천
목포
안동
진주
마산
서산
보령
청주
포항
구미
부산
진해 광역시
통영거제
순천
대구
광역시경산
밀양
울산
광역시
김해
천안
논산
광주
광역시
정읍
전주
익산
계룡
대전
광역시 울릉도
창원
김제
군산
아산 양산
사천
영천
목포
안동
진주
마산
서산
보령
청주
포항
구미
부산
진해 광역시
통영 거제
순천
대구
광역시경산
밀양
울산
광역시
김해
서귀포
경주
김천
상주
문경
영주
광양
여수
나주
남원
공주
논산
익산
정읍
광주
광역시
전주
계룡
천안
대전
광역시
제주
울릉도
2010년 10월 2011년 3월

WIBRO - 이동형 WiFi를 통한 Data offloading
 \'egg\' 에 기반한 이동형 WiFi
 WiFi를 지원하는 개인용 멀티미디어 단말들에게 WIBRO
백홀 을 이용하여 인터넷 접속 가능 환경 제공
이동하면서 다수 WiFi 단말 동시 이용 가능
15
WIBRO 기지국

100,000
WiFi존 확장을 통한 Data Offloading
 2010년 말 40,000개, 2011년 말 100,000개의
WiFi존 구축을 통한 WiFi존 확장
 강력한 유선 인프라를 바탕으로 WiFi존을 확장하여 Mobile
Data Traffic 수용
(source : jiwire(USA), Sep.2010)
16
0
20,000
40,000
60,000
80,000
100,000
United Kingdom France China 2010(E) KT United States 2011(E) KT
27,811 30,628
39,681 40,000
77,780
국가별 WiFi 사이트 수

WiFi 보안성 확보 방안
 3단계 암호화 솔루션을 도입을 통한 WiFi 이용 고객의
프라이버시 보장
 무선 통신의 취약점인 보안성 확보를 위해 최고의 보안성을
갖춘 WiFi 망으로 업그레이드 계획
 WPA : WiFi Protected Access
 I-WLAN : Interworking-1단계 2단계 Wireless LAN
17
* FMC와 Data 서비스까지 암호화 (단말-게이트웨이)
단말USIM 인증
WPA로
무선구간 암호화
3단계
I-WLAN 암호화
WiFi 3단계 보안 체계

kt 3W 네트워크 향후 구축 계획
WCDMA
WiBro, LTE
인천서울
구분 커버리지 기지국 수
WCDMA 전국 약 7,000개
18
18
18
대전
전주
광주 부산
울산
대구
제주
WIBRO 전국 84개시 약 5,000개
WiFi
교통 역사,
쇼핑몰 등
약 130,000
Zone
LTE 전국 84개시 약 7,000개

Cloud Communication Center (CCC)
 이동통신 네트워크 + Cloud computing 개념
= CCC 기반 녹색 통신망
 WiBro, WCDMA, LTE 등 다양한 무선네트워크 가상화 기술을
통해 시스템의 물리적 집중화 및 논리적 유연성을 실현
 Phase I
 Separation & Concentration
19
 기지국의 DU(Digital Unit)-RU(RF Unit) 분리 및 DU 집중화
Core Network
IP Network
WCDMA WiBro
LTE
Cloud Communication Center
Optic
Cable
LTE
WCDMA
WiBro
DU
RU
RU
RU

Cloud Communication Center (CCC)
 Phase II
 Virtualization
 DU 시스템 자원의 동적 할당 및 무선네트워크 확장의 유연성 확보
 범용 프로세서 시스템에 SDR을 적용한 DU 구현
Core Network
Cloud Communication Center
LTE
WiBro
RU
20
IP Network
LTE
WiBro
WCDMA
Flexible Radio S/W
+
Open H/W Platform
WCDMA
LTE
WiBro
WCDMA
LTE
WiBro
WCDMA
Optic
Cable
DU
RU
RU

Cloud Communication Center (CCC)
 Phase III
 Cognition-based
 사용자의 feedback 정보를 기반으로 네트워크 최적화 운용
Core Network
Cloud Communication Center
LTE
WiBro
WCDMA
Optic
Cable
RU
21
IP Network
LTE
WiBro
WCDMA
Flexible Radio S/W
+
Open H/W Platform
LTE
WiBro
WCDMA
LTE
WiBro
WCDMA
Cognitive Engine
Measurement
Report
RU
RU
DU

kt CCC 추진 국제 협력
 kt는 China Mobile과 CCC 글로벌 기술 표준화를 위해 NGMN
프로젝트 공동 추진 계획
 kt-CM과의 기술교류 및 기술협력 NDA
 2010년 11월 NGMN 운영위원회에서 CCC 표준화 제안
 China Mobile과 공동협력 일환으로 중국 북경에서 개최되는
IMIC(International Mobile Internet Conference)에 kt와 CM간
22
기술교류 발표회 개최
 kt는 CCC의 글로벌 협력을 주도하기 위해 GSMA 프로젝트를 제안
 kt는 전세계 사업자를 대상으로 CCC 과제 추진 제안
 China Mobile(중국), NTT DoCoMo(일본), SMART(필리핀) 지지
 추가로 4개 업체가 관심을 표명하여 2011년 정식과제로 추진 예정

유무선 IP 백본망 통합 추진
 Mobile Data Explosion에 대비하기 위해서는 현재의
무선 IP망 구조는 빈번한 용량 확충이 필요
⇒ 액세스망 집선과 유무선 IP 백본망 통합 추진이 필요
 3W, FMC 활성화 및 안정적인 신규 서비스 수용
 비용 최적화된 네트워크 구축으로 원가 경쟁력 확보
 용량 증설에 따른 비용 절감 및 네트워크 자원의 사업화
23
KORNET
Premium
유선접속망 WIBRO LTE WCDMA
KORNET
Premium
유선접속망 WIBRO LTE WCDMA
무선 IP망
AS-IS (무선 단독망) TO-BE (프리미엄망 통합)

III. Network Evolution:
Green and innovative technologies
24

Green Base Station
 환경 친화적 Green 기지국 기술
 미학적 안테나, 기지국, 철탑 설계 및 제조를 통한 주변 환경
친화적 기지국 구축
 혐오 시설 관점의 기존 관념에서 벗어나 그 지역의 미학적
랜드마크로의 변모 유도
 태양열, 풍력 등 그린 재생 에너지를 이용한 전력 공급
25
그린 재생 에너지 이용 주변 환경 친화적 기지국

Traffic centric solution: Femtocell & Smart relay
 Femtocell
 실내에 위치하는 초소형 기지국
 옥외는 기존의 macrocell, 인빌딩은
Picocell, 댁내에는 Femtocell 등
다양한 기지국을 통해 실내에 집중되는
data traffic에 효율적으로 대처 가능 Femtocell
26
 Smart relay
 Coverage extension 기능
및 기지국의 일부 기능을 수용
Smart relay

Spectrum Efficient technology: Multicast
 Multicast technology
 방송, 실시간 교통 정보 등 가치 있는 동일 컨텐츠를 다수의
사용자에게 실시간으로 제공하기 위해 고가의 무선자원의 추가
할당 없이 동시에 전송할 수 있는 차세대 서비스 delivery 기술
 네트워크 부하 감소 및 무선자원 효율 극대화를 통해 통신
사업자의 CAPEX/OPEX 절감을 기대
27
각각의 무선
자원 할당
동일 방송 채널 수신 동일 정보 수신
동일한 무선
자원 할당
동일 방송 채널 수신 동일 정보 수신
여유 자원
무선 자원
효율 극대화
Unicast Multicast

Spectrum Efficient technology: CA & CR
 Carrier Aggregation
 동종망/이종망 간 이격되어 있는
주파수를 aggregation하여
주파수 효율 및 고속 전송 가능
(Multi Radio, Multi FA)
WiMAX LTE
# 1 # 5
Freq
# 2
Carrier Aggregation
28
 Cognitive Radio (CR)
 Licensed 대역에서 spectrum
sensing 기술을 통해 spectrum
hole을 찾은 후 primary user
(DTV 등)의 서비스에 영향을 주지
않고, spectrum 효율성 확보 Cognitive Radio

Interference management technology: CoMP
 Cooperative Multi-Point Tx/Rx (CoMP)
 기지국/단말 간 협력을 통한 데이터 전송이 가능하여 무선기지국
경계 지역에서의 품질 개선 및 고속 전송 가능
 Interference Coordination을 통한 셀 경계 지역 SNR 개선
29
Cooperative Multi-Point Tx/Rx

Context-Awared & Self-Organizing Network
 Context-Awared Network
 사용자, 트래픽, 전파 환경 등 주변 정보를 이용한 기지국의
효율적 활용 및 User Experience 개선
 Self-Organizing Network
 네트워크가 자가 진단을 통하여 Self-Configuration, Self-
Optimization, Self-Healing을 수행
 망 사업자의 OPEX 절감 및 망 문제점 발생 시 즉시 대처 가능
30
Network Operations
20%
 Source: Yankee Group, Motorola white paper, Nokia white paper
 통신 사업자
OPEX

무선망 고도화 기대효과
 소비자, 산업 국가 모두에 기여
WiFi
태블릿PC
전자책 모바일
Connected TV
스마트
기업
스마트

KT 유무선 통합 네트워크
소비자의 삶의 질 향상 산업 생산성 증대
31
WiBro
3G +
LTE
클라우드
스마트폰 컴퓨팅
게임기
넷북/PC
모바일 IPTV 스마트
SMB/SOHO
스마트
정부
스마트
그린
스마트
빌딩
* 무선환경에서 VoD/MoD 서비스를 마음껏 * S.M. ART : Save cost Maximize profit ART
모바일 원더랜드,‘스마트 국가’건설

Summary
 Data Explosion
 인프라, 단말기, 컨텐츠의 3 가지 동인으로 인한 Mobile
Traffic의 폭발적인 증가
⇒ 고객의 traffic 요구는 WCDMA + LTE 용량을 초과할
것으로 예상됨
 무선망 고도화 - Mobile Wonderland
32
 \'WCDMA(LTE), WIBRO, WiFi\'의 3W 네트워크 전략 및
CCC에 기반한 유무선 total network 구축
⇒ Data Explosion에 대응하는 kt의 핵심 유무선 네트워크
발전 방향
 Network Evolution
 CR, SON 등 네트워크 진화를 통해 고객의 mobile traffic
요구에 부응할 수 있도록 지속적인 연구, 개발 진행

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