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한국 이동통신사 LTE 진화 방향
Evolution Direction of LTE by Korea Mobile Operators
July 06, 2017 | By Netmanias
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4월 21일 삼성 갤럭시 S8 출시를 맞아 이동통신사의 신기술 마케팅이 한바탕 휩쓸었다. 속도 경쟁만 강조한다는 비판을 의식한 듯 이번에는 고객 만족과 품질 향상을 앞세웠다. 본 문서에서는 Exa 트래픽 시대를 맞은 한국 이동통신사들이 무선망 용량 증가와 품질 관리를 어떻게 준비하고 있는지 살펴본다. 

 

 

 

 

목차

 

     INTRODUCTION
1    4.5G 진화 - 5-CA 및 4x4 MIMO 상용화
      1.1    3GPP LTE 진화

      1.2    SK Telecom의 4.5G 진화

              1.2.1    256 QAM 도입

              1.2.2    5-CA 도입

              1.2.3    4x4 MIMO 도입

              1.2.4    4.5G 서비스 커버리지

              1.2.5    4.5G 활용 방안

2    C-DRX 도입

      2.1    왜 지금인가?

      2.2    DRX는 어떻게 동작하나?

              2.2.1    Idle mode DRX: Paging DRX

              2.2.2    Connected mode DRX (C-DRX): Short DRX cycle, Long DRX cycle

      2.3    C-DRX Configuration

              2.3.1    C-DRX configuration 파라마터

              2.3.2    C-DRX configuration 예

              2.3.3    상용망에 적용된 DRX configuration

3    AI 기반 네트워크 품질 관리

      3.1    AI 네트워크 지향점

      3.2    AI 네트워크 구조

      3.3    AI 네트워크 제공 서비스

              2.3.1    스마트 SON (Self-Organizing Network)

              2.3.2    지능형 스팸 필터링 및 악성코드 차단

              2.3.3    맞춤형 오케스트레이션

      Q&A

      Abbreviations 

 

 

 

INTRODUCTION
 

KT는 C-DRX (Connected mode Discontinuous Reception) 기술을 4월 1일부터 전국 LTE 망에 적용하였고, 테스트 결과 스마트폰 배터리 소모가 평균 40% 감소하였다고 4월 12일 발표하였다.

 

4월 20일에는 SK 텔레콤이, 작년 256 QAM (Quadrature Amplitude Modulation) 도입으로 첫 출시한 4.5G에 이어, 올 상반기 상용화 예정인 5-CA (5-band Carrier Aggregation)와 4x4 MIMO (Multiple Input Multiple Output)에 기반한 4.5G를 포함한 4.5G 진화 로드맵을 공개하였고, 이와 함께 인공지능 (Artificial Intelligence; AI)을 기반으로 한 네트워크 품질 관리를 강조하였다.

 

왜 품질 관리를 강조할까?

 

트래픽 증가

LTE 킬러 어플리케이션은 비디오로, LTE 트래픽은 2016년 12월 기준 전체 이동통신 트래픽의 94%를 차지한다 (출처: 미래부). 12월, LTE 가입자당 트래픽은 5.9 GB (Gigabyte), LTE 전체 트래픽량은 250 PB (Petabyte)로 전년 대비 각각 34%, 46% 증가하였다. 2016년 우리나라 연간 LTE 트래픽량은 2.5 EB (Exabyte)로. LTE 점유율이 50%에 육박하는 SK 텔레콤은 1.1 EB을 차지하며 Exa 트래픽 시대로 접어들었다. 시스코 VNI (Visual Networking Index)에 따르면 2016년 이후 5년 간 (2016년 - 2021년) 모바일 데이터 트래픽은 5배 성장할 것으로 예상된다. 이에 따르면 2021년에는 월 가입자당 트래픽이 30 GB에 이르고 월 전체 트래픽이 1.25 EB에 이를 전망이다.

 

이동통신망 품질

이동통신에서 최대 속도*는 한 사용자가 무선환경이 가장 좋은 위치에서 셀 자원을 모두 사용하였을 때 얻어진다 (* 셀 입장에서는 셀 용량이다). 20 MHz 대역폭, 2x2 MIMO, 64 QAM 일 때 150 Mbps이다. 실제로는 사용자 위치에 따라 무선환경이 다르므로 평균 속도는, 예를 들면, 절반 정도가 된다 (사업자의 망 품질 관리 수준에 따라 영향 받는다). 셀 용량을 동시 접속 사용자들이 나누어 사용하므로 여러 사용자가 있으면 더 낮아진다.

 

예를 들어 평균 셀 용량 80 Mbps인 셀에서, 20명 사용자가 4 Mbps 동영상 스트리밍을 이용하는 경우 별 문제없이 이용할 수 있지만, 사용자가 30명, 40명으로 증가하면 화질은 점점 낮아지게 된다. 사용자가 증가할수록, 트래픽량이 증가할수록 서비스 품질이 저하되므로, 서비스 품질을 유지하려면 트래픽량 증가 시 무선망 용량도 증가되어야 한다. Exa 트래픽 시대에 접어들면서, 최대 속도보다는 무선망 용량 증가와 무선망 품질 관리의 중요성이 더 부각되는 이유이다.       

 

무선망 용량 증가 방법은 다양하다. 더 많은 주파수 확보, 더 효율적인 변조방식 사용, 더 많은 안테나 사용, 스몰 셀 도입 등.

 

지난 4월, KT를 선두로 3사 모두 C-DRX를 전국망에 적용하였다. 지난 6월 5일에는 SK 텔레콤이 i) 전국 주요 도시에서 5-CA를 ii) 6개 도시 핫스팟에서 4x4 MIMO를 상용화함으로써 최대 속도 700 - 900 Mbps를 지원하는 4.5G를 출시하였다. 갤럭시 S8이 4개 안테나를 지원함에 따라 앞으로 4x4 MIMO가 본격적으로 확산될 전망이다.

 

본 문서에서는 Exa 트래픽 시대를 맞은 한국 이동통신사들이 무선망 용량 증가와 품질 관리를 어떻게 준비하고 있는지 살펴본다. 4.5G 진화와 AI 기반 네트워크 품질 관리는 SK 텔레콤을 중심으로, C-DRX 적용은 KT를 중심으로 살펴본다.

 

- 4.5G 진화  

- C-DRX 적용

- AI 기반 네트워크 품질 관리

 

Sanghwa,Lee 2017-07-13 08:43:52

PDF다운로드가 안되는데 저만 그런건가요??

장정열 2017-07-13 15:40:22

저는 Windows7/Chrome 환경에서 다운로드 잘 됩니다.

신승모 2017-08-21 17:31:44

한글문서에는 최대속도가 500 700Mbps라면서 도 열거한 내용들이 375Mbps 525Mbps라는데 헷갈립니다. 영문처럼이 맞는거죠?

1) 3-CA & 256 QAM introduced in June 2016, achieving up to 500 Mbps

In last June, SK Telecom presented 4.5G, offering up to 500 Mbps by applying 256 QAM to its 3-band LTE-A service. 

- 3-CA - total BW: 50MHz (10 MHz@B5 + 20 MHz@B1 + 20 MHz@B3), Peak data rate: 375 Mbps

- 256 QAM - across all 3-CA-enabled carriers (33% ↑)

⇒ 500 Mbps

Max치가 한글로 치다보니 헷갈리네요.. 

 

Netmanias 2017-08-24 09:28:33

1) 64QAM을 적용한 3개 대역 (총대역폭 50MHz)에 CA만 적용되었을 때 최대 375 Mbps이고,

2) 1)에 256 QAM이 적용되면 전송효율이 33% 증가되어 500 Mbps가 됨을 표현한 것입니다.

 

256QAM 적용시 10MHz 대역폭에서의 최대 속도는 100Mbps로,

CA와 256QAM을 모두 적용했을떄, CA로 인한 총대역폭이 50MHz 인 경우 최대 500Mbps가, ii) 70MHz인 경우 최대 700Mbps가 가능합니다.

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