이동통신서비스의 발전 3 세대 imt-2000 기술개발 무선데이터 서비스...

1IMT-2000 Technology Development Associaton

이동통신서비스의 발전

3 세대 IMT-2000 기술개발 무선데이터 서비스

차세대이동통신기술개발협의회한 기 철 Ph. D

2000.11


3 세대 IMT-2000 기술개발


한국 IMT-2000 개발 계획 IMT-2000 1 단계 연구개발 (1997-1999)

ETRI 를 중심으로 한 기반기술연구 위주 삼성전자 , LGIC, 현대전자등 국내 제조업체 참여 개발된 기술은 기술개발에 참여한 제조업체에 전수 완료

IMT-2000 2 단계 연구개발 (2000-2002)

제조업체 중심의 상용기술개발위주 cdma-2000 시스템은 각 제조업체별 독자적으로 개발수행 W-CDMA 시스템은 업체별 독자개발 , 혹은 ETRI 와 공동개발로 수행


cdma2000 개요

BSS(ATM)

cdma2000Network

MSC(STM)

SMSC

HLR

IN

Auc

MSC(STM)

BSS(ATM)

…….

cdma2000

(MC Mode)

H & E

Inter-WorkingModule

Air Interface : 1x, 3x-MC

Soft Migration to 3X evolution

Data Service Rate : 144kbps(1x), 384kps(3x)

ATM Backbone applicable

Enhance the efficiency of Data Core Network

Mobile IP availability

Compatible with ANSI-41 network used

W-CDMA

Network


cdma2000 모뎀칩 개발 전망

MSM23XX

MSM3000

MSM3100

MSM5000

MSM5100

MSM5105

MSM5110

iMSM4500 iMSM5500

3Q/99 1Q/00 4Q/00 1Q/01 2Q/01 3Q/01

1X MC153Kbps3000based

1X MC153Kbps3100based

1X MCBluetooth, gpsOne3300based

HDR only 1X MC + HDR

1X/3X MCBluetooth, gpsOne


cdma2000 도입예

Condition

Network : Overlay

Mobile Station : Single mode

Frequency Band : Cellular ,PCS, IMT-2000 Band

부산

대구대전

서울

광주

3X

1X

2 세대

F6,7

F5

F1,2,3,4

F1,2,3,4

F5

F6,7

3 세대 네트웍

2 세대 네트웍

2 세대 CDMA

F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7

cdma2000

1x 1x 1x

3x

주파수 (FA)

3X

1X


cdma2000 시스템 모델링

BTS0 BSC0

· MSC VLRPC

IWF

IP

HLRSCP

SCE/SMS

BTS47

BTS8 BSC8

PSTN

PLMN

Video Phone

PDA

BTS0

BSC11PSD N

InternetCAN

DCNDCN

PDSN(FA)PDSN(FA)

HAHA

CAN : Central ATM NodePDSN : Public Data Serving NodeHA : Home AgentFA : Foreign Agent


cdma2000 시스템

LG 정보통신 MC ANSI-41 system

현대전자 MC ANSI-41 system


cdma2000 개발 결과물

cdma2000 modem for Terminal cdma2000 modem for Base Station cdma2000 HPA for Base Station H.263 video codec. MPEG4 video codec. ATM Router for BSC


cdma2000 SIM 기술개발 SIM(Subscriber Identity Module in GSM),USIM(3GPP),R-UIM(3GPP2) No commercial service in CDMA Need to acquire user security and mobility in 3G

To meet the necessity, R-UIM is being studied

• 3GPP2 TSG S,C• using interface of GSM11.11 and ISO7816-x• using spec. of 3GPP S.R0009, C.S0023, and TR45.2• authentication by ANSI-41 based CAVE

Qualcomm supports R-UIM from MSM3000/3100

Development of R-UIM board by interface of SURF1000&SURF3100 R-UIM Handset to roll-out in 3Q/00 in China

SURF1000/SURF3100

R-UIMCard


BSS(ATM)

W-CDMANetwork

MSC(ATM)

SMSC

HLR

IN

Auc

MSC(ATM)

BSS(ATM)

…….

W-CDMA

(DS Mode)

Inter-WorkingModule

H & E

W-CDMA 개요

Air Interface : DS

Data Service Rate : 384kbps

Asynchronous among cells

3.84 Mcps Chip Rate

Network based on GSM-MAP

ATM Backbone selected

cdma2000

Network


BS

MSC/SSF/VLR

Internet

HLR AuC

PSTN/ISDN/other CS PLMN

VMS

BS(DS) RNCSGSN GGSN

EIRSMSC

GMSC/SSF

SCP

MT(DS)

SGSN : Serving GPRS Supporting NodeGGSN : Gateway GPRS Supporting NodeEIR : Equipment Identification RegisterSMSC : Short Message Service CenterSCP : Signal Control PointSSF : Signal Switching Function

W-CDMA 시스템 모델링


W-CDMA 시스템

LGIC DS GSM System


2,3 세대 CDMA 망진화

IMT-2000(case1)

IMT-2000(case3)

IMT-2000(case4)

MS

MS

MS

MS

BTS

BTS

BSC

BTS

BTS

RNC

RNC

MSCTDX-10

MSCATM

MSCATM

HLR

HLRATM

ATM

Packet

IS-95

cdma2000

W-CDMA

W-CDMA

CellularPCS

IS-41

IS-41

GSM MAP

BTSMS BSCcdma2000

ATMIMT-2000(case2)

ATM

ATM

PSTN

PSTN

PDSNInternet


Terminal Types of IMT-2000 (1)

Voice only Terminal model

Backward compatibility to CDMA and PCS Variable rate 8 kbps CS-ACELP 8 kbps EVRC (CDMA) 13 kbps QCELP (PCS) Notebook PC with low speed circuit data

communication



Notebook PC connected wireless data Modem terminal model

Wireless data Modem Not support voice service 8/32/64/128/384 kbps circuit/packet data

service Message store and replay Internet service



Low-speed data terminal model

Not support voice service low-speed data only terminal such as PDA and

electronic pocket book Data service less than 14.4 kbps Message store and replay



High-speed data terminal model

Not support voice service Medium/high-speed data only terminal

with keypad, keyboard, and pen input function

8/32/64/128/384 kbps circuit/packet data service

Support internet service by packet communication



Video terminal model

8 kbps voice H.324 video/voice, MPEG-4, JPEG 32/64/128/384 kbps service 480 x 240 color LCD Still image (terminal for PSTN) Image portable : classified into several

grades by video quality High quality video phone with no less than

128 kbps



Mixed terminal model

With keypad, keyboard, and pen input function Simultaneously support voice, video and data

service 8/32/64/128/384 kbps circuit/packet data

service Packet data terminal Primitive mobile computing terminal


무선데이터서비스


[Source : UMTS Forum]

무선데이터서비스 가입자 전망

0

10 M

20 M

30 M

40 M

50 M

60 M

70 M

1996 1998 2000 2002 2004

Mobiledata users world-wide

0.8 0.8 Mbyte/user/monthMbyte/user/month

3M 3M users worldwide users worldwide1.1 Mbyte/user/month1.1 Mbyte/user/month

Su

bs

cri

be

rs (

mil

lio

n)

77M77M users world-wide users world-wide30 30 Mbyte/user/month Mbyte/user/month

Skyro

cket

ting


무선인터넷 서비스 (mobile)

Information Providing using Data Base

E-mail

Voice

10 kbps 100 kbps 1 Mbps 10 Mbps

Mobile Banking

Data Service(Image,Music)

Mobile Shopping

Video Telephony

Video Conference

.

범주범주

E-mail

Service

Wireless

Trading

VAS

Wireless

Computing

제공 서비스제공 서비스

E-mail Intranet E-mail alarm

Mobile Trading

Mobie Banking

Mobile Booking

Forecast

Sports, Traffic Information

News Center

Expert Infomation Search

Mobile Intranet Networking

Mobile Groupware

제공

서비

스

데이터 속도


messaging organiser finance location VA voice

financial weather sports newscatalogues directories

online communities

entertainment online auctions web browsing

financial education commandemergency

services field

operations

conferencing collaborative

working intranet email file transfer database

electronic ticketing

tolls coupons vending

personalised Info/news Entertainmentlifestyle

verticalMobileoffice

Smartinfrastructure

BusinessToCusumer

BusinessToBusiness

Goods Services Information

ShoppingVendingTrading

Procure-Ment

Trading

GamblingGaming

TicketingE-cash

BankingDiscount&loyaltyschemes

Paid-forInformationadvertising

By 2005

• 500 million users• $200 billion total revenues• $17 billion mobile operator revenues

무선인터넷 서비스 (internet)


무선인터넷 솔루션Internet Protocol

WAP, i-mode(HTML based)

Connectivity

Bluetooth

IP Capacity

IPv6

Mobility

Mobile IP

ALL Wireless Network

MANET

3G IMT-2000

GPRS(3GPP)

PDSN, AAA, HA(3GPP2)

WAP Wireless Application Protocol

MANET Mobile Ad-hoc Network

GPRS General Packet Radio Service

PDSN Packet Data Serving Node

AAA Authentication, Authrorization, Accounting

HA Home Agent


한국의 무선인터넷모든 이동통신 사업자가 무선인터넷을 지원

SKTelecom(n-top), Shinsegi Telecom(i-touch), KT Freetel(Personet),

LG Telecom(ez-i), Hansol M.com(Mobile M)

WAP 과 HTML series 가 공존

WAP : SKT, STI, LGT

HTML : KTF, HSM

사용자를 만족시킬 다양한 서비스컨텐트가 필요

Interenet Surfing / Shopping

Mobile Banking / Stock trading / Booking

Location check service

Chatting, E-mail, E-commerce…

급격한 무선인터넷시장의 성장으로 ISP 시장의 확대


무선 인터넷 단말기WAP 지원 PDA

WAP 지원 스마트폰

WAP 지원CDMA 단말기

무선모뎀장착 노트북

영상단말기


WAP 네트웍

Web Server

Content

CGIScripts

etc.

WM

L D

ecks

wit

h W

ML

-S

crip

t

WAP Gateway

WML Encoder

WMLScriptCompiler

Protocol Adapters

Client

WML

WML-ScriptWTAI

Etc.

HTTPWSP/WTP

WAP Application Server

Content

ApplicationLogic

WM

L D

ecks

wit

h W

ML

-S

crip

t

WML Encoder

WMLScriptCompiler

Protocol Adapters

Client

WML

WML-Script

WTAI

Etc.

WSP/WTP

1. With WAP Gateway

2. Without WAP Gateway


고속데이터전송

용량 / 품질

로밍

이동성

AMPSGSM

cdmaOne

- HDR- cdma2000*

- W-CDMA

Key Drivers

IS-95C

고용량 / 수용량Technology Response

무선데이터 시장의 주요기술


HDR(HighDataRate)

IMT-2000 MC-3x• 동일 시스템 안에 1x 와 3x 가 공존• 384Kbps 대칭형 데이터

HDR• 인터넷의 비대칭형 데이터 전송에 최적화

• 다운링크에서 최고 2.4Mbps 　평균 600Kbps

: 1.25 MHz 채널

: 4 ～ 5 MHz 채널

IS-95A

• 14.4Kbps 대칭형 데이터

IMT-2000 MC-1x 　　　　　　　　　　　　대부분 음성 시스템을 휘주로 서비스 되며 장기간에 걸쳐 서비스가 계속됩니다 .• 주파수 이용효율이

배로 증가

• 153Kbps 대칭형 데이터

IS-95B

• 14.4/115.2kbps 　비대칭형 데이터

• 음성과 데이터 채널을 구분하여 데이터채널의 Throughput 을 극대화한 데이터 전용 CDMA 기술• Downlink 2.4Mbps(Max), 평균 섹터당 Throughput 은 Downlink 600kbps, Uplink 220kbps 의 비대칭형 .• 네트웍환경에 영향 적음 (BSC 구조의 변경으로 GSM, ANSI41 compatible)• 고정환경 유리 , 이동환경 취약 ( 이동시 평균데이터 Throughput 은 ½ 까지 하강 )


TD-CDMA TD-CDMA

- 칩율 : 3.84 Mcps - 액세스 방식 : TD-CDMA - 펄스성형 : Root Raised Cosine - 데이터 전송률 : ~ 2 Mbps - 슬롯 길이 : 625 µs - 슬롯갯수 : 16 - 프레임 길이 : 10 ms - 확산계수 : 16 (1,2,4,8) - 변조방식 : QPSK - 비대칭 트래픽 지원

2 4 6 8 10 12 14 16

Codes1-8

Energy

Time

Frequen

cy

frame　with　16　time　slots

TD-CDMA

625us

10ms

time

channel bandwidth

po

wer

den

sity


무선 포털 (portals) 무선 사업자의 포털서비스는 기존의 인터넷 개인 포털서비스와 공유될 수 있다 .

PDAPDA

MSMS

PCPC

PortalVoice dialling

Personal directory

Unified Messaging

Personal schedule

Content

E-commerce

Location BasedServices

Advertising

Mobile Banking

Electronic Bill Payment

인터넷 포털서비스

Portal

• Real Time• Portable• Personalized• Location


Business models(1)

User

Wireless Portal

Mobile Operator

Content Provider

Mobile AdNetworks

MobileSales reps

Ad AgencyNet Advertising budget

AdvertiserGross Advertising budget

Mobile infomediary

Pays SubscriptionData feesCall traffic

Ad networks take 30 to 40%

Sales reps take20 to 40%

Ad revenues : 60~70%

Ad revenues : 60~80%

Ad Revenues65~75%

InformediaryTakes 25~35%

Ad Agency takes10~15% commission+production costs

Business models will become more complicated


Business models(2)사업모델은 시장과 응용서비스의 종류에 따라 다양화 될 것이다 .

이동통신이 시장을 지배하는 경우

주요사업자가 지배하는 모델

예 ; Japan, France

망사업자의 서비스 요금 수납 대행

인터넷이 시장을 지배하는 경우

수평적인 포털사이트가 지배하는 모델

예 ; Yahoo, AOL

망사업자의 접속료 , 포털은 정보 이용 요금

응용서비스

예 ; 은행 , 증권거래소 , 금융서비스 제공 업체가 주도하는 사업모델


세계적 동향 = f (mobile,internet)

0% 20% 40% 100%80%60%

0%

10%

20%

50%

40%

30%

HongKong

ItalySouth Korea

Portugal

UAESpain

France

Germany

South Africa

Japan

UK

AustrailiaCanada

USA

Singapore

Sweden

Finland

Mobile Penetration by 2000

Inte

rnet

Pen

etra

tio

n b

y 20

00

이동통신지배적

인터넷지배적

이동통신서비스의 발전 3 세대 imt-2000 기술개발 무선데이터 서비스...

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