[분석정보] Intel, MWC에서 각종 휴대폰 용 무선 기술을 시현

FDD LTE뿐만 아니라 TD-LTE의 라이브 데모도 공개

장소 : Fira Gran Via

기간 : 2014년 2월 24일 ~ 27일 (현지 시간)

Intel은 2010년에 Infineon Technologies에서 휴대 전화용 모뎀 부문을 인수한 이후 휴대 전화용 무선 기술에 주력하고 있으며, 라인업의 충실을 도모하고 있다. Infineon의 모뎀 부문은 3G시대에는 Apple의 "iPhone 4"의 모뎀에 채용되는 등 큰 시장 점유율을 가지고 있었지만, 최신 LTE에 대한 대응이 늦은 것도 있고, 그 iPhone의 비즈니스를 Qualcomm에 빼앗긴 점유율은 축소하는 방향이었다.

　Intel의 통신 부문은 재건이 급속하게 진행되고 있으며, 지난해 (2013년) 3분기에는 XMM7160로 알려진 멀티 모드 LTE 모뎀을 투입하고,이 MWC에서는 그 후계가 되는 XMM7260을 발표했다. 올해 (2014년)의 2분기 부터 OEM 제조 업체의 출하를 개시 할 것을 제시했다. XMM7260은 LTE-Advanced에서 규정된 CAT6/300Mbps로 다운로드 전송 속도를 지원하는 등 최신 규격을 준수하고 있으며, 또한 MWC에서 발표한 22nm 공정방식으로 제조된 새로운 SoC인 Atom Z3400 시리즈 (Merrifield)와 함께 하이 엔드 스마트 폰을 설계 할 수있을 것으로 기대되고 있다.

　Intel 부스에서는 "Advanced Cellular Technology Zone '이라는 지역이, OEM 및 보도 관계자 전용으로만 공개되고 있어 동사가 현재 개발중인 휴대 전화 관련 무선 기술 시현 등이 진행되고 있다. 필자도 거기에 들어가는 기회를 얻었기 때문에 거기서 전시되어 있던 내용을 소개하고 싶다.

XMM7260을 이용한 TD-LTE 모드에서의 통신 시현

　이번 Intel이 MWC의 첫날에 발표한 XMM7260은 LTE-Advanced의 CAT6/300Mbps 다운로드 전송 속도를 실현하고 있다 (업은 50Mbps). 이 XMM7260은 FDD (Frequency Division Duplex, 주파수 분할 다중), TDD (Time Division Duplex, 시분할 다중)의 두 가지 주파수의 활용 방식이 있는데 일반적으로 LTE에서 이용되고 있는 것은 FDD 방식으로 , UQ 커뮤니케이션 등이 제공하는 WiMAX2 +가 채용하고 있는 것이 TD-LTE라는 TDD 방식이다. (구분하기 위해 TDD 방식의 LTE를 TD-LTE라고 부르고 있고, FDD의 LTE를 FD -LTE 라고는 말하지 않는다). 또한 TD-LTE에 대한 자세한 내용을 알고 싶은 분은 TD-LTE는 기사를 참조 바란다.

"TD-LTE '는 3GPP에서 표준화 된 차세대 통신 방식 "LTE" 의 일종이라고 할 수있는 통신 규격입니다.

　차세대 이동 통신 규격인 LTE (Long Term Evolution)는 3GPP Release 8에서 표준화되어 있습니다.

　휴대 전화로 대표되는 "이동 통신"에서 이용하​​는 기술이므로, "터미널 → 기지국 '에 업 통신"기지국 → 터미널 "에 다운 통신 모두를 할 것입니다만,이 업 / 다운 모두 통신을 어떻게 실현하는지, 그 방법은 2 가지가 LTE에서 지원됩니다.

　그 중 하나가 업,다운을 각각 다른 주파수 대역을 사용하는 FDD (주파수 분할 다중) 방식, 다른 하나는 시간대에 따라 업,다운 통신을 분리하는 TDD (시분할 다중) 방식입니다. 이 두 방식 중 TDD를 채용하고있는 것으로 "TD-LTE" "LTE TDD"라는 것이 있습니다. 한편, FDD 방식의 LTE는 주류가 되고 있기 때문인지 "LTE FDD"등으로 불리는 경우는 거의 없습니다. 단, TD-LTE와의 대비로 이렇게 표현 될 수는 있습니다. (국내 통신사들은 FDD 방식입니다.)

TD-LTE 방식의 장단점

　TD-LTE는 업,다운 통신을 동일한 주파수 대역에서 충당 시간에 분할합니다. 이 방식은 FDD 방식과는 몇 가지 장점과 단점이 존재합니다. 가장 큰 장점은 "상하 비대칭 대역폭을 가진"것이 간단하게 말할 수 있는 것입니다.

　TDD 방식의 통신은 "타임 슬롯"라는 시간 간격을 기준으로 통신이 이루어지는 것입니다만, 여기에서는 타임 슬롯 1,2,3,4 "업" "다운" "업" "다운"라고 허용하는 경우 업 링크 및 다운의 통신 속도를 같게하고, "업" "다운 / 다운 / 다운" 이라 할당 주면 업에 비해 다운은 3배 빠른 속도로하는 것이 가능하게된다 것입니다.

　통화 기본 서비스는 업의 통신은 거의 동일한 정보량이 필요하므로 TDD에도, 업 할당은 1:1로하는 것이 일반적이라고 할 수 있겠지만, 현재 성장중인 모바일 인터넷은 다운로드 쪽이 통신량이 많아지는 것이 일반적입니다. 이와 같이 용도에 따라 업과 다운에 각각 필요한 통신량이 다른 경우에는 TDD 방식이 유리한 것입니다. 만약 FDD 방식이면 다운에 "위처럼 3배의 트래픽"이 필요라는 것이되면, 주파수 대역도 3배 할당해 줄 필요가 있습니다.

　주파수 대역 사용을 보면 FDD의 단점이라고 하는 것은 주파수 대역의 할당이 어렵다는 점이 있습니다. 예를 들어, 어느 정도 주파수 대역의 거리를 두고 업,다운을 배치 할 경우에도 너무 동 떨어져 버리면 전파의 성질이 달라지는 문제가 나옵니다. TDD는 이러한 "FDD 쌍 밴드 문제"가 원리상 없는 점은 장점이라고 말할 수 있겠지요.

　또한 업다운에 사용되는 주파수 대역이 동일하기 때문에 빔 포밍, 즉 기지국에서 전파를 단말에 대해 빔처럼 집중시키는 것이 용이하다는 장점도 있습니다. 이 기술을 사용할 때 혼신을 방지하고, 또한 특정 장소에서 전파를 단말기가 강하게 받을 수 있고, 수신 상황이 좋아진 단말은 통신을 더 빠르게 할 수 있습니다.

　TDD 방식에도 단점은 존재합니다. 그중 가장 큰 것은 통신 효율의 저하 것입니다. 이것은 TDD 통신의 상하를 나누어주는 "벽"이 "벽 역할을 못하는 경우가있다"는 것에 기인합니다.

　통신의 전파는 일정한 속도로 기지국에서 단말기쪽으로 진행하지만 직진했을 경우와 장애물에 반사되어 온 경우에는 도달 할 때까지의 거리가 다른 쪽 터미널에 도착하는 시간이 달라져 버릴 수 있습니다. 또는 먼 기지국과 가까운 기지국에서 동일한 통신 단말기에 시도 역시 도착 시간은 다릅니다. 즉, TDD는 기지국과 단말기의 거리가 존재하는 이상 반드시 타이밍의 차이가 발생할 수 있다는 물리적 제약이 발생하는 것입니다.

　이러한 문제를 해소하기 위해 (FDD는 없음 업 링크 및 다운 링크 주파수 대역 사이에 공간을 비워놓은) TDD는 업 링크 및 다운 통신 사이의 간격을 비울 필요가 있습니다. 단, 주파수의 여유는 통신을 해야 끝나는 문제이지만, 시간을 간격으로 두는 것은 그 동안 비활성, 즉 데이터의 교환을 할 수 없는 것을 말할 수 있습니다. 결과적으로 데이터 통신 속도는 떨어진다.라고하는 문제가 발생하는 것입니다.


중국 등에서 채용

　세계의 많은 통신 사업자가 채용하는 "LTE"는 FDD 방식이지만, TD-LTE를 채용을 검토하고 있는 또는 실험 등을 시작하는 사업자도 일부 국가에서 나오기 시작했습니다.

　TD-LTE를 채용하는 것으로 가장 유명한 것은 중국의 최대 이동 통신 사업자, 중국 이동 통신일 (차이나 모바일) ​​것입니다. 중국 이동통신은 3G에서는 중국 방식 3G라고도 TD-SCDMA를 채용하고 있었습니다만, 이것은 TDD 방식을 채용한 3G 통신이었습니다. 중국에서는 국가 단위에서 TD-LTE 채택을 지지하고 있습니다.

　차이나 모바일은 2010년 5월 ~ 10월까지 개최되는 상하이 엑스포에서 TD-LTE를 시현하고 있습니다. 회장 내를 운항하는 페리 선내 등에서 통신이 설명되어 있습니다. 차이나 모바일은 2011년에 TD-LTE의 상용 서비스 개시를 목표로하고 있습니다.

　또한 TD-SCDMA와 마찬가지로, TDD 방식의 통신 규격에서 TD-LTE 로의 변경을 검토하고 있는 해외 사업자도 존재한다고 보도되고 있습니다. 예를 들어 모바일 WiMAX를 채용하는 러시아 Yota가 TD-LTE로 향후 전환할 것으로 전해졌고 외에도 미국의 사업자도 TD-LTE의 채용을 검토하는 곳이 나온다고 보도되고 있습니다.

　또한 최근에는 LTE 칩셋 등을 제공하고 있는 벤더는 LTE와 TD-LTE 모두 사용할 수 있는 솔루션을 제공하기 시작하고 있는 곳도 늘고 있습니다. 예를 들어, 스웨덴의 에릭슨은 2008년 2월 시점에서 TDD와 FDD 모드를 모두 동일한 LTE 기지국에서 동작시키는 데모를 실시하고 있으며, 미국의 퀄컴은 3G/LTE 겸용의 MDM9200 및 MDM9600 칩셋을 출시했지만 이 LTE는 LTE FDD, LTE TDD 모두 지원합니다.

　일본에서는 지금, TD-LTE의 서비스 개시를 공식적으로 발표한 사업자는 없습니다. 단, 7월에 개최된 전시회 "WIRELESS JAPAN 2010"에서 소프트 뱅크 모바일 부사장 마츠모토 데쓰조오 씨의 강연에 표시된 프리젠 테이션 자료는 윌컴이 개발해온 XGP 대해 "XGP의 미래 버전은 TD -LTE에 매우 가까운 것이 될 것이다 "라고 되어 있습니다.

　이번 Intel 부스 공용 구역에서 FDD 방식의 LTE-Advanced CAT6 데모를 하고 다운로드 속도 300Mbps를 제공 할 수 있는 모습을 공개했다. 게다가 Advanced Cellular Technology Zone에서는 XMM7260을 이용한 TD-LTE 데모가 행해졌다. 구체적으로는 Ericsson에서 제공되는 인프라를 활용하여 TD-LTE 모드 밴드 (40)의 주파수 (2,300 ~ 2,400 MHz)를 이용하여 20MHz 폭의 통신이 행해진 시현이다.

　일본 사용자에게 이 시현이 중요한 것은 일본에는 TD-LTE를 사용하는 통신사가 복수 있다는 것이다. Intel과 관계가 깊은 통신사의 의미에서는 UQ 커뮤니케이션은 Intel의 투자 부문 자회사인 Intel Capital의 투자를 받았으며, 일찍이 PC 용 WiMAX 모듈이 Intel 에서 공급되는 등 적이 있어, XMM7260에서 반복해도 이상하지 않다. 그러나 XMM7260은 WiMAX1과의 호환성은 제공하지 않기 때문에, PC에 내장한 TD-LTE로 통신하는 것을 실현하려면 UQ 커뮤니케이션의 TD-LTE 망이 기존 WiMAX1와 같은 정도로 퍼지는 것이 전제가 된다. (국내 소규모 벤처들도 인텔의 투자부문 자회사인 인텔 캐피탈로 부터 투자를 받은 회사가 꽤 있는걸로 압니다.)

Intel 부스에서 개최된 FDD LTE의 CAT6/300Mbps 통신 시현 모습

하향 300Mbps가 실현되고 있었다

TD-LTE 모드에서 움직이고 있는 XMM7260을 탑재한 Intel의 레퍼런스 스마트 폰

TD-LTE 회선을 통해 스트리밍 비디오를 재생하고 있는 모습

Intel의 LTE 모뎀 및 Atom 함께 VoLTE가 작동하는 모습을 시현

　VoLTE (Voice over LTE)는 쉽게 말하자면 LTE 데이터 회선을 통해 음성 통신을 흘리는 구조다. 현재 LTE 서비스를 제공하는 통신 사업자도 음성 통신하는 경우에는 3G 회선으로 전환한 회선 교환 방식 (기존의 음성 통신 방식)에서 음성 통화를 한다. 회선 교환 방식의 신뢰성은 높지만, 전파의 유효 속도 이용 이라는 관점에서 앞으로 그것을 어떻게 LTE로 전환해 갈지가 통신 사업자에게 과제가 되고 있다.

　일본에서도 소프트 뱅크 모바일이 VoLTE 도입을 이미 발표했으며 향후 LTE를 도입하고 있는 통신 사업자에 서서히 도입이 진행될 것으로 생각되고있다 (참고로 이쪽도 자세한 설명을 다른 기사 를 참조 바란다).

NTT 도코모의 "Xi"나, 이 모바일의 "EMOBILE LTE"라는 새로운 세대 통신에서 이용되고 있는 규격 "LTE" 이번에 소개하는 "VoLTE"가 LTE에서 음성 통화를 실현하는 기술입니다. 그 이름은 영어로 "LTE에서 음성"을 의미하는"Voice over LTE"로 부터 오고 있습니다.

　LTE는 지금까지 휴대 전화의 통화 기능에서 사용하는 회선 교환망 없이 모든 데이터 통신 패킷망을 사용하여 처리하고 있습니다. 따라서 예를 들어 NTT 도코모의 Xi 대응 스마트 폰에서는 Xi 네트워크에 연결되어 있는 경우에도 음성 통화를 할 경우 자동으로 3G 네트워크로 전환하고 기존의 회선 교환망을 통해 제공됩니다. 이 기술은 "CS 폴백 (Circuit Switched Fall Back, CSFB, 회선 교환 대체)"라고 되어 있습니다.

　CS 폴백은 3GPP에서 규정된 LTE 표준 옵션에서 LTE에서 W-CDMA, CDMA2000 1X, GSM 등의 전환 방법이 정해져 있으며, 해외에서도 채용되고 있습니다. CS 대체 통화가 있으면 문제 없다고 생각 될지도 모릅니다만, 세계 휴대 전화 사업자는 주파수를 보다 효율적으로 이용하기 위해 LTE 등 빠른 통신 네트워크를 채용해, 새로운 네트워크의 고도화를 도모하는 방향에 있습니다. 이러한 상황이 되어도 당연히 통화 서비스가 필요합니다. LTE가 본격적으로 보급하는 시대를 향해 새로운 음성 기술로 주목 받고있는 것이 "VoLTE"입니다.

　"Vo ..."라고 물으면, 인터넷을 통해 음성 통화를 할 수 "VoIP"라는 말을 들어 본 적이있는 사람도 많을 것입니다. "VoIP"는 IP 패킷 통신에서 음성을 나르는 기술입니다.

　한편 'VoLTE'는 VoIP를 LTE 네트워크상에서 실현 하자는 것입니다. 휴대폰에서 디지털화된 음성 데이터가 그대로 LTE 네트워크에서 주고받을 수 있게 기지국 이후의 코어 네트워크에서도 그대로 IP 통신 방식을 사용합니다.

　LTE 지원 휴대폰에서 음성 통화를 실현하는 방식은 전술한 CS 폴백 외에도 존재하고 있습니다. 국가와 통신 사업자에 의해 여러 방식이 개별적으로 이용되면 국제 로밍 등 과제가 남아 있습니다. 휴대폰 사건의 네트워크 회선 교환 중심의 네트워크에서 All-IP 화 한 IP 멀티미디어 서브 시스템 (IP Multimedia Subsystem, IMS)라는 시스템으로 전환하고 있어, LTE에서 통화 기능은 마지막으로 CS 폴 백 등에서 IMS를 이용해 VoLTE로 제공하는 것이 상정되고 있습니다. 3G보다 LTE 쪽이 무선 주파수 이용 효율이 높고, 사용자 수를 2 ~ 3 배 정도 많이 수용 할 수 있으며, 회선 혼잡을 더 해소하기 쉬워지는 것 등을 기대할 수 있습니다.

미국 버라이즌이 곧 시작에

　VoLTE에 관해서는 국내보다 해외 이동 통신 사업자의 쪽이 이용이 빨리 진행 같고, 예를 들어 미국 버라이즌 와이어리스 (Verizon Wireless)는 당초 LTE 통화에 CS 폴백을 사용하면서, 2012년 동안 VoLTE에서 음성 서비스를 시작할 의향을 보여줍니다.

　일본에서도 NTT 도코모가 미래에 VoLTE를 도입할 방침을 나타내고 있습니다.

　또한 VoLTE 관해서는 이전부터 one Voice Initiative '로 휴대 전화 사업자, 단말기 · 통신 장비 제조 업체로 차세​​대 통신 규격인'LTE '로 음성 통화 및 SMS 서비스를 실현하기 위한 사양을 정리하여 one Voice; Voice over IMS profile "사양을 만들었습니다.

　그것을 계승하는 형태로 이동 통신 사업자의 업계 단체인 "GSM Association"가 VoLTE 표준 책정을 진행하고 있습니다.

　이번 Intel은 Intel의 SoC와 LTE가 탑재된 스마트 폰에서 VoLTE를 실현하는 데모도 실시했다. 모뎀 측에 VDC (Voice Domain Controller)와 IMS라는 기능을 추가해야 하지만, 이러한 기능에 관해서는 모뎀에 이미 내장되어 있어 애플리케이션 프로세서를 바꿀 필요도 없다. 실제로 음성을 들어 보았지만, 3G로 대체 회선 교환 음성보다 VoLTE 쪽이 선명한 음성임을 확인할 수 있었다.

VoLTE에서 전화를 하고 있는 모습

실제로 3G 회선 교환 방식으로 대체하고 있는 상태도 들어 비교해 보았지만,

지연도 없고 음성도 더 선명했다

Intel SoC를 채용한 스마트 폰의 VoLTE의 구조

통신사 Wi-Fi의 오프로드를 보다 편리하게 하기 위한 도구를 시현

　CAM (Connectivity Access Management)은 3GPP의 사양 책정된 휴대 전화와 Wi-Fi 및 자동 전환 표준을 활용하기 위한 툴의 데모. 휴대 전화에 할당된 전파로 실현 가능한 대역폭이 유요한 범위 내에서 사용자 경험을 제한하지 않고 어떻게 교통 정리를 하느냐가 세계의 통신사에​​서 과제가 되고 있다. 이용하는 통신 방식을 2G, 3G, LTE로 보다 효율적인 물건으로 바꾸어가는 것은 물론이지만, 현재의 속도로 데이터 통신 회선의 부하가 높아 가면 조만간 파탄나는 것이 눈에 보인다.

　그래서 통신운영사가 지금 열심히 노력하고 있는 것이 Wi-Fi 등의 근거리 무선을 사용할 때는 사용자에게 전환하게 휴대 전화망 쪽을 비워달라고 하는 "오프로드"이다. 이를 이용하면 휴대폰 회선에 패킷을 흘릴 필요가 없어지므로, 데이터 통신 요금이 억제되고 정액제로 그 상한 (일본에서 말하면 7GB 및 3GB)까지 밖에 패킷을 사용할 수 없으므로 가격으로도 사용면에서도 장점이 있다. 일본에서도 통신 사업자가 Wi-Fi 스팟을 역이나 쇼핑몰, 레스토랑, 카페 등에 적극적으로 전개하고 있는 것은 그러한 배경이있는 것이다.

　다만, 그러한 때에 문제가 되는 것이 어떻게 인증을 하느냐이다. 이전에는 보안 키를 배포하여 Web 브라우저에서 로그인해야 하는 등이 있으며, 사용자가 부담없이 사용할 상황은 되어 있지 않았다. 그러나 현재는 EAP-SIM 인증하는 방식이 점차 인기를 끌고있다 사용자가 Wi-Fi를 선택하는 경우 연결 가능한 액세스 포인트를 단말기가 발견한 경우, SIM 카드 정보를 이용하여 라고 자동으로 Wi-Fi 네트워크에 로그인하여 사용할 수 있도록 되어 있다. 최근 KDDI와 소프트 뱅크 모바일 기기에서 자동으로 Wi-Fi 액세스 포인트에 연결되도록 되어있는 것은 이 때문이다.

　이번 Intel 데모는 그것을 또 1 단계 발전한 것이 된다. 구체적으로는 휴대폰 회선 먼저 네트워크의 상태를 관리하는 서버가 있고 거기와 단말기가 휴대 전화를 이용하여 위치 정보 등을 교환한다. 그러면 주변에 Wi-Fi 액세스 포인트가 있는 것 등이 인식되면 단말기는 자동으로 Wi-Fi를 연결하게 된다. 이렇게 되면 불필요하게 휴대 전화 회선에 패킷이 흐를 수 없어 휴대 전화 회선의 대역폭을 보다 효율적으로 사용할 수 있게 되는 것이다. 이번 Intel은 자사의 최신 제품인 Atom Z3400 (Merrifield)를 탑재한 단말기를 이용하여 시현해 보였다.

Connectivity Access Management의 구조

통신사 측에서 설정한 정책 등에 따라 접속하는 액세스 포인트를

서버와 단말이 통신하고 결정해 나간다.

[분석정보] Intel, Merrifiled / Moorefield 탑재 64bit Android 스마트폰을 시현

[MWC 2014] HP 최초의 Bay Trail + 64 bit Windows의 10 인치 WUXGA 태블릿

[분석정보] Intel, 22nm의 스마트폰 Atom Z3400, 3500 발표

[분석정보] Intel 매니코어 MIC 와 Atom SoC Medfield 를 발표

[분석정보] 인텔(Intel)의 스마트폰 시장 공략 비장의 카드 Medfield (메드필드)

[정보분석] IDF 2011 에서 보다. Google, Microsoft, Intel의 줄다리기

[정보분석] CES 2013 Intel, Haswell을 탑재한 레퍼런스 하이브리드 PC 공개

[정보분석] Clover Trail +와 앞선 공정을 무기로 전진하는 Intel 스마트폰 사업

[분석정보] IDF 2013 베이징 Intel 프로세서에서 가능한 것은 Windows 만이 아니다

[분석정보] 컴퓨텍스 타이페이 2013 인텔 기조 연설, 새로운 2 in 1 pc를 가지고 22nm 프로세서 소개

[분석정보] 컴퓨텍스 2013 Bay Trail-T와 LTE 모뎀을 무기로 모바일 시장에 파는 Intel

[분석정보] 컴퓨텍스 2013 태블릿 윈도우 라이센스 재검토 시작 윈텔(Wintel) 제국의 역습

[분석정보] IDF 13 인텔 2014년 14nm 제조 SoC 및 22nm 스마트폰 용 SoC 등을 소개

[분석정보] IDF 13 Windows 8.1, Android, Chrome OS 대응 제품 발표

[분석정보] Bay Trail이 실현하는 윈도우 안드로이드가 공존하는 태블릿

[CES 2014] Intel 기조 강연 IoT 시대에 대비해 다양하게 손 쓰는 Intel

[정보분석] 14나노 공정까지 달려가는 인텔 아톰 스마트폰, 타블렛 전략

[CES 2014] ASUS Windows,Android 쌍방 동작 4-in-1 노트

[모바일 리뷰] ASUS Fonepad Note 6