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3GPP Rel.13 기반의 EPC Emulator SW
- 3GPP Rel.13 기반의 EPC 기능 중 MME, S-GW, P-GW, HSS, PCRF, IMS 기능을 모사하는 EPC Emulator
- EPC 는 LTE를 구성하는 3대 구성요소 (단말, 기지국, 망장비) 중 망장비 기능을 수행하며, EPC Emulator SW는 단말 혹은 기지국 검증용으로 활용

- EPC는 단말 또는 LTE 기지국 개발 업체 입장에서 해당 솔루션의 기능을 검증하기 위한 필수적인 장비이나 기술적인 복잡도 때문에 기술 개발에 큰 자본 투입 필요

- 특히 최근 들어 hot spot 지역 등에서의 성능 강화 등에 대한 해결책으로 각광 받고 있는 소형셀 기지국은 해당 기술의 특성 상 중소 업체에 의해 개발 진행 중
※ 매크로 셀의 경우 대기업과 사업자 간의 협업 하에 연구 개발이 진행 되어 왔으나, 소형셀 기지국의 경우 제품의 시장성 등의 이유로 상대적으로 작은 규모의 업체에서 개발 업무 진행 중

- 중소 업체의 경우 LTE 기지국 또는 단말을 검증하기 위한 별도의 EPC를 구현하여 보유하기에는 투입 자본/시간 등의 현실적인 장벽이 존재

- 이에 따라 대부분의 상용 기지국을 제조업체들은 EPC Emulator를 바이너리 수준의 제품을 높은 가격으로 구매하여 사용하고 있는 실정
※ 기성 제품은 높은 구매가, 특히나 외산 제품의 경우 상호간의 의사 전달 및 제품 업데이트의 지연 시간 등의 문제에 대해 업체들이 호소하고 있으며 망 사업자의 테스트 베드 사용에는 제품의 높은 완성도라는 진입 장벽이 존재
※ 또한 일회성 구매가 아닌 제품의 업그레이드에 따른 유지 보수비용의 (비)주기적 발생으로 인한 꾸준한 비용 상승 문제에 직면

- 또한 최근 들어 기지국 시험에 필요한 MBMS, PWS, NB-IoT 등의 부가적인 기능 등이 요구 되고 있는 상황에서 이를 지원할 수 있는 EPC 솔루션의 필요성 증대
o NB-IoT : LTE 기반의 IoT 단말 및 기지국에 대한 기능 지원
o MBMS : LTE 기반의 방송 서비스
o PWS : 재난 지역 또는 군사 작전 지역 등에서의 경고 알림 서비스
o 위치추정 : LTE 프로토콜을 활용한 단말의 위치 추정 서비스

- 본 기술은 3GPP Release 13 기반의 상용 EPC에 준하는 EPC Emulator 소프트웨어 패키지로 LTE 소형셀 기지국 시험을 목적으로 개발된 솔루션
※ 3GPP에 의거하여 구현된 솔루션으로 Release 13 이전 버전의 LTE 기지국 또는 단말과의 연동 시험이 가능

- 공동 연구 업체 및 기타 업체들과의 LTE 솔루션 관련 다양한 업무 협업 논의 등을 통해 ETRI에서 보유하고 있는 EPC Emulator 솔루션에 대한 업체의 요구 인지

- 본 기술이 필요한 업체로의 기술 이전 시, 기존 대비 투입 비용의 감소와 EPC 솔루션에 대한 새로운 비즈니스 모델 창출이라는 긍정적인 효과 기대

- 3GPP Rel.13 기반의 최신 프로토콜 적용

S1AP
EPC Emulator 내 MME와 기지국 사이의 기지국/단말 관련 제어 메시지 인터페이스


M2AP
EPC Emulator 내 MCE와 기지국 사이의 MBMS 관련 제어 메시지 인터페이스


LCS-AP
EPC Emulator 내 MME와 SMLC 사이의 제어 메시지 인터페이스


LPP
EPC Emulator 내 SMLC와 단말 사이의 위치측위 관련 제어 메시지 인터페이스


NAS
EPC Emulator 내 MME와 단말 사이의 NAS 메시지 관련 인터페이스


SCTP
S1AP/M2AP 메시지 등을 처리하기 위한 물리적 인터페이스


GTP
EPC Emulator 내 GW와 기지국 사이의 데이터 처리를 위한 인터페이스

※ 상기 프로토콜 규격 문서상에 명시된 모든 메시지에 대한 처리 기능 구현

- 기본 LTE 기능 외(단말 접속 및 호 관리, 핸드오버 등) MBMS, VoLTE, Positioning, PWS 등의 부가적인 서비스 제공

- 기능 모듈 별 독립적 구현을 통한 소스코드 및 프로세스 관리의 용이성 제공

MME
단말 기지국 컨택스트 관리 및 제어 메시지 처리


MCE
MBMS 컨택스트 관리 및 제어 메시지 처리


GW
단말/MBMS 베어러 관리 및 GTP/IP 패킷 처리


HSS
가입자 정보 관리


SMLC
단말 위치 정보 관리



- GCC 컴파일러 환경 하에 컴파일이 가능하며 어떤 형태의 리눅스 OS(ex:Ubuntu, CentOS), 어떤 형태의 머신(ex:노트북, 데스크탑) 상에서도 동작 가능
※ C 언어로 구현

- 하드웨어 메모리가 허용하는 범주 내에서 무제한의 동시 접속 기지국 및 UE 지원 가능
※ 2018년 1월 기준, 4대에 기지국, 64대의 단말에 대한 동시 접속 시험 및 기능 검증 완료

- DM 기능 제공 : EPC Emulator로부터 멀티캐스트 형태로 동시에 복수의 DM Agent로 정보를 송신하며 실시간 메시지 흐름, 단말/기지국 정보, 스루풋 등의 정보 확인 가능

- Web 기반의 OAM으로부터 각 모듈 별 설정 파일, 가입자 정보 등을 GUI를 통해 제어할 수 있으며, CPU 점유율, 각 프로세스 상태, 에러 로그 관련 정보 등 실시간 제공

- 이상 상황에 대한 유연한 대응 로직 구현을 통해 단말 또는 기지국의 이상 상태 발생에도 초기화 절차 없이 장시간 구동 가능

- 자체 NAT기능 구현을 통한 공공 IP 망으로 부터의 단말로의 특정 어플리케이션 서비스 제공 가능 (NAT 기능을 지원하는 별도의 스위치 및 허브 불필요)

- 네트워크 관리 기능 최적화를 통해 어떠한 형태의 시험 망에서도 설정 파일 수정만으로 간단하게 연동 가능

단계 : 7 기술의 성숙도란?

- LTE 기지국 및 단말 시험 및 기능 검증용 장비로서 활용 가능
※ LTE 기지국/단말의 기본 기능 검증 및 성능 검증 용

- attach/detach, HO 등의 기본적인 LTE 기능 뿐 아니라 MBMS, VoLTE 등 추가적인 기능에 대한 검증용 솔루션으로서 동작 기대
※ 단말의 접속/해제 등의 기능 뿐 아니라 그 외 망 사업자가 요구하는 다양한 시험 항목들에 대한 요구사항 충족

- 단순 시험용 장비가 아닌 EPC Emulator로부터 상용 EPC로의 성능 업그레이드를 통한 새로운 비즈니스 모델 창출(적용 분야 : LTE Private NW, 이동형 기지국 패키지 등)
※ 하드웨어에 대한 의존성을 최소화 시킨 솔루션으로 어떤 플랫폼으로도 이식이 가능하며 이에 따라 다양한 물리적 제품으로의 발전 가능

- 출연연을 통해 개발된 국산 SW활용으로 인한 기존 외산 SW 사용 대비 비용 감소 효과 예상(기존 솔루션 대비 저렴한 비용으로 기술 이전 가능)
※ EPC 연구 개발 또는 구매에 투입되는 기회비용 최소화를 통해 기존 제품에 대한 보다 강화된 기술적 경쟁력 확보 가능

- 기존 상용 솔루션 대비 상대적으로 최신 3GPP 규격이 적용 된 바, 새로운 기술 개발 등의 업그레이 등의 용의성 제공
※ NB-IoT, 5GC 등 3GPP 국제 표준화 단체에서 추진 중인 새로운 기능 업그레이드 시 상대적으로 적은 자원 투입으로 달성 가능

가. 기술이전 내용: 기능모듈
CSIB
S1AP 메시지에 대한 생성, 저장, ASN.1 인코딩/디코딩 기능 제공
CLIB
LPPA 메시지에 대한 생성, 저장, ASN.1 인코딩/디코딩 기능 제공
CMIB
M2AP 메시지에 대한 생성, 저장, ASN.1 인코딩/디코딩 기능 제공
CNIB
NAS 메시지에 대한 생성, 저장, 인코딩/디코딩 기능 제공
CCIB
암호화, 부결성 보호에 대한 API 제공
CIIB
EPC Emulator 내부 블록간의 송수신 되는 메시지에 대한 생성, 저장 기능 제공
CTIB
타이머 기능 제공
CPIB
LCS-AP 메시지에 대한 생성, 저장, ASN.1 인코딩/디코딩 기능 제공
CGIB
LPP 메시지에 대한 생성, 저장 ASN.1 인코딩/디코딩 기능 제공
CDCB
DM 관련 메시지 처리 기능 제공
UPES
GTP 기반의 데이터를 처리하는 모듈로 특정 단말에 대한 데이터를 처리하는 unicast 기능과 MBMS 트래픽을 처리하는 multicast 기능을 각각 제공
CPES
MME 와 MCE 기능을 담당하는 모듈로 기지국, 단말, MBMS 관련 모든 제어 메시지와 컨택스트 관리 기능을 제공
HSSS
가입자 정보 DB와 연동하여 단말의 인증 등에 필용한 정보 생성 기능 제공
SMLC
단말의 위치 추정 기능 제공
OAM
웹 기반의 EPC Emulator GUI 및 프로세스 관리 등의 기능 제공

나. 기술이전 범위

일련번호
이름
형태
01
EPC Emulator 개발 요구 사항 정의서
문서(PDF)
02
EPC Emulator 시험 절차_결과서
문서(PDF)
03
EPC Emulator 시스템 설계서
문서(PDF)
04
EPC Emulator CPES 설계서
문서(PDF)
05
EPC Emulator UPES 설계서
문서(PDF)
06
EPC Emulator HSSSim 설계서
문서(PDF)
07
EPC Emulator 설치 설명서
문서(PDF)
08
EPC Emulator SW 패키지
압축파일(.c, .h)

비독점적 통상실시권 계약체결일로부터 5 년간 ※ 계약자율원칙 미적용과제

구분	중소기업	중견기업	대기업
착수기본료(천원)	100,000	200,000	200,000
매출정률사용료(%)	1.25	3.75	5

개월 / 0 천원정(부가세 별도) A. Rel.13 기반 EPC Emulator 중 EPC 제어 평면 기능
중소기업
중견기업
대기업
50,000,000
100,000,000
100,000,000

B. Rel.13 기반 EPC Emulator 중 EPC 사용자 평면 기능
20,000,000
40,000,000
40,000,000

C. Rel.13 기반 EPC Emulator 중 부가 기능 (가입자 관리, 음성호 등)
30,000,000
60,000,000
60,000,000

기술개발 발표당시	기지국SW연구실 나지현 (042-860-5408, jhna@etri.re.kr)
현재	지능형스몰셀연구실 나지현 (042-860-5408, jhna@etri.re.kr)

기술이전실 안희진 (042-860-5784, ahj@etri.re.kr)