IEEE 802.16m 표준 개요

국제적인 IEEE 표준화 단체에서는 우리나라 3.5세대(혹은 3세대) 이동통신 표준인 WiBro 규격의 국제 표준이 되는 IEEE 802.16 WirelessMAN 규격을 표준화하고 있다. 이 단체에서 만든 IEEE 802.16 WirelessMAN 표준 규격은 2007년 10월 국제 표준 규격으로써의 완성도가 인정되어 ITU-R로부터 IMT-2000 국제 표준 규격의 하나로 승인 받았다. 그런데 이러한 IEEE 802.16 WirelessMAN 표준을 만들고 있는 IEEE 802.16 Working Groupg(WG)에서는 2006년 12월 IEEE 802.16m이라는 새로운 하위 Task Group(TG)을 만들고, 이 802.16m TG를 통해 기존의 IEEE 802.16 WirelessMAN 규격을 확장하여 “Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Access Systems – Advanced Air Interface” 표준 규격을 2010년까지 완성하고자 진행 중이다. IEEE 802.16m TG에서 확장시킬 새로운 표준 규격은 차세대 이동통신인 4세대 이동 통신에 적합하도록 작성하는 것을 목표로 하기 때문에 WiBro를 넘어 다음 세대의 이동 통신 시장에서 입지를 확고히 하고자 하는 제조사나 사업자라면 절대 소홀히 할 수 없는, 이동 통신 분야에서 가장 중요한 표준화 작업 중 하나라고 말할 수 있다.

IEEE 802.16m 표준 목표

IEEE 802.16m 표준의 범위는 IEEE 802.16 WirelessMAN-OFDMA 규격이 허가 받은 주파수 대역에서 Advanced Air Interface를 제공하도록 개선하는데 있다. IEEE 802.16m 표준은 ITU-R의 IMT-Advanced radio interface 표준으로 인정 받기 위한 셀룰러 계층 요구 사항을 만족시키는 동시에 기존의 IEEE 802.16 WirelessMAN 표준을 따르는 legacy WirelessMAN-OFDMA 장비도 지원할 수 있도록 표준화가 진행되고 있다. 특히 IEEE 802.16m 표준은 개발 단계에서 다음과 같은 다섯 가지 기준을 지키도록 명시하고 있다.

1) 넓은 시장 잠재력(Broad Market Potential)

완성될 표준은 넓은 시장 잠재력을 가지고 있어야 한다. 특히 넒은 응용력(Broad sets of applicability)과 다수의 업체와 사용자들(Multiple vendors and numerous users)을 지원할 수 있어야 하며 장비 비용도 적절해야 한다.

2) 호환성(Compatibility)

IEEE 802 표준은 기존의 IEEE 802.1 표준의 구조(Architecture), 관리(Management), 상호운용(Interworking)에 관한 표준과 상충 없이 잘 부합되어야 한다.

3) 뚜렷한 독자성(Distinct Identity)

IEEE 802 표준은 각각 뚜렷한 독자성을 지녀야만 한다. 이를 위해 IEEE 802.16m 표준은 다른 IEEE 802 표준과 차별성을 가져야 하고, 해결하고자 하는 문제에 대해 독자적인 해결 방안을 제시해야 한다. 그리고 표준 문서의 독자들이 쉽게 규격을 선택할 수 있도록 자세한 문서를 제공해야 한다.

4) 기술적 가능성(Technical Feasibility)

표준이 성공적으로 승인되기 위해서는 표준이 기술적인 유연성을 지니고 있어야 한다. 그렇게 하기 위해서는 제안될 표준이 시연 시스템으로 실현 가능해야 하고(Demonstrated system feasibility), 검증된 기술과 합당한 테스트를 거처야 하며(Proven technology, reasonable testing), 신뢰성이 확보되어야 하며(Confidence in reliability), 마지막으로 기존의 802 무선 표준들과 공존할 수 있어야(Coexistence of 802 wireless standards) 한다.

5) 경제적 가능성(Economic Feasibility)

표준이 승인되기 위해서는 의도한 응용서비스를 제공할 때 경제적인 가능성이 있음을 보여 주여야 한다. 따라서 최소한 제안하는 표준은 신뢰할만한 자료를 바탕으로 알려진 비용 요소(Known cost factors, reliable data)가 얼마인지, 성능 향상을 위한 정당한 비용(Reasonable cost for performance)이 얼마인지, 그리고 초기 장비 설치 비용(Consideration of installation costs)이 얼마나 되는지 보여 주여야 한다.

IEEE 802.16m 표준화 진행 현황

2008년 1월까지 진행된 IEEE 802.16m의 표준화 단계를 보면 크게 Project 802.16m System Requirements Document(SRD)와 Project 802.16m Evaluation Methodology Document(EMD), 그리고 Project 802.16m System Description Document(SDD) 작성으로 구분 지을 수 있다.

2007년 10월 승인된 Project 802.16m SRD 문서에는 802.16m 표준에서 고려해야 하는 시스템 구현 시나리오와 목표로 하는 시스템의 성능 및 형상에 대한 요구 사항들이 담겨 있다. SRD 문서에는 기존 시스템 지원(legacy support), 복잡도(complexity), 서비스(services), 운영 주파수 및 대역폭(operating frequencies and bandwidth), 송수신 기법(duplex schemes), 개선된 안테나 기술(advanced antenna techniques)에 대한 일반적인 요구사항과 최대 데이터 전송률(peak date rate, latency), 서비스 품질(QoS), 라디오 자원 관리(radio resource management), 보안(security), 핸드오버(handover), 등에 대한 기능적인 요구사항, 그리고 사용자/섹터 성능(user/sector throughputs), 음성 용량(Voice over IP capacity), 이동성(mobility), 셀 범위(cell coverage), 등 시스템 요구사항과 다중 홉 전송(multi-hop relay), 동기화(synchronization), 셀프 구성 기술(self organizing mechanism), 등에 대한 운영상의 요구사항에 대해 기술해 놓고 있다.

2007년 12월까지 2차 교정을 마친 Project 802.16m EMD draft 문서는 여러 기술적인 기고서(Contribution)들을 공평하게 평가하고 비교하기 위해, 링크 단계 실험(link-level simulation)과 시스템 단계 실험(system-level simulation)에서 사용하는 변수들에 대한 정의와, 실험 모델과 방법론에 대한 정의를 담고 있다. 특히 채널 모델 부분에서는 미래의 802.16m 표준을 위해 제안될 MIMO 라디오 채널에 대해 기술적인 실험 방안과 공간 채널 모델 변수들에 대해서도 기술하고 있다. EMD 문서는 현재 2차 교정까지 마친 상태로 지금도 계속 수정 중에 있다.

마지막으로 IEEE 802.16m TG은 2007년 9월 Project 802.16m SDD 문서에 대한 기고서(Contribution)를 받기 시작한 이후로 지금까지 계속 SDD 문서 작성을 위한 기고서를 받고 그에 대한 협의를 진행 중에 있다. 2008년 1월에 열린 Session#53 회의에서는 SDD에 대한 초기 draft 문서를 작성하였으며, 여기에는 네트워크, 시스템, 그리고 프로토콜 구조에 대한 내용이 담겨 있다.

추진 일정 및 계획

지난 2008년 1월 20일부터 24일까지 핀란드 레비(Levi)에서 열린 IEEE 802.16 Session #53 회의에 따르면 IEEE 802.16m TG에서는 SDD 문서에 대한 새로운 기고서와 코멘트를 요청했다. 그리고 두 달에 한번씩 열리는 회의 사이에 SDD 문서 작성을 위한 중요 내용에 대한 토론을 활성화하고 의견을 조율하기 위해 라포처그룹(rapporteur group)을 구성하고, 여기에서 프레임 구조(frame structure)와 상향 접근 기술(uplink access techniques)에 대해 논의하기로 결정하였다. 기록그룹에 의해 토론되는 모든 내용은 IEEE 802.16 회원(member)과 관찰자(observer)들을 대상으로 하는 비평그룹(reflector group)으로 이메일을 통해 보고된다. 추후 진행되는 IEEE 802.16m 표준 일정은 다음과 같다.