IoT NTN 향상 (IoT over Non-Terrestrial Networks enhancement)

IoT NTN 향상 (IoT over Non-Terrestrial Networks enhancement)

 

 

좋습니다. 3GPP Release 18에서는 **IoT NTN 향상 (IoT over Non-Terrestrial Networks enhancement)**이 저전력 장치 기반의 글로벌 연결을 가능하게 하기 위한 방향으로 크게 확장되었습니다.
이는 NB-IoT, RedCap(NR-Light) 등의 기술을 위성 통신 기반으로 최적화하여, 지상망 없이도 IoT 기기의 위치 추적, 센서 데이터 전송, 장거리 저전력 통신을 가능하게 합니다.

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1. 목적

목적설명

광범위 IoT 연결	농촌, 산간, 해양, 사막, 극지방 등 지상망 미지원 지역에서도 IoT 서비스 연결
초저전력 통신 최적화	배터리 교체 어려운 IoT 단말을 위한 에너지 최적 설계
UE-to-Satellite 직접 연결	IoT 단말이 중계 없이 위성과 직접 통신 (gateway 없음)
NB-IoT, NR-Light 지원	기존 NB-IoT + Rel-17에서 정의된 RedCap(NR-Light) 기술의 위성 통합

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2. 3GPP Rel-18 기준 IoT NTN 향상 기능

항목향상 내용

NB-IoT over NTN 안정화	LEO 위성 기반 NB-IoT 링크 프로토콜 정제 (단방향 수신 등)
NR-Light over NTN 신설	RedCap 단말의 위성 직결 통신 공식 지원
타이밍 보정 강화	위성 이동성에 대응한 타이밍 어시스트 절차 개선
하이브리드 연결 지원	지상망 ↔ 위성 간 seamless fallback 및 보완 운용
Non-IP Data Delivery (NIDD)	IoT 데이터를 비IP 구조로 최소화하여 전송 (NB-IoT 필수)
Random Access Procedure 최적화	위성 경로에 맞춰 RACH 초기 접속/재접속 절차 개선
IoT 단말 위치 동기화	위치 기반 슬라이스 전환 및 스케줄 제어 가능

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3. 구조 개요 (NB-IoT / RedCap over NTN)

scss

 

[IoT Device]  
    ▼ (NB-IoT or RedCap NR)  
[LEO Satellite]  
    ▼  
[NTN Gateway]  
    ▼  
[5GC (UPF/SMF/NEF)]  

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4. 주요 적용 시나리오

분야활용 예시

농업	산간 지역 작물 생장센서, 온습도, CO2 센서 등 위성 직결
물류	해상/항공 화물의 GPS + IoT 센서 정보 위성 전송
환경 모니터링	산불 감지, 해양 유류 유출 감지 등 실시간 알람 전송
전력설비	송전탑·분전함의 온도, 진동, 경고 이벤트 NB-IoT 전송
공공 안전	위성망을 활용한 NB-IoT 기반 위치 추적/비상 센서

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5. Rel-17 대비 Rel-18 차이점

항목Rel-17Rel-18

NB-IoT over NTN	기본 통신 흐름 정의	실제 단방향/양방향 보정, 타이밍 최적화
NR-Light over NTN	미지원	RedCap 기반 위성통신 최초 표준화
위성망 fallback	제한적	지상 ↔ 위성 간 IoT 로밍 fallback 가능
슬라이스 기반 IoT 우선순위	없음	이벤트 기반 슬라이스 이동 및 QoS 제어

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6. 주요 표준 문서

문서설명

TS 36.300 / 38.300	NB-IoT / NR-Light 프로토콜 구조
TS 23.501 / 23.503	5GC 기반 IoT 슬라이스 연동 구조
TS 36.331 / 38.331	RRC 메시지 흐름 및 접속 최적화
TR 23.700-97 / -98	NB-IoT/NR-Light over NTN use case 및 QoS 요구사항 정의