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In general, the frequency bands used in 4G/LTE communication are 800MHz or 2.1GHz, while those used in 5G/NR communication are 3.5GHz or 28GHz.

As a result, due to the shorter reach of waves in 5G communication, the coverage is smaller compared to LTE communication. Therefore, in order to establish a 5G network, 5G base stations need to be densely deployed to enable handovers between base stations and ensure uninterrupted communication.

However, it was not easy to densely deploy 5G base stations nationwide from the beginning for the commercialization of 5G. Therefore, operators came up with the concept of using the existing LTE network as a base for 5G usage.

In countries like South Korea and Japan, nationwide networks are built entirely on LTE. South Korea has excellent basic coverage of LTE even in mountains and rural areas. Therefore, the basic coverage is provided by LTE, and 5G base stations are installed in specific areas requiring high capacity to cover those areas with high data rates. From the user's perspective, they receive basic coverage through LTE and can receive very high data services in specific hotspots.

This is called Dual Connectivity, where LTE base stations and 5G base stations operate together, meaning it is Not Standalone (NSA). This indicates that the new radio technology called NR cannot operate alone and always operates together with LTE.

This is generally referred to as Option 3. There are derived options such as Option 3A and 3X within Option 3.

The solid line represents the communication of actual user plane data, while the dotted line represents the communication of control signals. The terminal can receive data from both LTE base stations and NR base stations. The terminal is connected to both LTE and NR.

In Option 3, user data is transmitted (S1) from the LTE base station to the LTE core network EPC. The LTE base station acts as a switch. If there are users in areas where services can be provided at high data rates, the LTE base station splits specific data and transmits it to the NR base station (X2). In Option 3, 5G terminals can receive data from both LTE base stations and 5G base stations.

However, the operation of Option 3 can be a significant burden on the LTE base station side. Basically, LTE base stations are already deployed as established technology. However, for Option 3 operation, LTE base stations must be able to perform additional functions of switching data received from EPC to NR. This can be a burden on the LTE base station side. Therefore, in practice, it operates in a different form rather than Option 3. This led to the emergence of Options 3A and 3X during the development process.

In Option 3A, user data is still transmitted from the LTE core network EPC to the LTE base station, but an additional line (S1-U) has been added for direct transmission of user data from EPC to the NR base station. The data to be transmitted by the NR base station comes directly from the EPC. This is Option 3A, which reduces the burden on LTE base stations' switching function.

However, if we compare Option 3 with Option 3A, Option 3 had options that allowed the terminal to select the better base station between LTE base stations and NR base stations depending on radio conditions for user data transmission. For example, there were options in Option 3 to split data depending on the situation, such as using NR base stations when the load on LTE base stations is excessive and using LTE base stations when the load on NR base stations is excessive. In Option 3A, such options cannot be provided.

Therefore, Option 3X was introduced to complement this. In Option 3X, the NR base station still receives data from the EPC, but an additional red solid line (X2) has been added. Through split bearers, data from the NR base station can be sent to the LTE base station. In Option 3X, the NR base station acts as a switch in a mirror structure with Option 3. Since the NR base station is a new base station, putting the switching function on the NR base station is less burdensome than putting it on the LTE base station. This is because LTE base stations maintain the existing state as already installed base stations, and it is easier to add such a function to new NR base stations.

In practice, the commercialization in April 2019 was based on Option 3. All three major telecom companies in South Korea, LG Uplus, SKT, and KT, have now commercialized their networks based on Option 3X.

Option 3 was the first standard to be developed as an early drop.

일반적으로 4G/LTE 통신에서 사용되는 주파수 대역은 800Mhz 혹은 2.1Ghz이고, 5G/NR 통신에서 사용되는 주파수 대역은 3.5Ghz 혹은 28Ghz 입니다.

이에 따라, 5G 통신에서는 전파 도달 거리가 짧기 때문에 커버리지(coverage)가 LTE 통신보다 작습니다. 그래서 5G 망을 형성하기 위해서는 5G 기지국들이 조밀하게 배치되어야 기지국 간의 핸드오버 등이 가능하고 끊김 없이 통신할 수 있습니다.

하지만 5G 상용화를 위해 초기부터 전국에 5G 기지국을 조밀하게 배치하는 것은 쉽지 않았습니다. 그래서 operator들이 5G를 사용하기 위해 기존의 LTE 망을 베이스로 하는 컨셉을 생각해냈습니다.

우리나라나 일본 같은 경우 전국 망이 모두 LTE 망으로 구축이 되어있습니다. 우리나라는 산에서도, 시골에서도 전국 모든 곳에서 LTE가 터질만큼 LTE의 기본 커버리지가 우수하게 갖춰져 있습니다. 그래서 기본적인 커버리지는 LTE를 이용하고, 대용량의 캐파시티(capacity)를 필요로 하는 특정 영역에 5G 기지국을 세워 높은 데이터 레이트(data rate)로 해당 영역을 커버하는 방법을 생각해낸 것입니다. 사용자 입장에서 기본 커버리지는 LTE에 의해 지원 받고, 특정 핫스팟에서 굉장히 높은 데이터 서비스를 지원 받을 수 있는 것입니다. 

이것이 바로, LTE 기지국과 5G 기지국이 같이 동작을 할 수 있는 듀얼 코넥티비티(Dual connectivity)입니다. 즉, NSA(Not Stand alone) 입니다. NR이라는 새로운 라디오 기술이 단독으로 동작하지 못하고, 항상 LTE와 함께 동작함을 뜻합니다.

이를 일반적으로 옵션 3이라고 합니다. 옵션 3에서도 옵션 3A, 3X라는 파생된 옵션들이 있습니다.

실선은 실제 유저 플레인의 데이터의 통신을 뜻하고, 점선은 제어 신호들의 통신을 뜻합니다. 단말기는 LTE 기지국 및 NR 기지국 모두로부터 데이터를 수신할 수 있습니다. 단말은 LTE 및 NR 양쪽으로 모두 듀얼 커넥티드 되어 있습니다.

먼저, 옵션 3를 보시면 LTE 핵심망인 EPC로부터 LTE 기지국에게 유저 데이터가 송신(S1)됩니다. LTE 기지국은 스위치 역할을 하게 됩니다. 높은 데이터 레이트로 서비스를 할 수 있는 영역에 있는 유저가 있으면 LTE 기지국은 특정 데이터들을 스플릿(split)하여 NR 기지국에게 송신(X2)합니다. 옵션 3에서 5G 단말은 LTE 기지국 및 5G 기지국으로부터 데이터를 수신할 수 있습니다.

그런데 위 옵션 3 동작은 LTE 기지국 쪽에 굉장히 큰 부담이 될 수 있는 동작입니다. 기본적으로 LTE 기지국들은 이미 개발된 기술로서 배치되어 있습니다. 그런데 옵션 3 동작을 위해서는 LTE 기지국이 EPC로부터 수신한 데이터를 NR에 스위칭해주는 기능을 더 수행할 수 있어야 합니다. 이는 LTE 기지국 쪽에 부담이 됩니다. 그래서 실제로는 옵션 3 동작이 아닌 다른 형태로 동작이 됩니다. 이러한 개발 과정에서 옵션 3A, 3X가 나온 것입니다.

옵션 3A를 보면, 여전히 LTE 핵심망인 EPC를 사용하지만 EPC 핵심망으로부터 직접 5G 기지국으로 유저 데이터가 송신되는 선(S1-U)이 추가되었습니다. NR 기지국이 송신할 데이터는 EPC 쪽에서 NR 기지국으로 바로 내려오게 됩니다. 이렇게 LTE 기지국의 스위칭 기능에 대한 부담이 줄어든 옵션이 옵션 3A 입니다.

그런데, 옵션 3와 옵션 3A를 비교해 보면 옵션 3은 Radio condition에 따라 단말에게 유저 데이터 송신을 위해  LTE 기지국 및 NR 기지국 중  더 좋은 기지국을 선택할 수 있는 옵션이 있었습니다. 일 예로, LTE 기지국의 로드가 과하면 NR 기지국을 이용하고, NR 기지국의 로드가 과하면 LTE 기지국을 이용하는 등의 옵션입니다. 상황에 따라 데이터를 스플릿하는 옵션들이 옵션3에 있었는데, 옵션 3A에서는 그런 옵션들이 제공이 될 수 없습니다.

그래서, 이를 보완하기 위한 옵션 3X가 나오게 되었습니다. 옵션 3X를 보면 여전히 EPC로부터 NR 기지국이 데이터를 수신하지만, 빨간색 실선(X2)이 하나가 더 추가되었습니다. 스플릿 베어러(split bearer)를 통해 NR 기지국에 있는 데이터를 LTE 기지국으로 보낼 수 있는 방법이 추가된 것입니다. 옵션 3와 거울 구조로 옵션 3X에서는 NR 기지국이 스위치 역할을 하는 것입니다. NR 기지국은 새로 만드는 기지국이기 때문에 LTE 기지국에 스위칭 기능을 넣는 것보다 NR 기지국에 스위칭 기능을 넣는 것이 덜 부담이 됩니다. LTE 기지국은 이미 설치된 기지국으로 기존 상태를 유지하고, NR의 새로운 기지국에 해당 기능을 넣는 것이 용이하기 때문입니다.

실제로 2019년 4월에 상용화 되었던 옵션은 옵션3입니다. 이통삼사 LG 유플러스, SKT, KT 전부 다 옵션 3X 기반으로
현재 상용화를 했습니다.

옵션 3가 얼리 드롭으로 가장 먼저 만들어진 표준입니다.

옵션 4와 7에 대해서는 다음 시간에 알아보도록 하겠습니다!

30년 전에 누군가의 인정만 바라지 않는다면 무엇이든 할 수 있다는 것을 깨닫고 일했다.

정말로 30년동안 그렇게 살아온 것이다.

"인정받지도 못할 책임을 왜 짊어져야 하는데?" 이렇게 말할 수 잇는데 근데 정말로 인정 받길 원하는 건가요?

그 인정 받고자하는 마음이 자신을 가로 막는 건 아니고요?

진정으로 새로운 도전을 위해 책임감을 짊어지고자 할 수도 있다.

그렇다면 남들에게 인정받는 일을 진짜로 해낼 수 있을 겁니다.

우리는 하고 싶은 모든 일을 거의 다 할 수 있습니다.

하는 일에 책임을 지고 굳이 인정 받으려고 하지 않는다면 말이죠.

인정 욕구를 통제하면 원하는 모든 걸 할 수 있다 | 조던 피터슨 (youtube.com)

오랜만에 동기들을 만났다. 나보다 6살 어린 친구에게 너무 젊기에(나도 아직 젊지만) 그 시간을 잘 사용하라고 이야기했다. 놀기도 놀고 공부할 것도 공부하고 소중히 사용하라는 식의 말을 건냈다. 문득 나는 그러고 있는가를 생각했다. 얼마전 40대 선배님을 만났을 때 내 나이라면 본인은 좀 더 공부하고 좀 더 사람들을 많이 만날 것이라고 했었다.

갑자기 정신이 번쩍 들었다. 벌써 30대는 시작해버렸다. 소중한 시간을 귀히 여기며 사용해야겠다.

근 1년 반 동안 이러저러 일들을 겪으며 방황도 하며 머리를 깔끔히 잘 비워낸 것 같다. 다시 이제 힘차게 달릴 시간이다.