초록 ▼

4. 연구 내용 및 결과
가. 이동통신 시장 및 기술 환경 변화 분석
모바일 트래픽 중 동영상의 비중은 네트워크 진화, 고화질 콘텐츠 증가, 동영상 콘텐츠 다양화 등으로 지속 증가할 것으로 예상된다. LTE 가입자 수는 2012년 말 대비 2015년 말약 2.7배 증가하였고 전체 가입자 수의 70.7%를 차지하여 트래픽 증가의 주요 요인이다. 기술 측면에서 기존 LTE보다 4배 빠른 3CA LTE-Advanced가 상용화되었고, 향후 추가 주파수 확보로 4CA 상용화가 예상된다. 5G 이동통신은 2020년 국제 표준 결정

4. 연구 내용 및 결과
가. 이동통신 시장 및 기술 환경 변화 분석
모바일 트래픽 중 동영상의 비중은 네트워크 진화, 고화질 콘텐츠 증가, 동영상 콘텐츠 다양화 등으로 지속 증가할 것으로 예상된다. LTE 가입자 수는 2012년 말 대비 2015년 말약 2.7배 증가하였고 전체 가입자 수의 70.7%를 차지하여 트래픽 증가의 주요 요인이다. 기술 측면에서 기존 LTE보다 4배 빠른 3CA LTE-Advanced가 상용화되었고, 향후 추가 주파수 확보로 4CA 상용화가 예상된다. 5G 이동통신은 2020년 국제 표준 결정이 예상되며, 가상현실, 증강현실, 홀로그램 등 실감형 영상 콘텐츠를 구현할 것으로 보인다. 사물인터넷 기술인 LTE-MTC는 기존 LTE망 활용이 가능하므로 빠른 적용이 가능하나, 저용량 데이터를 송·수신하므로 트래픽에 큰 영향을 주지는 않을 것으로 보인다.
나. 모바일 트래픽 예측 방법론 연구 및 예측치 도출
지속 감소 중인 2G, 3G, Wibro 트래픽과 완만한 증가세인 Wifi 트래픽은 향후 외생적 충격의 가능성이 낮을 것으로 판단하고 차분 정상혼합모형(ARIMA)과 계절차분 정상혼합모형(Seasonal-ARIMA)으로 예측하였다. 4G와 5G는 단말기 당 사용량과 전체 가입 단말기 수를 각각 예측한 후, 이를 곱하여 트래픽을 예측하였다. 가입 단말기 수의 경우, 이동통신 세대별 전환 효용함수를 가정하여 미가입자, 2G 및 3G 가입자의 4G 전환 가입 확률을 추정하는 선택기반 확산 모형을 활용하였으며, 5G는 4G 모형의 계수값을 벤치마킹하여 예측하였다. 가입단말 당 사용량은 이동통신 기술진화, 총 트래픽 중 동영상 트래픽 비중, 무제한 요금제 트래픽의 비중, 통신요금 부담 수준을 설명변수로 한 회귀모형을 추정하였다. 사회발전 시나리오별로 전문가 설문조사를 통해 이동통신 시장규모, 5G 확산 속도, 가입자 당 트래픽 회귀모형의 설명변수 전망치를 확보하였고, 이를 각 예측 모형에 대입하여 총 트래픽을 예측한 결과는 다음과 같다.
다. 주파수 정책 방향 검토
4G 시장의 성장 둔화에도 불구하고, 많은 주파수 대역폭을 요구하는 5G의 시장 불확실성이 있는 상황에서 경제적이며 유연한 주파수 이용이 가능하도록 주파수 획득 및 이용의 통로를 다양화할 필요가 있다. 타용도 주파수를 이동통신 용도로 전환은 다양한 용도의 주파수가 제공하는 사회적 가치가 있으므로 용도 전환의 원칙을 명확히 할 필요가 있다. 1차 사용자가 있는 대역에서 2차 사용을 허용하는 주파수 공동사용의 경우, 효율적인 공동사용을 위해 지역적 공동사용 제도, 대역정비 등 공동사용의 비용을 고려하는 대가 산정 방식, 경매를 통한 공급, 1차 사용자에게 공동사용의 유인 제공 등의 방안 마련이 필요하다. 향후 IoT 등 새로운 서비스와 기술의 진입을 촉진하기 위해 주파수 용도를 보다 포괄적으로 정의할 필요가 있다. 용도 중립성 확대 이후 제약조건이 될 기술 방식은 가능한 다양한 방식을 허용하되, 혼간섭은 기술기준을 엄격히 하여 해소 가능한지 검토해야 한다. 또한, 현행 전파법령에 주파수 용도 및 기술 방식 변경의 신청 절차, 할당대가 정산 방식 마련이 필요하다. 경매의 경우, 용도 변경을 통해 할당대가를 낮출 수 있다면 경매 입찰 유인이 왜곡될 우려가 있으므로 할당대가 정산과 변경할당 허가 시에 이를 최소화할 수 있어야 한다. 주파수 대역별 망구축 비용 차이를 할당대가 산정 시 보정하기 위해 도입된 전파특성계수는 주파수 활용방식, 통신 기술 등을 분석하여 현행 계수의 타당성과 고대역 전파특성계수 도입 여부를 검토하는 것이 필요하다. 주파수 할당률은 이동통신 시장의 매출액을 전체 주파수 대역폭 대비 할당대상 주파수 대역폭 비율로서 이동통신 시장매출액을 분배하는 개념이나, 현행 방식 적용 시 시장 성장이 정체되면 추가로 할당되는 주파수의 매출 유발 효과는 과거보다 감소한 반면, 과도한 할당대가가 산정될 우려가 있다. 이런 문제 해결을 위해 대역/기술방식별 매출액 구분 가능성, 주파수의 한계가치 추정 등 새로운 방법론을 검토할 필요가 있다. 예상매출액과 x+y=3% 기준은 2001년 이동통신 시장의 성장과 3G 주파수 수요를 고려하여 결정된 것이다. 이동통신과 같이 매출액 전망이 가능한 경우, 기술방식/용도별로 x+y, x, y값을 세분화하고, 매출전망이 어려운 경우, 새로운 주파수 가치 추정 방식을 도입하고 할당대가 산정 기준의 대폭 개정이 필요하다. IoT서비스는 이동통신 주파수, IoT용 주파수, 비면허 주파수를 이용하여 개시될 수 이는데, 이 때 현행 방식으로 할당대가 부과할 경우 형평성 문제가 발생할 수 있다. 특히 매출액이 없는 경우, 이동통신용 주파수를 이용하는 IoT서비스에만 할당대가를 부과하는 문제가 발생한다. 이동통신용 주파수 이용과 IoT용 주파수 이용 간 할당대가의 형평성 문제 해결을 위해 IoT 할당대가 산정 기준을 마련하여 주파수와 관계없이 동일하게 적용하는 방법 검토가 가능하다.

Abstract ▼

4. Research Results
A. Analysis of the key trends in mobile market and technology
The traffic from mobile video is expected to grow further due to the increase of the transmission speed, the definition and supply of contents. LTE subscription has been nearly tripled in the end of 2015 compared

4. Research Results
A. Analysis of the key trends in mobile market and technology
The traffic from mobile video is expected to grow further due to the increase of the transmission speed, the definition and supply of contents. LTE subscription has been nearly tripled in the end of 2015 compared to 2012, leading to the share of 71% in total mobile subscribers, which indicates that LTE is a key driver of traffic growth. 3CA LTE-Advanced that transmits four times faster than LTE will be followed by 4CA in a near future. 5G technology will have global technology standard by 2020 and be able to deliver virtual reality, augmented reality and hologram services. Internet-of-Things applying LTE-MTC technology can use the legacy LTE networks, which enables it faster diffusion into the market, while its low data rate will have little impact on traffic.
B. Modelling and forecast of mobile traffic
The traffics of 2G, 3G, Wibro and Wifi show a steady trend with low probability of exogenous shocks and are predicted by the model of ARIMA, Seasonal-ARIMA. The forecast of 4G and 5G traffic is based on the separate predictions of traffic per subscriber and No. of subscribers. Particularly, the estimation of No. of subscribers includes substitution mechanisms among service generations using the choice-based diffusion model. By surveying experts, the predicted values of the explanatory variables in the model were collected by scenarios. Then, the forecasted traffic grows steadily.
C. Spectrum policy discussions
Given the slowdown of 4G market growth and the uncertainty of 5G, providing market various ways of access to and acquisition of spectrum can encourage economic and flexible use of spectrum. First, the shift the service for particular spectrum from others to telecommunications requires the establishment of principles, as every service has own mission for society and national economy. Second, for efficient spectrum sharing, the authority needs to consider the introduction of local spectrum sharing and auction, the valuation of spectrum that include costs of sharing, the provision of financial incentive to the principle user in given spectrum. Third, to bring new services and technologies into the market, service and technology allowed in specific spectrum bandwidth need to be defined as broadly as possible, while more strict technical requirements may be enough to avoid potential radio interferences between services or technologies. Fourth, given additional spectrum dedicated to dealing with local mobile traffic, lowered growth of mobile telephony market, future supply of spectrum for 5G, and emerging new types of services, the current formula of spectrum pricing may be no longer valid. The four key issues are addressed; whether differences in physical and technical characteristics between low and high spectrum bands make differences in costs of operating and building mobile network; whether the shares of spectrum bandwidth to calculate the shares of sales is appropriate when addition spectrums make a marginal contribution to market sales; whether the pricing based on the prediction of market sales and the rule of x+y=3% is applicable to the services with high uncertainty in the sales prediction, other than mobile telecommunications; whether the identical IoT services in the spectrum for mobile telecommunications, the licensed spectrum dedicated to IoT and the unlicensed spectrum are subject to the different levels of prices.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 목차 ... 4
• 표목차 ... 6
• 그림목차 ... 7
• 요 약 문 ... 9
• SUMMARY ... 14
• CONTENTS ... 19
• 제1장 서 론 ... 20
• 제 1 절 연구의 필요성 및 목적 ... 20
• 제 2 절 주요 연구 내용 ... 21
• 제2장 이동통신 시장 및 기술 환경 변화 분석 ... 22
• 제 1 절 트래픽 유발 서비스 및 소비자 이용 패턴 ... 22
• 1. 트래픽 유발 서비스 현황 및 전망 ... 22
• 2. 소비자 이용패턴 ... 26
• 제2절 이동통신 기술 현황 및 전망 ... 28
• 1. LTE 및 LTE-Advanced ... 28
• 2. eMBMS(LTE 브로드캐스트) ... 35
• 제3절 차세대 무선통신 기술 및 시장 전망 ... 37
• 1. 5G 이동통신 ... 37
• 2. 사물인터넷 무선 통신 기술 ... 44
• 제3장 예측 모형 및 결과 ... 52
• 제 1 절 모바일 트래픽 예측 방법 ... 52
• 1. 모바일 트래픽 예측 방법론 개요 ... 52
• 2. 전문가 설문 및 시나리오 개발 ... 55
• 제 2 절 예측 모형 ... 57
• 1. 시계열 모형 ... 57
• 2. 다중 회귀 모형(Multiple Regression) 모형 ... 59
• 3. 선택기반 확산모형(Choice-Based Diffusion Model) ... 60
• 제 3 절 예측 결과 ... 64
• 1. 데이터 ... 64
• 2. 2G 트래픽 예측 결과 ... 65
• 3. 3G 트래픽 예측 결과 ... 66
• 3. Wibro 트래픽 예측 결과 ... 66
• 4. Wifi 트래픽 예측 결과 ... 67
• 5. 4G 및 5G 예측 결과 ... 69
• 6. 총트래픽 예측 결과 ... 77
• 제4장 전파정책 개선을 위한 검토사항 ... 79
• 제1절 주요국 중장기 주파수 확보 정책 ... 79
• 제 2 절 주파수 공동사용 ... 82
• 제 3절 기술 및 용도 중립성 확대 ... 84
• 제 4절 할당대가 산정 제도 개선 ... 86
• 참 고 문 헌 ... 92
• 부 록 ... 95
• 끝페이지 ... 123