Cat.M2와 Cat.NB2

정말 오랜만에 글을 올립니다. 뭐 바쁘다는 핑계는 하도 많이 해서 이제 말을 꺼내기도 민망할 정도입니다.

오늘은 Cat.M2와 Cat.NB2에 대해 얘기해볼까 합니다. 이야기를 시작하기 전에 과거에 사용되었던 용어때문에 혼선이 있을 수 있다는 점을 미리 밝히고 시작해야겠네요. NB-IoT를 이전에 Cat.M2로 부른 적이 있었습니다. 그래서 여러분께서 Cat.M2로 구글링을 하시면 NB-IoT에 대한 내용이 많이 나올 겁니다. Cat.M1 다음 버전이 Cat.M2이고 과거의 NB-IoT는 혼선을 피하기 위해 Cat.NB1으로 그리고 Cat.NB1의 다음 버전이 Cat.NB2입니다.

 

아래 그림을 한번 볼까요? 퀄컴 자료인데 잘 요약이 되어 있습니다.

 

 

위의 그림에서 보시면 앞서 얘기했던 Cat.M1과 Cat.NB1은 Rel.13 규격에서 정의된 것을 아실 수 있습니다. Rel.14에서 새롭게 정의된 것이 Cat.M2와 Cat.NB2입니다. 참고로 Rel.15부터는 5G입니다.

주요 변경 사항은 예상하시다시피 전송 대역폭의 증대입니다. Cat.M2는 기존 Cat.M1이 1.4MHz 채널대역폭을 사용한데 비해 5MHz 채널대역폭을 사용하며 Peak Data Rate이 DL 기준 2.5Mbps까지 지원이 됩니다. Cat.NB2는 채널대역폭은 180KHz로 Cat.NB1과 동일하지만 Peak Data Rate이 DL 기준 120Kbps로 상승되었습니다. 이렇게 전송속도가 증가된 이유는 실제로 Cat.NB1을 이용한 Application을 만들어서 쓰다보니 저대역폭이 서비스에 제약 요소로 작용했기 때문입니다. Rel.13에서 Rel.14로 발전하는 과정에서 Cat.M2와 Cat.NB2 중 어느 쪽이 더 개선이 많이 되었는지를 굳이 따지자면 저는 Cat.NB2라고 말씀드리고 싶습니다. Cat.M1에서 Cat.M2로 발전한 것은 포지셔닝이 오히려 좀 애매해지는 측면이 있기 때문입니다. Cat.M1에서는 VoLTE 지원이 가능한 상황이라서 대역폭을 높이는 것이 크게 매력적으로 다가오지 않습니다. 그러나 Cat.NB2는 전송 속도가 획기적으로 개선되었고 저출력 파워클래스가 추가되었으며 Network Positioning 기능을 제공한다는 점에서 보다 많은 Application에 활용될 가능성이 높습니다. Cat.M2와 Cat.NB2 모두 Single Cell Multicast 기능이 도입되었는데 이 기능을 이용하면 FOTA를 좀더 효율적으로 할 수 있게 될 것으로 기대됩니다. 아직까지 Cat.M2로의 진화 계획을 발표한 이동통신 사업자는 없습니다만 Cat.NB2는 상용화를 검토하는 이동통신 사업자들이 유럽을 중심으로 생겨나고 있습니다. 국내에서 Cat.NB1을 상용화한 KT와 LGU+는 Cat.NB2 지원 계획이 제가 알기로 아직 계획이 없습니다.

 

Cat.NB1과 Cat.NB2를 비교해서 살펴보시죠. DL의 속도 증가는 Transport Block Size를 늘려서 달성했습니다. Cat.NB2를 지원하는 칩셋으로는 퀄컴의 9205가 있으며 9205를 기반으로 하는 M2M 모듈이 금년내 출시가 됩니다.

 

Parameter	Cat.NB1	Cat.NB2
3GPP Release Specification	Release 13	Release 14
Operation Mode	FDD	FDD
No. of Rx Antenna	1	1
Tx Power Class	20, 23 dBm	14, 20, 23 dBm
Maximum Channel Bandwidth	180KHz	180KHz
Highest Modulation for UL and DL	QPSK	QPSK
Downlink Spatial Layers	1	1
Maximum DL Transport Block(TBS)	680 bits	2,536 bits
No. of HARQ Processes	up to 1	up to 2
Peak DL Physical Layer Data Rate	226.7Kbps	282Kbps
DL Channel Coding Type	Tai Bit Convolutional Coding(TBCC)	Tai Bit Convolutional Coding(TBCC)
Physical Layer Memory Requirement	2,112 soft channel bits	7,680 soft channel bits