NTN 한눈에 보기

NTN(비지상 네트워크)은 3GPP에서 표준화한 방식으로, 위성 및 기타 비지상 플랫폼을 사용하여 지상 기지국을 넘어 모바일 연결을 확장하는 기술입니다. 쉽게 말해, 추적 장치가 자산이 사용 가능한 지상 네트워크에서 멀리 떨어져 있을 때에도 계속해서 위치를 보고하는 방식입니다. ⁽¹⁾

NTN이 빛을 발하는 순간은 다음과 같습니다.

• 당신은 외딴 지역이나 기반 시설이 제한된 지역(목초지, 산악 지대, 해상 경로)에서 추적합니다.
• 작은 메시지도 전달할 수 있는 "최후의 수단" 운반책이 필요합니다.
• 통신 방식이 바뀌더라도 (오늘은 셀룰러, 내일은 위성) 일관된 백엔드 환경을 원하실 겁니다. ⁽²⁾

NTN은 추적과 관련하여 어떤 문제를 해결합니까?

추적은 연결 상태가 고르지 않은 구간에서 실패합니다. 기기가 "오프라인" 상태라서가 아니라, 연결 범위가 고르지 않기 때문이며, 경로의 마지막 5% 구간이 가장 중요한 경우가 많습니다.

추적기는 짧은 메시지만 보내면 되지만, LTE-M이나 NB-IoT가 지원되지 않거나 네트워크 연결이 불안정한 경우에도 안정적으로 작동해야 합니다. 로라완 게이트웨이 수 마일 떨어져 있습니다. 지상파와 NTN을 결합한 하이브리드 방식은 유리한 접근 방식이며, GSMA는 NTN을 지상 네트워크를 대체하는 것이 아니라 보완하는 것으로 명시적으로 규정하고 있습니다. ⁽²⁾

실제 배치에서 이러한 패턴을 자주 볼 수 있습니다. 동물이 마지막 타워를 지나가거나, 자산이 국경을 넘나들면서 이동이 복잡해지거나, 설치 장소가 임시적인 경우(행사, 계절 농장, 팝업 야드)가 있습니다.

NTN은 인프라 구축(예: 설치)을 정당화할 수 없을 때 실용적인 해결책입니다. 게이트웨이하지만 주기적인 생존 확인 및 위치 보고는 여전히 필요합니다.

NTN(비지상 네트워크)은 어떻게 작동하나요?

NTN은 여전히 "셀룰러 방식"을 고수하고 있지만, 연결에 위성이 포함되어 있다는 점만 다릅니다.

추적 장치: 위치 정보(일반적으로 GNSS)를 수집하고 > 소형 페이로드(위치, 상태, 경보)를 생성한 다음 > NTN 링크를 통해 위성 액세스 노드로 전송하고 > (셀룰러 통신 방식과 유사하게) 통신 사업자 및 IoT 백엔드로 다시 전송합니다. ⁽¹⁾

위성 밴드(FR1 NTN): 3GPP는 새로운 NTN 대역인 n255(L 대역)와 n256(S 대역)을 도입했습니다. ETSI TS 38.108 업링크 및 다운링크 범위를 나열합니다.

중요한 현실 점검: 위성 링크는 지상 링크보다 전파 지연이 길고 도플러 효과가 더 크며, 특히 저궤도 위성군을 사용할 경우 더욱 그렇습니다. 이는 일반적인 현상입니다. 따라서 NTN 추적 설계에서는 일반적으로 짧은 페이로드, 최적화된 보고 간격을 통한 효율적인 스케줄링, 그리고 이벤트 기반 경보를 활용한 신중한 전력 계획을 선호합니다. ⁽³⁾

추적을 위한 저궤도(LEO)와 정지궤도(GEO) 비교

NTN은 무인 항공 시스템(UAS) 또는 다양한 위성군에 속한 위성을 사용하여 중계 노드나 기지국과 같은 전송 장비를 탑재하는 네트워크 또는 네트워크의 일부입니다.

NTN 추적 분야에는 네 가지 유형이 있습니다. "위성이 어디에서 비행하고 있습니까?"라는 옵션이 있으며, 이러한 옵션은 지연 시간, 도플러 효과, 그리고 기기가 위성을 감지할 수 있는 빈도로 표시됩니다. 

• 저궤도(LEO): 고도 500~2,000km의 원형 궤도 (지연 시간이 짧고 링크 버짓이 우수하지만, 커버리지를 위해 더 많은 위성이 필요함)
• 중궤도(MEO): 일반적으로 8,000~20,000km 고도의 원형 궤도
• 정지궤도(GEO): 지구 적도 상공 35,786km의 원형 궤도 (참고: 중력으로 인해 정지궤도 위성은 명목상의 궤도 위치를 중심으로 수 km 범위 내에서 계속 움직입니다.).
• 고타원궤도(HEO): 지구 주위를 도는 타원 궤도. ⁽¹⁾

일반적으로 추적에는 저궤도(LEO)와 정지궤도(GEO)가 그 특성 때문에 가장 인기 있는 선택지입니다. 복잡한 계산이 필요한 것은 아니지만, 장단점을 고려해야 합니다.

• 저궤도(LEO): 움직이는 위성, 급변하는 전파 환경, 많은 경우 더 나은 "반응성"을 제공하지만 도플러 효과도 중요합니다.
• GEO(정지궤도): 보다 정적인 기하학적 구조를 가지며, 일반적으로 지연 시간이 더 길고, 주기적인 메시지 전송 및 "일단 전달만 하면 되는" 업데이트에 가장 적합합니다.

NTN(비지상 네트워크)은 무엇이 다를까요?

보장 범위가 최우선입니다.

NTN이 존재하는 이유는 지상 네트워크에는 엣지가 존재하며, 이러한 엣지는 비즈니스 위험 요소이기 때문입니다.

하이브리드 패턴이 가장 효과적입니다.

대부분의 추적 시스템은 위성을 24시간 내내 사용하지 않습니다. 지상 통신망을 사용할 수 있을 때는 지상 통신망을 사용하고, 필요할 때만 NTN으로 전환합니다. GSMA는 IoT를 위한 하이브리드 셀룰러/NTN 접근 방식에 대해 명시적으로 논의하고 있습니다. ⁽²⁾

밴드는 표준화되어 있습니다.

3GPP는 FR1 NTN에서 다음과 같은 전용 위성 작동 대역을 지정합니다. n255와 n256, 업링크 및 다운링크 범위는 ETSI TS 38.108에 정의되어 있습니다. ⁽⁴⁾

추적을 위한 NTN과 LTE-M/NB-IoT/LoRaWAN 비교

당신이 궁금해하는 질문	엔티엔	LTE-M / NB-IoT	로라완
현지 인프라 없이 작동합니다	예 (위성)	통신망이 구축되어 있는 경우에만	만약 당신이 가지고 있다면 게이트웨이 또는 공공 로라완 회로망
~에 가장 적합함	원격 백업, 서비스 범위 공백	휴대전화가 있는 경우 정기 보고	게이트웨이 배치를 직접 제어할 수 있는 사설 또는 광역 LPWAN 환경
일반적인 탑재물 사고방식	소규모, 계획된, 예외 기반	소형에서 중형, 더 자주 발생할 수 있음	작고, 방송 시간을 잘 활용하는

Lansitec NTN 장치: NTN 가축 추적 태그

이는 NTN을 추적에 어떻게 활용해야 하는지 보여주는 깔끔한 예시입니다. 위성 전용이 아닌, 여러 네트워크를 활용하도록 설계되었습니다.

연결성 현황 (저희 카탈로그에서 발췌)	추적 기능 (구매자들이 문의하는 실용적인 기능)	힘과 견고함(현장의 현실)
NTN: n255/n256, LEO 및 GEO에 대한 피크 전송률 표시LTE-M + NB-IoT + 로라완 하이브리드 작동을 위한 동일 장치심: 나노 SIM 또는 eSIM	지오펜스 및 알람 지원, 설정 가능한 보고 간격(하트비트, GNSS, 블루투스), 블루투스를 통한 FOTA 지원	500mAh 충전식 배터리 + 통합형 태양광 패널, IP66 방수/방진 등급, GNSS 정확도 <2.5m(CEP50)

참고 자료 및 추가 읽을거리:

• (1) 3GPP NTN 개요
• (2) GSMA, IoT 연결을 위해 NTN 활용 백서
• (3) 삼성 연구: 6G 시대를 위한 NTN 및 TN 네트워크
• (4) ETSI TS 38.108 V18.6.0
• (5) 3GPP 릴리스 17