[미디어파인 칼럼=조민수의 사이다]
5G까지 진화 중인 통신 네트워크
요즘 5G란 단어를 심심찮게 들을 수 있습니다. 그 전에는 LTE라는 말도 들어본 것 같고 그 이전에는 2G폰 3G폰이란 말도 들어본 것 같은 기억이 있을 것입니다. 이들은 모두 무선 통신 네트워크에 관한 표준 기술을 통칭하는 용어입니다.
자율주행 자동차나 인공지능 로봇, IoT 서비스 등이 제대로 구현되려면 5G 서비스가 뒷받침 되어야 한다고 말하는 이들이 있을 정도로 기술 발전과 새로운 서비스 응용분야에 통신 네트워크의 발달은 필요불가결한 요소가 되고 있습니다.
무선 통신 속도가 증가하면 더욱 더 많은 데이터들을 빠른 속도로 공유할 수 있고 이들을 이용한 기기장치 및 서비스들이 새로 생겨나거나 발전할 수 있게 되는 것입니다. 그러므로 무선 통신 네트워크 기술은 4차 산업혁명의 근간이 되는 핵심 요소 기술이라고 할 수 있습니다.
5G는 얼마나 향상된 기술인가
먼저 속도 면에서는 5G 네트워크의 최대 잠재 속도는 20Gbps이고, 통상적으로 10Gbps의 속도가 될 것으로 파악됩니다. 이는 약 1Gbps 가 최대 속도인 현 4G 네트워크보다 더 빠를 뿐 아니라 가정에 인터넷 네트워크를 서비스하는 케이블 인터넷 접속보다 더 빠릅니다.
통신 네트워크 레이턴시(Network Latency) 역시 크게 줄어드는데, 파일을 다운로드하는 시간이 빨라진 것과는 별개로 레이턴시가 줄어든다는 것은 양방향 통신에서 응답을 늦추는 네트워크 장애 및 지연이 줄어든다는 것이므로 네트워크 통신 품질의 향상이 이루어 진다고 볼 수 있습니다. 5G 기술이 그 전 기술인 4G 기술에 비교하여 100배 이상 레이턴시를 줄였다고 합니다.
5G 네트워크는 대개의 경우 30~300GHz 범위의 주파수를 사용하는데 이 고주파 대역은 4G LTE나 와이파이(WiFi)가 사용하는 낮은 주파수 신호보다 단위 시간당 훨씬 더 많은 정보를 전송할 수 있게 됩니다. 현재 4G LTE의 주파수 대역은 일반적으로 1GHz 미만이고 와이파이는 최대 6GHz입니다.
이런 고주파 대역의 네트워크는 물체의 간섭에 취약해 지는 단점을 가지는데 그 단점을 극복하기 위해서는 더욱 세밀한 기지국 네트워크가 필요하게 됩니다. 이를 위해서 5G 기지국은 4G 기지국보다 훨씬 더 작게 설계되었지만 더 많은 안테나를 수용합니다. 이들 안테나는 다중 입력 다중 출력(Multiple-Input Multiple-Output)이고 이는 동일 데이터 신호상에서 다수의 양방향 통신을 동시에 처리할 수 있음을 의미합니다. 이런 식으로 5G 네트워크는 4G보다 20배가 넘는 통신을 처리할 수 있습니다.
각 기지국이 훨씬 더 많은 기기와 통신이 가능해진다는 것은 5G 네트워크가 사물인터넷의 폭넓은 사용을 뒷받침 해줄 수 있다는 사실을 나타내는 것이고 이 말은 동일한 공간에서 훨씬 더 많은 네트워크 접속 무선 장비를 배치하여 서비스 할 수 있다는 것입니다.
각국의 5G 이용 현황과 발전방향
산업간 융합이 특징인 5G 기술에 대한 글로벌 경쟁이 본격화되고 있습니다. 주파수 공급 측면에서 유럽, 일본, 중국은 중대역 중심이나 미국은 초고대역에 초점을 두고 있고 5G 표준화 작업은 산업의 애플리케이션 표준화가 핵심으로 진행됩니다.
차량, 사물 통신 분야에서 중국은 상용화에 속도를 내고 있으며 독일 자동차 업계는 글로벌 5G 협력체인 5GAA(5G Automotive Association) 를 출범시켰으며, 우리나라는 다른 국가보다 빠른 5G 상용화와 망 구축을 적극 활용하여 세계 최초의 모바일 5세대 이동통신 서비스를 제공하였습니다.
미국, 유럽, 중국, 일본은 5G 시대를 앞당기고 조기에 활성화하기 위해 전례 없이 많은 주파수의 공급을 추진하고 있습니다. 5G에서는 서비스와 네트워크 요구사항을 충족시키기 위해 1GHz 이하 대역, 3.4~4.2GHz 대역, 24GHz 이상 대역이 복합적으로 공급되어 활용될 것으로 예상됩니다.
우리나라에서 가장 먼저 5G 상용화를 했다는 사실에 만족하고 있을 수는 없습니다. 왜냐하면 세계 각국들이 치열한 기술 개발과 서비스 도입에 매진하고 있는 현실에서 언제든지 시장의 선점효과는 사라질 수 있기 때문입니다. 선점한 인프라와 서비스를 통하여 양질의 레퍼런스를 축적하고 산업계와 정부가 협력하여 특정 기업의 의존성을 넘어서서 전체 산업 전반에 대한 육성이 요구됩니다.
