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[Great Korea] 불붙은 5G 경쟁, 상용화 핵심 조건 3가지는?


입력 2018.01.07 06:00 수정 2018.01.07 09:50        이호연 기자

‘주파수’ ‘네트워크’ ‘모바일AP’ 3박자 맞아야

초연결 네트워크 시대 ‘성큼’

전세계의 시선이 ‘세계 최초’ 5세대(5G) 이동통신 상용화에 쏠렸다. 한국이 내년 3월로 상용화 시기를 발표한 가운데, 미국과 중국 일본에서도 주도권을 놓치지 않기 위해 잰걸음 중이다.

5G는 단순 통신 기술을 뛰어넘어 산업 전반을 뒤흔들 4차 산업혁명의 핵심 기술로 꼽히고 있다. 5G 상용화를 위해서는 전제 조건이 무엇보다 중요하다. 특히 주파수, 네트워크, 단말에 사용될 모바일 AP등이 반드시 해결돼야 한다.

KT의 5G 자율주행버스. ⓒ KT KT의 5G 자율주행버스. ⓒ KT

◆ 6월 3.5GHz-28GHz 주파수 경매...전국망 2022년
과학기술정보통신부는 ‘4차 산업혁명 대비 초연결 지능형 네트워크 구축 전략’을 통해 당초 예정보다 1년 앞당긴 오는 6월 5G주파수 경매를 시행한다고 밝혔다.

주파수 대역은 3.5GHz와 28GHz이다. 이후 3~4년 동안 설비 투자가 진행되며, 2022년까지 5G 전국망을 구축한다. 5G 상용화를 위해서는 가장 먼저 주파수가 확보돼야 한다.

이에 정부가 조기에 주파수를 경매하면서 ‘예측가능성’을 높여 실제 구축에도 가속도가 붙을 전망이다

할당되는 주파수 폭은 3.5GHz는 각각 100MHz씩, 28GHz는 각각 400MHz~800MHz씩 할당이 유력한 상황이다.

주목되는 것은 28GHz가 주파수 국제 표준이 될지 여부다. 5G 주파수 국제 표준의 구체적 논의는 2019년에 이뤄지고, 국제전기통신연합(ITU)가 2020년에 최종 승인한다.

한국이 조기 상용화에 성공하면, 민간표준화기구인 3GPP가 이를 시장 표준으로 인정하고, ITU도 28GHz를 국제 주파수로 인정할 가능성이 매우 높다.

각 제조사나 통신사, 통신 장비 업체들 역시 승인된 표준 규격을 사용하게 되므로 글로벌 호환은 물론 시장 선도까지 용이하다.

또한 KT가 5G를 시범서비스하기 위해 만든 평창5G 규격의 경우 최근 3GPP가 발표한 5G 1차 정식 표준인 NSA(논스탠드얼론)과 비슷해 한국이 유리한 상황이다.

주파수 할당 대가는 LTE(롱텀에볼루션) 주파수 경매때와 고려하면 10조원 이상으로 점쳐지고 있다. 정부는 출혈 경쟁을 피하고자 최대한 합리적으로 하겠다는 방안이다.

유영민 과기정통부 장관은 지난 5일 이통3사 간담회에서 “5G용 주파수에 적합한 주파수 할당대가 산정 기준을 마련할 것”이라고 말한 바 있다.

정부는 할당 대가 산정 기준을 내년 5월에 개정한다. 한편 5G망의 효율적 구축을 위해 필수설비 공유도 한다. 세부 방안은 6월에 나온다.

엔지니어들이 통신 장비를 점검중이다. ⓒ 업계 제공 엔지니어들이 통신 장비를 점검중이다. ⓒ 업계 제공

◆ 200배 빠른 ‘초연결’ 세상, 트래픽 폭증은 과제
ITU에 따르면 5G의 요건은 데이터 전송속도 초당 20Gbps 이상, 지연속도 0.001초이다.

전송속도는 롱텀에볼루션(LTE)보다 200배, 지연속도는 30배 이상 빠르다. 20Gbps는 2.5GB 영화 1편을 1초에 다운로드 할 수 있는 속도다.

특히 5G 이동통신은 엄청나게 빠른 ‘속도’ 외에도 다양하고 많은 기기를 상호 연결하는 ‘초연결’, 통신기기간의 빠른 응답을 할 수 있는 ‘실시간’의 특징을 갖는다. 사물인터넷(IoT), 빅데이터, 가상현실(VR), 증강현실(AR) 등이 진정으로 구현되는 것이다.

5G 시대에는 속도, 초연결, 실시간의 특징을 바탕으로 데이터 전송량 자체가 폭증할 것으로 예상된다.

업계에 따르면 세계 월평균 데이터 트래픽은 2017년부터 2021년까지 5년간 약 4.4배의 증가가 전망된다. 향후 사물인터넷까지 상용화되면 기기 간 통신으로 인한 데이터 급증까지 점쳐지고 있다.

SK텔레콤과 KT LG유플러스 등 국내 이통3사도 5G에 긴밀하게 대응하기 위해 'E2E 인프라 오케스트레이터', ‘채널 코딩 기술’, ‘빔포밍’, ‘100G 스위치’ 등 관련 기술을 속속들이 선보이고 있다.

한편 트래픽 급증은 정책에도 영향을 끼칠 것으로 보인다. 미국의 경우 ‘망 중립성’ 원칙을 폐기하며, 구글 등 인터넷 서비스 사업자들이 망 부담 비용을 내게 했다. 국내 이통사들도 목소리를 내고 있다.

황창규 KT 회장은 “5G로 가면 데이터가 폭증하는데 소비자 부담이 커지지 않도록 콘텐츠 제공사업자 위주의 제로레이팅을 허용해 달라”고 정부에 요청하기도 했다.

정부는 망중립성을 해치지 않는 범위에서 사후규제식으로 방안을 마련하겠다는 입장이다.

인텔의 'XMM8060' ⓒ 인텔 인텔의 'XMM8060' ⓒ 인텔

◆ 연말 5G 첫 통신모뎀 나온다

5G 상용화는 단말에서 완성될 예정이다. 주파수를 할당 받아 네트워크 망을 구축해도 이를 구현할 기기가 없으면 무용지물이기 때문이다.

5G를 지원하는 통신모뎀칩은 연말 나올 예정이다. 통신 모뎀 칩은 스마트폰의 두뇌라 불리는 ‘모바일 애플리케이션 프로세서(AP)’에 탑재됐다.

첫 통신모뎀칩은 퀄컴의 ‘스냅드래곤X50’ 인텔 ‘XMM8060’이다. 퀄컴은 이미 2016년에 스냅드래곤 X50 샘플을 공개한 바 있다. X50은 28GHz 주파수의 밀리미터파 대역, 최대 800MHz폭까지 지원한다. 최대 5Gbps 다운로드 속도를 낼 수 있다. 퀄컴은 X50 모뎀 기능을 더 보강해 라인업을 확대한다.

인텔은 지난해 11월 첫 5G 상용화 모뎀칩 XMM8060을 소개했다. XMM 8060은 멀티모드 기능을 탑재해 5G는 물론 기존 4G, 3G, 2G 통신방식까지 지원한다. 6GHz 이하 주파수 대역을 지원하며, 현재 SK텔레콤과 KT가 해당 칩을 이용해 내년 2월 열릴 평창동계올림픽에서 5G 시범 서비스 테스트를 진행할 계획이다. XMM 8060은 2019년 출시되는 제품 용으로 공급될 예정이다.

삼성전자는 미국 최대 이동통신사업자 버라이즌과 손잡고 5G를 준비중인 가운데, 버라이즌 자체 통신규격인 5GTF(5G Technology Forum) 기반의 통신장비, 가정용 단말기, 네트워크 설계 서비스를 공급할 예정이다. 버라이즌은 올해 하반기부터 상용 서비스를 시작하는 것을 목표로 하고 있다.

업계 관계자는 “일반적으로 AP나 단말 개발은 약 2~3개월, 통신 장비 개발은 약 6개월 정도가 소요된다”며 “이를 감안하면 5G대중화는 완전한 5G 단말이 나오는 내년 상반기가 될 것으로 예상된다”고 밝혔다.

이호연 기자 (mico911@dailian.co.kr)
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