5G 핵심기술 세가지 잡아야 4차 산업혁명 승자
5G 핵심기술 세가지 잡아야 4차 산업혁명 승자
  • 김현진 기자
  • 승인 2018.06.20
  • 댓글 0
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AI·loT·VR·자율주행차 등 첨단 서비스 필수 인프라
'초광대역·고신뢰&초저지연·대량연결' 기술향상 관건

최근 이동통신사업자 간 주파수 경매가 주목받으면서, 그 핵심인 5세대(5G) 이동통신에 관심이 모아지고 있다. 

17일 서울 코엑스 앞 영동대로에서 열린 자율주행차 국민체감행사에서 ‘KT 5G 자율주행버스’가 끼어드는 차량을 인지하는 시연하고 있다. 국토교통부는 2020년 자율주행차 사용화를 위해 제도 개선 및 관련 시설 구축 등을 추진 중이며, 현재 46대의 자율주행차가 임시운행허가를 받아 실제 도로를 시험운행하고 있다.
17일 서울 코엑스 앞 영동대로에서 열린 자율주행차 국민체감행사에서 ‘KT 5G 자율주행버스’가 끼어드는 차량을 인지하는 시연하고 있다. 국토교통부는 2020년 자율주행차 사용화를 위해 제도 개선 및 관련 시설 구축 등을 추진 중이며, 현재 46대의 자율주행차가 임시운행허가를 받아 실제 도로를 시험운행하고 있다. KT 제공

삼성전자가 지난 14일 발행한 '5G 국제표준의 이해' 백서에 따르면 5G 이동통신 기술은 크게 초광대역 서비스, 고신뢰&초저지연, 대량연결 등 세 가지 기술진화 방향을 목표로 삼고있다. 

5G는 이러한 기술을 통해 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 가상현실(VR), 자율주행자동차 등 미래 첨단 서비스를 실현하는 필수 인프라이자 4차 산업혁명 시대 경쟁력을 좌우하는 열쇠로 평가받고 있다. 

먼저 초광대역 서비스(eMBB: enhanced Mobile Broadband)가 주목된다. 5G이동통신 서비스는 UHD 기반 AR/VR 및 홀로그램 등 대용량 전송이 필요한 서비스를 감당하기 위해 더 큰 주파수 대역폭을 사용하고, 더 많은 안테나를 써 사용자당 100Mbps에서 최대 20Gbps까지 훨씬 빠른 데이터 전송속도 제공을 목표로 하고 있다. 

15GB (Giga-Byte) 고화질 영화 1편을 다운로드할 때 500 Mbps 속도의 최신 4G는 240초 소요되는 반면 20 Gbps 속도의 5G에서는 6초가 소요된다. 

특히 기지국 근처에 신호가 센 지역뿐만 아니라 신호가 약한 지역 (Cell Edge)에서도  100Mbps 급의 속도를 제공하는 것을 목표로 한다. 이렇게 되면 한 장소에 수 만 명이 오가는 번화가나, 주요 경기가 열리는 경기장 같이 사용자가 밀집된 장소에서도 끊김 없는 고화질 스트리밍 서비스가 가능하다. 

다음으로 고신뢰&초저지연 통신(URLLC: Ultra Reliable & Low Latency Communications)도 주목받고 있다. 로봇 원격 제어, 주변 교통 상황을 통신을 통해 공유하는 자율주행차량, 실시간  게임 등 실시간 반응 속도가 필요한 서비스를 대비하기 위한 것으로, 기존 수십 밀리 세컨드(1ms = 1/1000초) 걸리던 지연 시간을 1ms 수준으로 최소화하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 무선자원관리 분야나 네트워크 설계 등의 최적화를 진행하고 있다. 

문재인 대통령이 지난달 17일 서울 강서구 마곡 R&D 단지에서 열린 혁신성장 보고대회에서 SK텔레콤 관계자로부터 5G를 이용한 스마트 미디어월에 관한 설명을 듣고 체험하고 있는 모습.
문재인 대통령이 지난달 17일 서울 강서구 마곡 R&D 단지에서 열린 혁신성장 보고대회에서 SK텔레콤 관계자로부터 5G를 이용한 스마트 미디어월에 관한 설명을 듣고 체험하고 있는 모습.

시속 100Km/h 자율주행 차량이 긴급 제동 명령을 수신하는 데 걸리는 시간을 예로 들면 4G에서 50ms 지연 가정 시 1.4 m 차량 진행 후 정지신호 수신하는 반면 5G에서 1ms 지연 가정 시 2.8 cm 차량 진행 후 정지신호 수신하게 된다. 

대량연결(mMTC: massive Machine-Type Communications)도 주관심사다. mMTC는 수 많은 각종 가정용, 산업용 IoT 기기들이 상호 연결되어 동작할 미래 환경을 대비하기 위한 것이다. 1㎢면적 당 4G의 10배가 넘는 100만개의 연결(connection)을 지원하는 것을 목표로 기술 개발과 표준화가 진행 중에 있다.

지난 2010년께 4G LTE도 초기 상용화 시점 당시에는 최대 속도가 75Mbps에 불과하여 4G의 최종 목표인 1Gbps 대비 1/10도 안 되는 수준이었고, 최근에야 1Gbps를 지원하는 단말 칩이 출시되어 2018년에 1Gbps 상용이 가능했다.

각 세대별 최고 속도를 달성하기 위해서 수년 이상의 시간이 필요했으며, 5G도 이와 유사하게 상용화 초기에는 목표 속도인 20Gbps보다 낮은 속도의 서비스가 시작할 것으로 전망된다.

관련 업계는 5G가 소비자보다는 B2B(기업간 거래) 쪽에서 서비스가 먼저 이뤄질 것으로 보고 있다. 요금제가 구체화 되면 소비자향 비즈니스 모델을 내놓는 형태를 띨 것이며, 우선적으로 셋톱박스나 인공지능(AI), 사물인터넷,(loT), 자율주행 자동차 등 B2B 서비스에 탑재될 가능성이 크다는 관측이다.


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