5G 시대 임박...전 세계 기업들 경쟁 불 붙다

한국 중국 일본 미국 독일 등 5G 및 IoT 기술 선도 위해 총력

4G 시대, 2GB 짜리 영화 한편을 다운로드 받는데 5.3분이 필요하다면 5G 시대에는 6.4초면 된다. 5G는 ‘5세대 모바일 통신’의 줄임말로 5G 네트워크가 향후 통신 네트워크 발전 요구에 맞춰 ‘만물이동통신’의 현실화를 실현하는 것이다. 모바일 데이터 사용량은 향후 수년내 폭발적으로 성장해 2020년까지 1000배 성장할 것으로 보인다. 전 세계 주요 대기업 및 통신사들의 5G 시대 대비 현황을 분석하고 향후 로드맵을 살펴보자.

■ 5G 시대 앞두고 독일·미국·한국 기업 사물 인터넷 기반 ‘경험의 혁신’ 서비스 속속

세계에서 5G는 ‘2020년의 차세대 모바일 통신 시스템’으로 기대를 모은다. 5G와 3G, 4G 연구의 구분은 사용자 경험을 연구의 핵심 사안으로 삼느냐로 나뉠 수 있다. 5G 시대에서 가장 중요한 것은 더 이상 ‘속도’가 아니라 애플리케이션과 서비스 경험을 풍부하게 해주는 것이다.

지난 1월 미국 라스베이거스에서 열린 CES에서 독일 보쉬그룹이 발표한 최신 스마트 플랫폼은 도시의 대중교통 노선 혹은 주차장 등 기본 인프라를 찾고 연계해 스마트 제어를 실현하고 자동 주차와 자동 충전 등 기능을 수행한다.

미국 퀄컴은 차세대 자동차용 스냅드래곤 칩 820a와 820am을 통해 위치 센싱 기능을 제공할 계획이다. 스마트폰과 자동차 시스템을 통합하고 상호작용 가능하도록 할뿐 아니라 실시간으로 도로와 주변 상황을 체크해 자율주행을 할 수 있도록 한다.

KT는 5G 기술 연구개발 방면에서 사물인터넷에 중점을 두고 있다. 이러한 사물인터넷은 단순히 사물로 인터넷을 연결할뿐 아니라 빅데이터 분석을 통해 고객에게 스마트한 해결방안을 제공하고 스마트한 에너지와 헬스케어, 교통관리를 실현한다.

KT와 경기도가 협력해 차세대 사물인터넷을 이용한 탁아소를 운영하고 웨어러블 기기와 스마트폰, CCTV, 유선TV 등 정보 기술의 힘을 십분 활용한다. 부모들이 자녀들의 웨어러블 디스플레이를 통해 등교 길에서의 위치를 파악할 수 있으며 아이들이 학교를 갑자기 나가면 부모에게 알림이 간다. 수업이 시작되면 탁아소 역시 스마트 칠판으로 수업을 한다.

업계는 이미 사물 인터넷 경쟁 생태계로 진입하고 있다. 이 생태계에서 사람들은 ‘연결’이 승리의 열쇠를 쥐고 있으며 5G 기술은 이 혁신의 주인공이라고 믿어 의심치 않는다.

업계 경쟁 기술 치열

에릭슨은 CES에서 자체 5G 네트워크 기지국 모델과 단말기 모델을 선보이고 실내에서 실시간 다운로드 속도가 3Gbps를 넘어섰다고 밝혔다. 이 프로젝트에 참여한 엔지니어는 “2016년 말까지 차기 프로젝트를 통해 기지국과 단말기 속도를 5Gbps 이상으로 끌어올릴 것”이라며 “2020년

이면 이 기술을 더욱 안정화하고 범위를 넓힐뿐더러 속도는 10Gbps에 이를만큼 더 빨라질 것”이라고 밝혔다. 260억개 무선 기기를 연계할 수 있도록 한다고 부연했다. 5G 기술이 공간 내 전송 지연 시간을 1초 이내로 만들어준다는 점이 포인트다.

지난해 말 SK텔레콤은 경기도 성남시에 종합기술원에 5G 글로벌 혁신센터를 세웠다. 개막식에서 SK텔레콤은 노키아와 협력해 데이터 전송속도가 최고 19.1Gbps에 달하는데 성공했다고 발표했다. 한국 언론은 SK가 고빈도 Gbps 전송기술과 다중 무선 기술을 결합해 10Gbps 이상 데이터 전송속도를 실현했다고 잇따라 보도했다. 이는 LTE 기술 서비스 시작 당시 속도인 75Mbps 보다 250배 빠른 것이다.

KT는 이미 2018년 올림픽에서 5G 상용화 시운영을 실현하겠다고 선포했다. 지난해 7월 KT는 이미 강원도 평창에서 밀리미터파 테스트를 펼치고 28GHz 주파수 스펙트럼 7.55Gbps 전송 속도를 시연했다. 지난해 3월 밀리미터파 기술을 통해 홀로그램 영상을 선보여 미디어 서비스와 5g 기술의 결합을 실현시켰다. KT가 내놓은 보고서에서는 무인 자동차 주행 중 홀로그램 영상 정보를 보여주고 대량의 데이터를 5G 네트워크로 전송시켰다. KT와 에릭슨은 협력을 통한 실험을 하고 운전 중 차량에서 5G 전송 속도가 2Gbps를 실현했으며 향후 수십Gbps에 달할 것으로 예측하고 있다.

일본 NTT도코모 5G 연구소의 한 관계자는 “지난해 11월 26일 NTT도코와 노키아 네트워크가 공동으로 5G 기술 테스트를 실현했다”며 “70Ghz 주파수 신호를 받아들어 좋은 효과를 거뒀다”고 밝혔다.

5G 기술에서 주요 기업으로 꼽히는 중국 ZTE는 5G 핵심 기술 연구 방면에서 핵심 기술에 중점적으로 투자하고 있다. 2014년 5G 분야에만 2억 위안을 투자했으며 2015년부터 2018년까지 2억 유로를 5G와 만물 모바일 인터넷 분야 개발에 투입하겠다고 밝힌 상태다.

최근 ZTE에서는 이미 800명의 전문가가 중국, 미국, 유럽 등 지역 글로벌 십여개 연구소에 투입돼 있다. 프리(Pre)5G 개념을 앞장서 제시하기도 했다. 프리5G는 부분적으로 상용 조건을 갖춘 5G 핵심 기술을 이용해 기존 4G 네트워크 주파수 이용율을 4~6배 끌어올릴 수 있다. 4G 사용자가 단말기를 교체할 필요 없이 5G에 근접하는 속도를 영위하며 각종 서비스를 누릴 수 있게 된다.

■ 통일된 표준 선정은 업계의 공동 바람

기존 2G, 3G, 4G 시스템의 주요 서비스가 통신이었기 때문에 2G, 3G, 4G 시대에는 여러 가지 표준 방식이 상존했다. 하지만 5G 시대에서 시장은 ‘진정한 의미의 네트워크 융합’ 서비스를 맞이해 표준의 필요성이 극명해졌다. 5G 네트워크의 미래에 관해서 업계가 표준 제정을 필요로 하는 이유다. 국제통신연맹(ITU)에서는 5G 표준을 위한 타임라인을 정한 이후 각국이 적극적으로 관련 업무를 추진하고 있다.

1월 초 중국은 ‘5G 기술연구테스트’를 실험했으며 중국 5G 테스트의 총괄 계획을 처음 공개했다. 중국 5G 테스트는 크게 두 갈래로 나뉘어 기술연구개발(2015~2018년)과 상품연구개발(2018~2020년) 테스트로 이뤄지게 된다. 중국 5G 기술 연구개발 테스트의 주요 목표는 5G 글로벌 표준 선점이다. 중국 화웨이는 일찍이 2009년부터 5G 연구개발을 시작하기도 했다.

미국에서 5G 네트워크는 이미 미국의 입법자, 연구진 혹은 IT 산업의 핵심 화두이며 5G 네트워크의 각종 표준과 기본 정의에 대한 논쟁이 끊이지 않고 있다. 최근 미국 연방통신위원회(FCC)에서는 공통 5G 네트워크 관리감독 프레임 마련을 가속화하면서 5G 표준 관련 업무를 위한 협력을 추진하고 있다.

5G 통신 표준 제정 측면에서 일본 역시 분발하고 있다. 5G통신 표준의 글로벌 협의가 지난해 12월 스페인에서 시작됐으며 기술 개발 측면에서 우위를 가진 일본 NTT 도코모 등 통신기업들이 적극적으로 협의에 참여하고 있다.

■ 현실로 다가온 5G

2015년 9월 9일 미국 최대 모바일 운영업체 버라이존은 2016년 5G 네트워크의 테스트 사용을 진행한 후 2017년 상용화하겠다고 공표했다. 이전까지 업계 많은 애널리스트들이 이 점에 대해 보수적이었지만 버라이즌의 발표에 이어 알카텔, 시스코, 에릭슨, 노키아, 퀄컴과 삼성까지 협력에 뛰어들면서 미국의 5G 시대가 성큼 다가왔다.

LG유플러스는 2020년 5G 기술의 상용화를 목표로 하고 있다. 2015년 6얼 LG유플러스와 삼성전자가 5G 기술 개발과 표준화를 위해 MOU를 맺기도 했다. 이 MOU에는 5G 주파수르 설정하는 동시에 화웨이, 노키아, 에릭슨 등과 전방위적 협력을 진행해 사물 인터넷 인프라와 글로벌 콘텐츠 전송 네트워크 개발을 추진하겠다는 안이 포함돼 있다.

미래창조과학부가 발표한 ‘2016년 업무 계획’에서도 올해 적절한 시기에 관련된 주파수를 개방할 것이라고 밝혔다. 이를 위해 정부는 주파수를 확대하고 올해 10월 이전까지 중장기 로드맵을 완성할 계획이다. 한국은 2018년 평창 올림픽에서 5G 네트워크 시운연을 실현하겠다는 계획으로 이를 위해 2016년 테스트가 필요하다. 동계 올림픽 주최지와 서울시는 단계적으로 5G 기지국을 설치할 계획이며 올해 한화 340억원을 쏟는다. 또 사물인터넷과 무인기 등 새로운 산업을 위한 300MHz 이상 주파수 역시 연내 개방할 계획이다.

일본 총무성은 일찍이 2014년 5G 기술의 장기적 청사진을 내놨으며 기업과 대학이 공동으로 연구개발해 2020년 동경올림픽 개최에 발맞춰 전면적인 5G 상용 서비스를 실현하겠다는 목표다.

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