4세대 통신망, 즉 LTE가 이제 한창 궤도에 오르기 시작했는데 벌써 5세대 통신망 이야기가 나온다. 통신 업계가 모이는 MWC(모바일월드콩그레스)에서도 5G는 뜨거운 이슈다.

특히 우리나라 정부는 5G 네트워크에 자존심을 걸고 있다. 특히 2018년 평창 동계올림픽에 세계 최초로 5G통신의 시범 서비스를 시작하겠다고 공언했던 바 있다. 우리나라가 5G 네트워크가 깔리는 첫 무대가 되기 때문에 세계 통신 업계가 모두 국내 환경에 촉각을 기울이고 있다. MWC에서는 대부분의 네트워크 관련 기업들이 국내 통신 3사와 5G 네트워크 기술을 함께 시연했다.

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5G의 세부적인 요소는 여러가지가 있지만 기본 통신 방법은 LTE에서 크게 벗어나지 않는다. 아직 표준이 완전히 잡힌 것은 아니지만 LTE를 버리고 넘어가는 세대 교체가 아니라 LTE를 기반으로 그 약점을 보강하는 방식으로 가닥이 잡혀가고 있다. 곧 표준화를 앞두고 있기 때문에 자연스럽게 MWC는 5세대 이동통신의 규격에 넣고자 하는 온갖 기술들이 선보이는 무대가 됐다.

현재 5G의 차별점은 크게 두 가지다. 넓은 대역폭의 주파수를 마련해 통신 속도를 비약적으로 높이는 것, 그리고 데이터가 오가는 데 걸리는 응답 속도를 줄이는 것에 있다. 고속 네트워크와 지연 없는 네트워크가 현재 5G의 중심이다.

이번 MWC에서는 주로 통신 속도를 올리는 기술들이 소개됐다. LTE의 100배, 혹은 1천배까지 빠른 전송 속도를 무선으로 실어나르는 것이다. LTE가 그랬듯 전송 속도는 새로운 통신 기술에 대한 기대를 키우는 가장 좋은 수단이다.

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전송 속도를 올리는 것은 ‘밀리미터 웨이브’로 부르는 고주파 대역을 활용한다. 5G 역시 LTE처럼 주파수의 대역폭과 전송속도가 비례한다. 하지만 기존 통신망에 쓰던 700MHz~2.6GHz 대역 주파수는 더 이상 빈 곳이 없다. LTE의 주파수 확보 전쟁이 벌어지는 이유다.

밀리미터 웨이브는 10mm 이하의 파장을 갖는 주파수를 말한다. 보통 30GHz 이상의 주파수를 말한다. 이 주파수는 일반적인 통신 환경에는 맞지 않다. 파장이 짧아서 도달 거리가 길지 않기 때문이다. 대신 주파수 대역에는 여유가 있다. 5G는 모든 곳에서 고속 네트워크를 제공하는 것이 아니다. 높은 대역이 필요한 국지에만 밀리미터 웨이브로 속도를 끌어올리는 것이다.

통신 3사는 바르셀로나에서 초고주파 대역으로 고속 통신을 시연했다. 밀리미터 웨이브를 이용한 것으로 정확한 주파수 대역과 대역폭을 공개하지는 않았다. SK텔레콤이 밝힌 통신 속도는 7.55Gbps다. 10MHz대 LTE가 최대 75Mbps로 통신할 수 있어 SK텔레콤은 ‘100배 빠른 인터넷’이라는 말을 붙였다.

KT 역시 밀리미터 웨이브를 시연했다. KT는 28GHz 주파수에서 800MHz의 대역폭을 확보해 SK텔레콤과 마찬가지로 7.5Gbps의 통신 속도를 낼 수 있다.

SK텔레콤은 이 외에도 에릭슨과 손잡고 LTE와 5G 네트워크 사이에 기지국 전환이 매끄럽게 이어질 수 있도록 상호 연동 기술을 공개했다. 밀리미터 웨이브 주파수는 고속을 내는 데는 유리하지만 도달 거리가 짧고 주변 환경에 영향을 많이 받는다. 이 때문에 5G 네트워크가 상용화되어도 LTE는 그대로 운영되고, 필요할 때 5G로 오가는 방식으로 운영된다. 이 상호 연동 기술은 통신망이 바뀌는 것 때문에 인터넷 연결 품질이 영향을 받지 않도록 한다.

KT는 5G 외에도 현재 LTE의 마지막 단계로 접어드는 기술도 소개했다. KT가 공개한 LTE 기술은 20MHz 광대역 주파수 9개를 묶었다. KT는 이를 LTE-B(Beyond)라고 부른다. 1Gbps급 다운로드 속도를 내는 것으로 KT는 5G 기술의 일환으로 설명했다. 이 기술은 4.5G로 보는 시각도 있다.

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5G 통신 기술은 속도에만 그치지 않는다. 네트워크 기능 가상화(NFV)도 중요한 요소다. LG유플러스는 노키아와 손잡고 ‘CSCF(Call Session Control Function)’를 도입한다고 밝혔다. CSCF는 VoLTE에 쓰이는 교환기 장비로 IP 기반 네트워크에서 중요한 장비다. 특히 모든 음성통화를 IP로 처리하려는 LG유플러스에는 꼭 필요한 장비인데, x86 서버를 이용해 이 기능을 가상화하는 것이다. 네트워크에 새로 추가되는 기능을 위해 새 장비를 도입하는 대신 소프트웨어로 처리하는 NFV는 중요한 5G 기술로 꼽힌다.

사물인터넷도 차세대 LTE와 5G의 중요한 먹거리다. 사물인터넷에서 5G 네트워크가 할 일은 응답 속도를 10밀리초(ms) 이내로 낮추는 실시간 통신이다. 아직 직접적으로 응답 속도를 낮추는 기술이 공개되지는 않았다. 대신 노키아는 배터리 하나로 10년 동안 통신할 수 있는 저전력 LTE 기술인 LTE-M을 선보였고, 인텔과 화웨이는 전이중통신 기술을 선보였다. 이 기술은 같은 주파수 대역에서 업로드와 다운로드를 동시에 해도 신호가 서로 간섭이 일어나지 않기 때문에 통신 수용량이 2배로 늘어난다. 데이터 트래픽이 폭발하는 사물인터넷 환경에 맞춰 주파수 활용도가 2배 높아지는 것이다.

5G는 당장 발등에 떨어진 불이다. 곧 5GPP는 MWC 등에서 공개된 기술들을 모아 5G 네트워크의 표준을 세울 계획이다. 올해 안에는 표준안이 확정되어야 2018년 평창 올림픽, 그리고 2020년 동경 올림픽에서 기술이 시연될 수 있다.

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프리랜서 IT 컬럼니스트, 기술과 사람이 더 가까워질 수 있는 이야기를 담고 싶습니다. e메일 work.hs.choi@gmail.com