통신 뉴스의 화두인 무선 기술

5G 시험 운용, 개념 증명 그리고 연구실 실험은 지난 1년 동안 뉴스에서 많이 다루어졌으며, 이는 마땅히 그래야 합니다. 예상되는 5G 성능은 기존 4G LTE를 크게 상회하여 매우 공격적이고 놀라운 수준입니다. 실제 사용 사례에서 아래 나열된 원대한 목표에 근접하게 다가갈 수 있다면 대단히 인상적인 일이 될 것입니다.

  • 최대 100배 이상의 사용자 데이터 속도
  • 최대 100배 이상의 연결된 장치 수(사람이 아닌 주로 IoT)
  • 최대 10배 낮은 지연 시간
  • 최대 1,000배 이상의 데이터 크기

대부분의 뉴스 보도는 새로운 5G무선 기술의 시험에 대한 것이며, 유연한 파형, 대량의 MIMO(다중 입력 및 다중 출력) 안테나 배열, 밀리미터 파장 전파, 유연한 코덱, 새로운 주파수 대역, 빔 형성 그리고 빔 추적과 같은 기술 등을 주로 다루고 있습니다. 기존 모바일 네트워크에서 가장 먼저 업그레이드해야 하는 부분이 RAN(무선 접속망)이기 때문에 이는 당연한 것입니다.

5G NR(New Radio)은 2G, 3G 및/또는 4G 무선 장비와 안테나를 이미 갖추고 있는 위치에 설치될 것입니다. 그러나 5G NR이 광범위하게 구현되기 시작하기 전에 무선 공급업체와 모바일 네트워크 사업자(MNO)는 새로운 무선 기술이 사양에 따라 안정적으로 작동할 것이라는 확신이 있어야 합니다. 이 중요한 단계를 가장 쉽게 이행하는 방법은 이미 이전 세대의 무선 기술을 제공하고 있는 기존 유선 네트워크 인프라에 5G NR을 추가하는 것입니다. 이를 통해 5G NR 기술의 성공이 입증된다면 광범위한 구현이 활기차게 시작될 것입니다. 입증의 척도로서 GSMA(세계이동통신사업자협회)는 이렇게 설명합니다. 5G 네트워크는 2025년까지 전 세계 인구의 3분의 1을 수용할 것으로 예측되며 11억 건에 달하는 연결을 처리할 것입니다.

2020년 ~ 2025년의 5G 도입 예측

그림 1: 2020년 ~ 2025년의 5G 도입 예측(출처: GSMA)

5G NR에 대한 NSA(Non-Standalone: 비 단독 실행형) 표준 승인

지난 12월 포루투갈의 리스본에서 기념비적인 5G 이정표가 수립되었습니다. 5G NR NSA 표준이 승인되어 공식적으로 표준 기반 5G 시대가 열렸으며 장비를 판매하는 공급업체와 서비스를 판매하는 MNO 사이에 경쟁이 시작된 것입니다. 이정표가 만들어짐에 따라 2018년 동안 “표준 기반” 5G 시험 운용, 개념 증명 그리고 연구실 실험의 진행에 박차를 가할 수 있게 되었습니다. 이에 대한 업계의 반응은 다음과 같습니다. “복수의 1계층 네트워크 사업자와 공급자들은 공동 발표문을 통해 최초의 5G NR 표준의 완성으로 글로벌 모바일 업계는 2019년에 벌써 대규모 시험 운용 및 상업적 구현을 위한 완전한 규모의 5G NR 개발을 시작할 수 있게 되었다고 공표했습니다.” 요약하면 5G 경쟁은 공식적으로 시작되었습니다.

모바일 네트워크의 접착제 역할을 하는 유선 인프라

AT&T의 Randall Stephenson CEO는 이렇게 설명합니다.무선을 더 많이 사용할 수록 유선에 더 많이 의존하게 됩니다. 즉 모바일 네트워크에 대한 데이터 요구 사항이 증가함에 따라 더욱 밀도 높은 셀 사이트 그리드를 구축해야 합니다. 높은 밀도는 더 많은 셀 사이트를 의미합니다. 이러한 셀 사이트 모두는 광 케이블과 이더넷으로 연결됩니다. 기본적으로 우리 모두는 종단부에 무선 안테나를 매단 거대한 규모의 유선 네트워크를 구축하고 있는 것입니다.” 정확하게 핵심을 찌른 말이라고 생각합니다.

Randall Stephenson 씨의 설명은 5G로 향하는 마이그레이션 경로를 압축해서 보여줍니다. 즉 이 여정은 거대한 규모로 유선 인프라를 업그레이드하고 유선 네트워크 종단부에 새로운 5G NR을 추가하는 것입니다. 물론 새로운 5G NR을 기지국, 건물 및 다양한 도시 구조물에 단순하게 설치하는 것보다 훨씬 복잡한 일이 될 것입니다. 예를 들어 RF(무선 주파수) 범위에 대한 계획을 수립할 때는 5G NR을 정확하게 어디에 설치해야 하고, 어디에 소형 셀을 구축해야 하는 것과 같은 사항을 알아야 합니다. 5G 기술을 실제 환경에서 철저하게 시험한 후에야 이러한 작업을 최적으로 이행할 수 있습니다. 그러나 본질은 명확합니다. 유선 네트워크가 “접착제 역할”을 함으로써 여러 세대의 무선 기술을 내부와 외부의 컨텐츠를 연결하는 데이터 센터에 부착합니다.

다양한 세대의 통신 기술의 혼합 운용

5G는 4G와 관련 변형 기술(이전 LTE와 최신 LTE-A 및 LTE-Pro)을 비롯한 이전 세대 모바일 네트워크 기술을 전면적으로 대체하기 위한 설계된 것은 아닙니다. 5G는 4G와 공존하도록 의도된 기술이며 3G 그리고 심지어 2G와도 많은 지역에서 공존할 가능성이 높습니다. 역사적으로 볼 때 새로운 세대의 기술은 결코 기존 기술을 완전히 대체하지 않았기 때문입니다. 여행을 가면 특정 시점에 위치한 지역에 따라 스마트폰이 2G, 3G 및 4G 사이로 이동하는 것을 볼 수 있습니다. 이것은 이전 세대 모바일 기술을 지원하는 유선 네트워크가 5G도 지원해야 함을 의미합니다.

Coexistence of multiple=

그림 2: 다양한 세대의 모바일 기술의 공존(출처: GSMA)

5G NR NSA 장비는 현재 2G, 3G 및/또는 4G 기술을 지원하는 기존 유선 네트워크에 "부착"될 것입니다. 이를 통해 기존 유선 네트워크를 업그레이드할 필요 없이 5G NR은 빠르게 구축되고 새로운 무선 기술로 입증을 받기 위해 충분한 규모로 시험을 받을 것입니다. 이것은 아주 현명한 방법입니다. 5G NR 무선 기술이 실제 환경에서 시험되고 안정성이 충분하게 입증되면 거대한 규모의 구축을 바로 시작할 수 있습니다. 위에서 언급한 기존 5G 네트워크의 성능 이득이 현실화된다면 더 많은 5G NR 장비가 부착되기 때문에, 구축이 시작되면 공통 유선 인프라의 확장도 필수적입니다. 유선 기술이 무선 기술과 보조를 맞추지 못하는 경우 새로운 5G 사용 사례에서 필요로 하는 5G 종단 간 네트워크 성능의 이점을 실현할 수 없게 됩니다.

모든 분야에서 최고인 공급업체는 없다

5G로의 전환은 난관과 기회가 기다리는 긴 여정이 될 것입니다. 이전 세대의 모바일 기술에도 같은 일이 있었던 것처럼 말입니다. 우리는 과거 업그레이드로부터 많은 교훈을 얻었으며 이 교훈을 5G에도 적용할 수 있습니다. 어떠한 공급업체도 무선과 유선 네트워크 모두에서 최고의 기술을 공급할 수 없다는 사실을 이 업계의 사람들은 알고 있습니다. 이러한 이유로 글로벌 인터넷의 모든 부분에서 "개방"은 거스를 수 없는 힘이 되었으며 모바일 네트워크도 이 개방의 힘을 피할 수도 없고 피해서도 안 됩니다. 개방성을 통해 선택권을 확대하고 동급 최고의 네트워크를 구축할 수 있는 역량을 확보할 수 있습니다.

암묵적으로 잘 언급되지 않지만 일부 공급업체는 다른 공급업체보다 더 나은 기술을 보유하고 있습니다. 따라서 네트워크가 개방성 원칙과 개방형 표준에 기반하여 설계되는 한, 모바일 사업자는 필요로 하는 기술을 필요로 하는 위치와 시기에 정확하게 골라 선택할 수 있습니다. 간단히 말해서 동급 최고의 종단 간 네트워크를 구축하려면 여러 공급업체와 이들의 제품은 함께 작동하고 공존해야 합니다. 5G 기술은 공통 유선 네트워크에서 이전 세대의 모바일 기술과 함께 운용되어야 하기 때문입니다.

Ciena 5G 네트워크 솔루션 소개

오늘 Ciena 5G 네트워크 솔루션이 공개되었습니다. 이 솔루션을 활용하는 모바일 사업자는 다양한 방식으로 기준 유선 인프라를 확장하여 이전 세대 모바일 기술뿐 아니라 차세대 5G 기술도 지원할 수 있습니다. 사실상 현재 세계 많은 곳에서 운용되는 4G, 3G 그리고 심지어 2G도 금방 사라지진 않을 것입니다. 여러 세대의 모바일 기술은 향후 여러 해 동안 공존할 것이며 우리는 이 사실을 인정하고 있습니다. 이러한 이유로 개방성을 적극적으로 포용함으로써 모바일 네트워크 사업자는 네트워크 구성 요소를 유연하게 골라 선택할 수 있으며, 그 결과로 동급 최고의 모바일 네트워크와 고도로 차별화된 서비스를 구현할 수 있습니다.

2018년 세계 모바일 전시회(MWC 2018)를 방문해 보세요!

Ciena의 5G 네트워크 솔루션에 대한 자세한 정보를 확인하고 미래 모바일 네트워크에 대해 토의하고 싶으십니까? 그렇다면 세계 모바일 전시회에서 Ciena 부스(Hall 2, Stand 2J51)를 방문해 보십시오. 이 전시회가 열리는 바르셀로나에서 뵙기를 고대하겠습니다!

3GPP 그룹 사진

위 사진은 지난 12월 포르투갈 리스본에서 3GPP 아키텍처 작업 그룹인 SA2 회원들이 5G 시스템 아키텍처 표준을 공식적으로 제정하는 동안 촬영한 것입니다.  사진 출처: @GPPLive