5G 주파수 대역 (3.5GHz / 28GHz) 비교하기

[ 5G 서비스 현황 ]

* 5G 서비스는 현재 3.5 GHz 주파수로 상용화된 상태이고, 28 GHz 주파수 대역은 인프라를 확대하고 있는 상태이다.

* 6 GHz 이하의 주파수를 사용하는 5G 네트워크 속도는 LTE보다 빠르나 28 GHz 초고주파를 이용한 5G보다 느리다.

* 28 GHz 대역은 1초에 3GB의 데이터를 주고받는 게 가능하다.

* 만약, 28GHz 대역의 서비스가 시작되면 기존 5G 서비스지역 이용자들의 속도가 높아지고, 스마트팩토리, 자율주행 등 기업용 시장에도 활용될 것 같다.

* 그러나 28GHz 대역은 서비스 도달 영역이 3.5 GHz 대비 10~15% 수준으로 좁고 장애물을 피해 가는 회절성이 약해 기술적으로 다루기 까다롭다.

* 결국 28GHz 대역의 장점을 활용하기 위해서는 기지국을 더 많이 세워야 하는 등 상당한 투자비용이 들기 때문에 인프라 구축이 지연되고 있는 실정이다.

* 이동통신3사는 지난 2008년 각사마다 약 2,000억 원의 할당 대가를 지불하고 5년 기한으로 28 GHz 대역 주파수를 할당받고 , 2021년 연말까지 28 GHz 대역 기지국 45,000대를 의무 구축기로 하였으나, 2021년 10월 현재 진행율이 0.35%이다.

* 현재 제공하는 곳들은 28 GHz의 주파수 특성에 따라 한정적 공간에 적용하는 기업용(B2B)이거나, 공간이 뚫려 있어 회절성, 투과성에 제약을 받지 않는 경기장, 지하철 등의 핫스팟으로 28 GHz 대역 서비스를 제공하고 있을 뿐이다.

* 이에 최근 정부차원에서 직접 나서 상용화에 속도를 내겠다는 의지를 보이고 있다.

* 과기정통부와 관계부처 합동으로 '5G+ 융합서비스 프로젝트'를 통해 '28 GHz 산업융합 확산'을 2022년부터 신규 사업으로 추진한다고 한다고 한다.

 

[ 삼성전자의 28GHz 5G 관련 장비 ]

* 최근 이동통신 3사가 삼성전자에 28 GHz 대역 5G 상용 기지국을 처음 발주하였다고 한다.

* 다양한 실증사업을 시작하기 위한 준비 차원으로 해석된다.

< 삼성전자 28 GHz 5G 통합형 기지국 >

 

[ 지하철 와이파이 실증사업 현황 ]

* 지하철 2호선 신답역 지하철 와이파이 성능개선 실증 및 성수 구간에서 실증을 착수(2021년 9월 28일) 

* 실제 지하철 역사에서 와이파이 평균 속도는 367.24 Mbps를 보이지만 지하철 객차 안에서는 71.05 Mbps로 뚝 떨어지기 때문에 이에 대한 대안으로 28 GHz 기반 5G가 주목받고 있다.

* 28 GHz는 초고주파 대역인 만큼 전송속도가 빨라도 전파의 도달거리가 짧은 편이지만 지하철 터널 안에서는 일반 도심 환경과 달리 전파 도달거리가 길어지게 된다. 이런 이유로 28 GHz 5G가 지하철 와이파이 백 홀 망으로 대안이 된다.

* 현재 지하철 객차 내에서는 이동통신 기지국에서 LTE 신호를 받은 뒤 열차 안에서 와이파이로 바꿔주는데, 이를 28 GHz 5G로 대체한다는 설명이다.

* 지하철 선로에 28GHz 5G 기지국이 구축되고 지하철 기관실에 5G 신호를 받아들이는 수신장치를 거쳐 객차 내 와이파이 6E 공유기를 통해 통신이 연결되는 방식이다.

* LTE 기반 백 홀 망과 2.4 GHz, 5 GHz 대역을 이용하는 와이파이 4 와이파이 5 표준에서는 여러 명이 타는 지하철 환경에 따라 무선인터넷 이용이 쉽지 않다

* 그러나 28 GHz 5G로는 3~4 Gbps 수준의 속도가 나오고 와이파이로 변환할 때 일부 속도 손실이 있지만 지하철 객차에서 700 Mbps 수준이 제공된다

* 즉 70 Mbps 수준의 현재 지하철 와이파이보다 10배가량 빨라진다.

 

[ 모바일 에지 컴퓨팅 (MEC, Mobile Edge Computing) ]

* 모바일 에지 컴퓨팅(MEC)은 이동통신 기지국과 근거리에 데이터 처리·저장을 위한 서버 등 컴퓨팅 시스템을 구축하여 데이터 전송 거리를 단축하고 초고속·초저지연 서비스를 가능하게 한다.

* 네트워크 슬라이싱과 더불어 5세대(5G) 이동통신의 핵심 기술이다.

< 모바일 에지 컴퓨팅 개념도 >

* 사물 인터넷(IoT) 기기가 다양해지고 전송되는 데이터양이 증가하면서 중앙 데이터센터에서 모든 데이터를 처리하는 것은 역부족이다.

* 이 같은 한계를 에지 컴퓨팅이 해결할 수 있는데 이는 데이터가 수집되는 현장에서 곧바로 데이터를 처리하고 연산 결과를 적용할 수 있기 때문이다.

* 에지 컴퓨팅 방식은 사물 인터넷(IoT) 기기 자체 또는 주변에서 데이터를 분산 처리한다. 이를 통해 중앙 데이터센터에 데이터를 전달한 후 분석 결과를 기다리는 처리 시간을 줄일 수 있다.

* 예를 들어 자율주행차는 차량에 부착된 센서에서 데이터를 실시간 수집한 후 에지 컴퓨팅 서버에 전송하면, 네트워크 지연이나 데이터 전송 오류 없이 주변 도로 상황에 신속하게 대처할 수 있기 때문에 운영비용 절감 효과도 있다.

* 에지 컴퓨팅 도입을 추진하는 기업이 업종을 가리지 않고 급증하고 있는데, 제조 설비나 자동차·기지국 등에서 생산되는 데이터를 현장에서 저장·분석하고 즉시 활용하기 위해서다.