2017.07.14

5G란 무엇인가 : 현황, 기술개발, 해결과제, 일정, 전망

Craig Mathias | Network World

5G라고 알려진 차세대 무선 WAN 통신이 조만간 언론의 1면을 장식할 것으로 보인다. 5G는 유선 보완제에서 유선 대체제로 이동통신의 진화를 완성할 것이며, 전략적으로는 모바일 퍼스트(Mobile-First)에서 모바일 온리(Mobile-Only)로 발전할 것이다.

5G의 핵심은 혁신이라기보다는 진화에 더 가깝지만, 5G가 IT에 어떻게 들어맞고 여러 규모의 조직, 산업 그리고 업무 전반에 대해서 어떤 이익을 줄 것인지를 이해하기 위한 기본적인 계획에 착수하는 것이 시기상조는 아니다.

5G는 당연히 최종 사용자들에게 추가적인 처리 속도, 용량 등의 요소를 제공해 지리적 가용성(Geographic Availability)이나 사용자 기반, 가입자 기기의 다양성, 용량에 대한 수요, 그리고 애플리케이션 요구사항 등에 있어서의 지속적이고 급격한 성장을 해소할 것이다. 동시에 통신사업자, 통신운영업자, 그리고 서비스 공급업체들이 전반적인 전략, 서비스 전달, 그리고 시장 지배력 확대에 있어서의 새로운 기회로부터 이익을 얻는 것도 똑 같은 중요도로 가능케 할 것이다.

여기서는 5G가 기업과 IT 부서에 어떤 의미를 갖는지에 중점을 두고, 5G 이면의 기술과 시장 동력을 살펴본다.

부상중인 5G
5G가 여전히 부정확한 용어이기는 하지만, 필수 발전 사항의 개발에 대한 핵심 목표는 명확해졌다. 핵심 목표들은 다음과 같다.



향상된 처리속도. 와이파이의 경우와 마찬가지로, 셀룰러에서의 주요 발전사항은 다른 무엇보다도 새로운 상향 처리속도 숫자로 정의된다. 5G에서 매직 넘버는 실제로 최하 1Gbps이며, 일부에서는 최대 10Gbps까지의 숫자도 언급되고 있다. 그렇지만, 역시 와이파이에서와 마찬가지로, 각 셀과 시스템의 전반적인 용량을 중심으로 생각해 보는 것이 중요하다.

그렇다면 사용자 당 50Mbps의 처리속도가 더욱 타당하고(이 정도만으로 여전히 놀랄만하다) 현실적인 가정이고, 향후 5년간 일부 배치 환경에서는 300Mbps까지의 최대 처리속도가 실현될 것이다. 이보다 더 높은 처리속도에 도달할 가능성은 우리의 계획을 벗어나기는 하지만, 그런 처리속도도 구현할 수는 있다.

줄어든 지연시간. 그렇지만, 처리속도보다 훨씬 더 중요한 것은 각 패킷의 RTT(Round-Trip Time: 왕복 시간) 감소일 것이다. 지연시간을 줄이는 것은 5G 구현에서는 올-IP일 것이 거의 확실한 음성, 비디오에 대해서 중요하며, 전체 용량을 개선하는데 있어서도 역시 중요하다. 5G의 OTA(Over-the-Air) 지연시간 목표는 10ms 이하로, 몇 가지 정의된 CoS(Class of Service)에 있어서는 1ms도 가능하다.

관리와 OSS에서의 발전사항. 통신사업자들은 늘 간접비용과 운영 비용을 줄이기 위해 노력하고 있기 때문에, 신뢰성, 가용성, 서비스 가능성(Serviceability), 복원력, 일관성, 분석 기능, 그리고 운영 효율성의 개선을 야기하는 시스템 관리와 OSS(Operational Support Systems: 운영 지원 시스템) 모두에 대한 향상을 기대할 수 있다.

개선된 이동성. 시속 수백 킬로미터에 이르는 매우 빠른 속도의 사용자 이동성이 지원될 것이기 때문에, 모든 유형의 교통수단에 탑승하고 있는 사용자를 지원할 것이다. 그렇지만, 규제와 상황 의존적인 제한사항은 비행 중일 때처럼 여전히 적용될 것이다.

개선된 보안. 보안은 누구도 완수해내지 못한 IT의 한 가지 측면으로 남아있기 때문에, 암호화, 인증, 그리고 프라이버시에 대한 개선이 기대되고 있다. 최소한 소수의 통신사업자들이 제공하고 있고, 많은 조직에서 현재 사용하고 있는 솔루션들과 맥락을 같이하는 IDM(Identity Management) 솔루션들을 보게 되더라도 놀랍지 않을 것이다. 현 IDM 공급업체들 역시 엔터프라이즈가 구매하는 5G 서비스로 자신들의 역량을 확장하는데 지대한 관심을 기울이고 있을지도 모른다.

새로운 스펙트럼. 최소한 일부 5G 배치 환경에서는 밀리미터파 대역(30GHz~300GHz)이라 부르는 30GHz 이상 대역의 주파수가 서비스될 것이다. 이 주파수 대의 면허 그리고 비면허 스펙트럼(주파수 대역) 모두를 전세계 많은 지역에서 사용할 수 있다. 밀리미터파 주파수 대역은 더 작고 덜 두드러지는 안테나를 필요로 하기 때문에 보통 스몰 셀에 적합하며, 고유의 신호 지향성은 주파수 효율을 배가시킨다.

밀리미터파의 주요 단점은 전통적인 대규모 셀에 덜 적합하고, 객체(예를 들면, 건물) 투과력이 떨어진다는 것이지만, 주파수 재사용 측면에서는 그런 점들이 역으로 장점이 될 수 있다. 어쨌거나, 5G 개발과 배치를 정당화하는 처리속도와 용량 목표를 고려하면, 더 많은 스펙트럼이 필요하다. 현재의 주파수 할당은 더 작은 블록의 스펙트럼을 결합하는 기능을 갖더라도 충분하지 않을 것이 거의 확실하다.



2017.07.14

5G란 무엇인가 : 현황, 기술개발, 해결과제, 일정, 전망

Craig Mathias | Network World

5G라고 알려진 차세대 무선 WAN 통신이 조만간 언론의 1면을 장식할 것으로 보인다. 5G는 유선 보완제에서 유선 대체제로 이동통신의 진화를 완성할 것이며, 전략적으로는 모바일 퍼스트(Mobile-First)에서 모바일 온리(Mobile-Only)로 발전할 것이다.

5G의 핵심은 혁신이라기보다는 진화에 더 가깝지만, 5G가 IT에 어떻게 들어맞고 여러 규모의 조직, 산업 그리고 업무 전반에 대해서 어떤 이익을 줄 것인지를 이해하기 위한 기본적인 계획에 착수하는 것이 시기상조는 아니다.

5G는 당연히 최종 사용자들에게 추가적인 처리 속도, 용량 등의 요소를 제공해 지리적 가용성(Geographic Availability)이나 사용자 기반, 가입자 기기의 다양성, 용량에 대한 수요, 그리고 애플리케이션 요구사항 등에 있어서의 지속적이고 급격한 성장을 해소할 것이다. 동시에 통신사업자, 통신운영업자, 그리고 서비스 공급업체들이 전반적인 전략, 서비스 전달, 그리고 시장 지배력 확대에 있어서의 새로운 기회로부터 이익을 얻는 것도 똑 같은 중요도로 가능케 할 것이다.

여기서는 5G가 기업과 IT 부서에 어떤 의미를 갖는지에 중점을 두고, 5G 이면의 기술과 시장 동력을 살펴본다.

부상중인 5G
5G가 여전히 부정확한 용어이기는 하지만, 필수 발전 사항의 개발에 대한 핵심 목표는 명확해졌다. 핵심 목표들은 다음과 같다.



향상된 처리속도. 와이파이의 경우와 마찬가지로, 셀룰러에서의 주요 발전사항은 다른 무엇보다도 새로운 상향 처리속도 숫자로 정의된다. 5G에서 매직 넘버는 실제로 최하 1Gbps이며, 일부에서는 최대 10Gbps까지의 숫자도 언급되고 있다. 그렇지만, 역시 와이파이에서와 마찬가지로, 각 셀과 시스템의 전반적인 용량을 중심으로 생각해 보는 것이 중요하다.

그렇다면 사용자 당 50Mbps의 처리속도가 더욱 타당하고(이 정도만으로 여전히 놀랄만하다) 현실적인 가정이고, 향후 5년간 일부 배치 환경에서는 300Mbps까지의 최대 처리속도가 실현될 것이다. 이보다 더 높은 처리속도에 도달할 가능성은 우리의 계획을 벗어나기는 하지만, 그런 처리속도도 구현할 수는 있다.

줄어든 지연시간. 그렇지만, 처리속도보다 훨씬 더 중요한 것은 각 패킷의 RTT(Round-Trip Time: 왕복 시간) 감소일 것이다. 지연시간을 줄이는 것은 5G 구현에서는 올-IP일 것이 거의 확실한 음성, 비디오에 대해서 중요하며, 전체 용량을 개선하는데 있어서도 역시 중요하다. 5G의 OTA(Over-the-Air) 지연시간 목표는 10ms 이하로, 몇 가지 정의된 CoS(Class of Service)에 있어서는 1ms도 가능하다.

관리와 OSS에서의 발전사항. 통신사업자들은 늘 간접비용과 운영 비용을 줄이기 위해 노력하고 있기 때문에, 신뢰성, 가용성, 서비스 가능성(Serviceability), 복원력, 일관성, 분석 기능, 그리고 운영 효율성의 개선을 야기하는 시스템 관리와 OSS(Operational Support Systems: 운영 지원 시스템) 모두에 대한 향상을 기대할 수 있다.

개선된 이동성. 시속 수백 킬로미터에 이르는 매우 빠른 속도의 사용자 이동성이 지원될 것이기 때문에, 모든 유형의 교통수단에 탑승하고 있는 사용자를 지원할 것이다. 그렇지만, 규제와 상황 의존적인 제한사항은 비행 중일 때처럼 여전히 적용될 것이다.

개선된 보안. 보안은 누구도 완수해내지 못한 IT의 한 가지 측면으로 남아있기 때문에, 암호화, 인증, 그리고 프라이버시에 대한 개선이 기대되고 있다. 최소한 소수의 통신사업자들이 제공하고 있고, 많은 조직에서 현재 사용하고 있는 솔루션들과 맥락을 같이하는 IDM(Identity Management) 솔루션들을 보게 되더라도 놀랍지 않을 것이다. 현 IDM 공급업체들 역시 엔터프라이즈가 구매하는 5G 서비스로 자신들의 역량을 확장하는데 지대한 관심을 기울이고 있을지도 모른다.

새로운 스펙트럼. 최소한 일부 5G 배치 환경에서는 밀리미터파 대역(30GHz~300GHz)이라 부르는 30GHz 이상 대역의 주파수가 서비스될 것이다. 이 주파수 대의 면허 그리고 비면허 스펙트럼(주파수 대역) 모두를 전세계 많은 지역에서 사용할 수 있다. 밀리미터파 주파수 대역은 더 작고 덜 두드러지는 안테나를 필요로 하기 때문에 보통 스몰 셀에 적합하며, 고유의 신호 지향성은 주파수 효율을 배가시킨다.

밀리미터파의 주요 단점은 전통적인 대규모 셀에 덜 적합하고, 객체(예를 들면, 건물) 투과력이 떨어진다는 것이지만, 주파수 재사용 측면에서는 그런 점들이 역으로 장점이 될 수 있다. 어쨌거나, 5G 개발과 배치를 정당화하는 처리속도와 용량 목표를 고려하면, 더 많은 스펙트럼이 필요하다. 현재의 주파수 할당은 더 작은 블록의 스펙트럼을 결합하는 기능을 갖더라도 충분하지 않을 것이 거의 확실하다.



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