여전한 반쪽짜리 5G 서비스, 리얼 5G는 언제쯤?

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3G 시대를 거쳐, 4G LTE에 이어서 이제 국내 뿐만 아니라 전세계는 꿈의 5G 시대에 접어들었습니다. 늘 남들보다 한발 빠르게 통신시장을 주도했던 한국은 누구보다 빠르게 2019년 4월 3일 세계 최초로 5G 상용화에 성공하며 전세계의 주목을 받았습니다.  

언론에서 꿈 같은 속도를 앞세우면 완전히 달라진 통신 시대를 열것이란 기사가 쏟아지며 소비자들의 기대감은 정말 컸습니다. 통신사들은 앞 다투어 5G 홍보에 돌입했고 단말기 업체들은 5G 스마트폰을 출시하며 가입자 수를 빠르게 늘려 갔습니다. 

하지만 막상 뚜껑을 열어보니 처음에 걸었던 기대감은 사라지고 실망감만 커지고 있습니다. 생각보다 너무 부족한 커버리지에 4G와 별 차이가 나지 않는 통신속도 등 고가의 요금제와 비교해서 너무 떨어지는 5G 품질은 고객들을 이탈하게 만들고 있습니다.

요즘 고가의 5G 자급제폰을 사고 5G 통신에 가입하는 것이 아닌 알뜰폰(MVNO)에 가입해서 저렴한 요금제의 4G 를 사용하는 소비자들이 점점 늘어나고 있습니다. 

저 역시 고가의 5G 스마트폰을 구매해서 4G 서비스를 이용하고 있는 상황입니다. 

왜 이런 일이 발생하고 있는 걸까요? 

현재 국내 5G는 서브6(Sub 6), 3.5GHz 대역으로 전국망을 구축하고 있습니다. 지난 8월 실시한 과학기술정보통신부 품질평가에서 5G 다운로드 평균 속도를 보니 LTE 다운로드 평균 속도 대비 4배 빠른 것으로 나왔습니다. 

사실 이 정도 속도 역시 빠르다 할 수 있지만 5G는 LTE 대비 20배 이상 빠르다고 홍보를 해왔기에 이런 현실적인 속도와 홍보했던 것과 달라 비판을 받아왔습니다. 

5G의 가장 큰 특징을 보면 현재 대부분의 무선 통신에서 사용하는 6GHz 이하의 서브 6GHz 대역뿐만 아니라 지금까지는 이동통신에 적합하지 않다고 여겨졌던 24GHz 이상의 고주파수 대역, 즉 '밀리미터파(mmWave)' 대역까지도 지원을 합니다. 

이동통신 속도는 사용하는 주파수의 폭이 얼마나 넓은지에 영향을 받습니다. 저주파 영역은 다른 무선통신과 섞어서 쓰는 경우가 많기 때문에 이동통신에만 넓은 폭을 주기 어렵습니다. 

밀리미터웨이브로(mmWave)만 진정한 5G가 가능하다는 이유도 그래서인데, 밀리미터웨이브는 사용이 거의 없어 대부분 이동통신이 사용할 수 있습니다. 기본적으로 고주파 전파는 훨씬 넓은 대역폭을 제공하는데, 이는 고용량 데이터를 빠른 속도로 전송할 수 있다는 의미이기도 합니다. 

초고속, 초저지연, 그리고 초고용량이라는 특성으로 설명되는 5G 밀리미터파는, 원격 근무, 원격 수업, 원격 진료 같은 주요 산업들이 원활하게 움직이게 하기 위한 필수 요소라 할 수 있습니다. 

그래서 고주파인 밀리미터파를 활용하는 것은 전 세계적으로 끝없이 증가하는 향상된 모바일 경험에 대한 수요를 만족시키기 위해 꼭 필요한 부분입니다.


하지만 아쉽게도 현재 국내 통신사들은 3.5GHz 중대역에 집중하고 있습니다. 그 이유를 살펴보면 밀리미터파의 특징은 파장이 짧다 보니 신호 전달 거리도 짧고 여러가지 공간적인 제약이 있기 때문입니다. 

콘크리트 빌딩이나 밀접한 물체와 같은 쟁애물에 영향을 받고 경로 손실이 크고 여러가지 방해요인이 있습니다. 바로 이런 점 때문에 모바일용으로 사용되지 않았고 또한 3.5GHz 보다 커버리지가 작다 보니 기지국과 안테나를 더 설치해야 하는 등 투자비가 늘어나기 때문에 통신사 입장에서는 선호하지 않은 주파수라 할 수 있습니다.

국내 통신사가 이런 입장이다보니 올해 출시된 대다수의 5G 스마트폰은 밀리미터파 5G를 지원하지 않는 상황입니다.   

애플이 지난 10월 첫 공개한 5G 스마트폰인 아이폰12 시리즈에 28GHz 밀리미터파 대역 서비스를 지원하면서 소비자들의 이목을 끌었습니다. 하지만 아쉽게도 미국에 판매되는 아이폰12 시리즈에만 지원을 하고 있기에 국내 소비자들의 반응이 좋지 못합니다.   

아이폰12

국내용이 아닌 미국 판매 아이폰12 제품에만 5G 밀리미터파가 지원된다고 했는데 현재 이 부분에서 가장 선두에 있는 것이 미국 입니다. 밀리미터파 네트워크를 상용화했고 그렇기 때문에 이를 지원하는 스마트폰들도 이미 출시가 된 상황입니다. 

이쯤되니 5G 밀리미터파와 서브-6G 속도 차이가 얼마나 나는지 궁금해 집니다.  

한국의 SKT, 영국의 EE, 스위스의 스위스컴, 미국의 버라이즌 망에서 관찰한 데이터 전송 속도 결과

퀄컴이 셀룰러 성능 벤치마킹 분야에 전문 지식을 지닌 유력 통신 리서치 기관 중 하나인 시그널스리서치그룹(이하 SRG)에 의뢰한, 전 세계를 대상으로 한 포괄적인 연구 결과를 살펴보면, 밀리미터파가 Sub-6 보다 약 47% 정도 빨랐다고 합니다. 

사용자가 직접 확인한 5G 밀리미터파의 평균 처리량 증가

우클라(Ookla)는 최근 상용망을 사용하는 실제 사용자에게 얻은 벤치마크 데이터를 공개해 5G 밀리미터파 평균 처리량을 5G Sub-6GHz 및 LTE와 비교했습니다. 

그 결과, 5G 밀리미터파는 여러 사례에서 예상대로 3Gbps의 최고속도를 기록했고, 평균 처리량은 5G Sub-6GHz 대비 6배, LTE 대비 20배나 더 빠르게 나왔습니다. 

그리고 퀄컴은 최근 시그널스 리서치 그룹(Signals Research Group)과 함께 시카고 시내에서 5G 밀리미터파 망의 종합 필드 테스트를 실시했는데, 하향링크 대역폭이 800MHz로 확대된 덕분에 최종 사용자의 데이터 속도는 최대 3.2Gbps까지 증가 했습니다. 

이렇게 5G 밀리미터파는 속도적인 측면에서 뛰어난 모습을 보일뿐만 아니라 5G의 투자수익률(ROI)을 높일 수 있습니다. 

5G 밀리미터파  GSMA 인텔리전스(GSMA Intelligence)에서 실시한 최근 경제 연구에서는 여러 지역, 밀집한 야외 도시 네트워크, 실내 기업 환경, 그리고 고정무선망(FWA) 등 다양한 5G 밀리미터파 구축 시나리오를 검토한 결과 낙관적이었으며, 모든 시나리오에서 밀리미터파가 비용 효율적인 구축 전략이라는 결과를 얻을 수 있었습니다.

예시로, 대규모 사무실 환경에서의 실내 5G 밀리미터파 구축 시나리오를 살펴본 결과, 비용 효율성이 높고, 실내 5G 서비스가 데이터 트래픽의 상당 부분을 지원하는 경우 5-20% 정도 비용 절감이 가능한 것으로 나타났습니다. 

미국에서 구축 사례를 살펴보면, 지난 2월 개최된 슈퍼볼을 위해 퀄컴은 경기장 및 통신사와 협업하여 행사장 전체를 커버할 수 있도록 5G 밀리미터파 망을 구축하고자 설계 및 테스트를 진행했습니다.

경기장 98%를 커버하려면 LTE의 경우 100개 이상의 섹터가 필요했지만, 5G 밀리미터파의 경우 단 8개만 설치하면 가능했고, 좌석에서도 5G 밀리미터파의 평균 하향링크 처리량이 LTE 대비 10배 증가 했습니다. 

이 정도 수치는 상당히 뛰어난 결과라 볼 수 있는데 북미의 대형 경기장 40개 이상에 이미 밀리미터파 망이 구축되어 있으며, 이는 앞으로 더 확대될 예정이라고 합니다. 중국같은 경우 2022년 베이징 동계올림픽에서 망을 구축해 선보일 계획이라고 합니다. 

산업 사용사례를 보면 퀄컴은 미래의 공장을 위해 밀리미터파 대역을 활용해 광범위한 고대역폭 IIoT(산업용 사물인터넷) 사용사례 지원 노력을 강화하고 있습니다. 

이를 통해 5G 밀리미터파가 산업 환경에서도 우수한 실내 커버리지를 제공할 뿐만 아니라 고화질 영상 스트리밍이나 증강현실(AR) 혹은 가상현실(VR)과 같이 넓은 대역폭이 필요한 사용 사례를 충족할 수 있을 정도의 높은 시스템 용량을 제공한다는 점을 증명했습니다. 

초기 구축을 위해 산업 고객 및 주요 이동통신사와 협력한 결과 1.5Gbps 이상의 하향링크, 120Mbps의 상향링크 성능을 구현할 수 있었습니다. 

이렇게 여러가지 장점이 있는 5G 밀리미터파가 한국 시장에도 빨리 적용이 되었으면 합니다. 여전히 반쪽짜리 5G를 사용하며 서비스 만족도에 대한 불만이 크고 일부는 5G 단말기를 구매 했음에도 5G가 아닌 LTE로 내려가는 분들도 많아지고 있습니다. 

그래도 다행스러운 것은 최근 LG 유플러스가 정부 과제의 일환으로 국내 한 대학교와 함께 28GHz 밀리미터파 실증을 위해 멀티 기가비트 속도와 강력한 보안을 갖춘 5G 인프라를 교내에 구축하고, 밀리미터파를 지원하는 퀄컴 스냅드래곤 5G 모바일 플랫폼 탑재 전용 스마트폰을 이에 사용하는 등 국내에서도 밀리미터파 상용화를 향한 긍정적인 움직임이 생겨나는 중이라는 것 입니다. 

밀리미터파 기술은 지속적으로 진화되고 발전되어 가는 중 입니다. 세계 최초 5G 상용화 국가라는 타이틀을 거머쥔 만큼, 국내에서도 더 많은 사람들이 밀리미터파가 제공하는, 반쪽이 아닌 진정한 'Real 5G' 서비스를 누릴 수 있는 날이 빨리 왔으면 좋겠습니다 :) 

by 카이


본 포스팅은 해당업체로부터 원고료를 지급받아 작성되었습니다. 

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