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ICT/정보통신 5G의 구성과 요건

  • 관리자 (irsglobal1)
  • 2018-04-22 15:28:00
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통신규격단체인 3GPP(3rd Generation Partnership Project)5G네트워크의 기술구격을 개발중으로 실용화를 향해 2019년에는 완성이 기대되고 있다. 당초의 계획에서는 LTE와 비교하여 주로 아래의 항목에 관해서 큰 폭으로 성능을 개선했다고 밝히고 있다.
 
초속도데이터스피드: 스피드는 이론적으로 4G보다 최대 100배 빠르고, 고정 브로드밴드급의 스피드, 일부의 지역에서는 GB/(Gbps)의 스피드를 실현한다.
 
초저지연: 반응시간은 4G 네트워크의 1/5, 레이텐시의 이론상 반응 레이트는 1밀리초이다.
 
다수동시접속: 무선기지국당의 접속수는 4G100배가 되어, 이후 예상되는 IoT기기의 증가에 대응 가능하다.
 
그 밖의 요건:
  - 매우 높은 신뢰성: 네트워크를 요구하는 유스케이스에 대해 99,999%이상의 신뢰성을 제공한다.
 
  - 기기의 전력효율: IoT기기의 전지의 수명은 10년이상으로 연장
   
<그림> 4G와 5G 차이
 
차세대 네트워크의 진화에 있어서는 서로 다른 영역의 성능을 대폭으로 높이기 위해 여러 기술을 결집시켜 통합할 필요가 있다. 그 예로서는 맛시브MIMO, 밀리파스펙트럼, 스펙트럼의 공유기술을 갖춘 조정과 파형, 소프트웨어정의네트워크(SDN)을 갖춘 코어 등의 기술을 활용한 새로운 무선 프론트엔드를 들 수 있다.
 
이들 기술은 마크로 및 마이크로셀의 제휴로 성립되나, LTE 기지국의 효율이 높아져 LTE어드밴스트라 불리는 신기능을 갖추게 된다면, 마이크로셀에 있어서의 LTE기지국의 활용은 일단 확대된다. 이렇게 5GLTELTE어드밴스트의 일부로서 이미 실용화되어 기존의 기술이나 기능을 활용하는 것이 된다. 본 글에서는 단독으로 5G로 불리지 않더라도, 현재의 네트워크에 없는 기능을 5G나 네트워크의 진화라고 부른다.
   
강화모바일 브로드밴드: 강화모바일브로드밴드에 의해 기술력과 요건의 한계는 일단 확대 될 것이라 기대된다. 스피드는 대폭으로 빨라지고, 대형 4K의 동영상스트리밍이나 고정와이어리스(가정용으로도 파이버급의 속도가 실현)가 실현된다. 차세대기술에 의해 레이텐시가 개선된다, 예를 들면 멀티플레이어의 게이밍플랫폼도 모바일기기로 이행하는 것이 예상된다.
 
매시브IoT: 매시브IoT란 웨어러블이나 스마트홈을 포함하여, 핸드셋단말 이외에 인터넷을 접속하는 새로운 디바이스의 폭발적 증가를 말한다. 5G 네트워크라면 각 기지국에 접속된 디바이스수의 급증에 대응가능하다.
 
미션크리티컬 제어: 미션크리티컬제어란, 네트워크인프라의 신뢰성이나 레이턴시를 개선하는 것이다. 매우 높은 신뢰성과 낮은 레이턴시가 확보된다면, 자동차운전이나 원격제어프로세스(원격의 모바일로봇 등)이, 차세대 네트워크에 따라 실현되는 새로은 유즈케이스가 될것이라 기대된다.
 
각 유즈케이스의 상대적인 중요성은 나라에 따라 다르다. 미국의 통신사업자의 대부분은, 강화모바일 브로드밴드의 일환으로 고정와이어레스 네트워크의 가치를 최대화하는 것에 중점을 두고 있으나, 파이버네트워크가 이미 폭넓게 전개되고 있는 일본에서는 그 매력은 부족하다. 일본의 경우, 도쿄도심부 등의 인구밀도가 높은 지역을 중심으로 용량과 스피드의 문제에 대응하기위해 강화모바일브로드밴드로 용량을 확대하는 것이 특히 중요하다. 일본의 유즈케이스의 총가치에 대해서는 평가의 도상에 있지만, 그 영향은 사회전체에 긍정적 영향을 미칠 가능성이 높다. 그 일례로는 저전력 광역 (LPWA)등의 기술을 포함한 IoT, 마킨제ㆍ글로벌ㆍ인스티튜트에서는, IoT2025의 잠재적 경제가치는 4조 달러에서 11조 달러에 달할 것으로 보고 있다.

한편, 현재 진정한 5G 구축을 향한 여러 가지 대처가 진행되고 있다
 
LTE-어드밴스트: 3GPP가 정한 LTE로드맵에 이미 존재하는 LTE어드밴스트 기능의 전개
 - Nokia가 2017년에 발표한 5G가 되는 MIMO.액티브안테나를 기반으로한 라스트마일형 5G솔루션
 
새로운 6GHz미만의 스펙트럼: 무면허 스펙트럼을 포함한 고대역의 LTE인터페이스의 전개
 - Vodacom과 Huawei는 2016년 6월에 5.8GHz의 무면허대역을 가지고 1Gbps의 스피드를 달성했다.
 
밀리파스펙트럼의 이용: 새로운 네트워크 아키텍쳐와 조합하여 매우 높은 대역(>6GHz~100GHz)을 사용.
 - SK 텔레콤은 5G브랜드를 기반으로 28GHz대역의 밀리파시스탬을 시험중
 
신세대 와어이레스시스템: 데이터스피드와 엔드투엔드의 레이턴시를 대폭으로 전진시킨 신세대 와이어레스시스템
 - AT&T, Sprint, T-Mobile US는 업계규격이 정한 5G테크놀로지의 발표를 대비하고 있다.


 
 
 
 
 
 
 
 
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