한국과 미국이 2019년 4월에 5G 모바일 서비스를 시작한 후 5년이 지났다. 이동통신 단말기 관련 업계 단체인 GSA에 따르면, 2023년 1월 시점에 전 세계에서 243개의 상용 5G 네트워크가 운용되고 있다고 한다. 5G 접속 단말기의 수는 미국, 한국, 중국 등에서 빠르게 증가하였고, 전 세계적으로 10억 대에 달한다고 한다. 신흥 국가에서도 향후 Open RAN(서로 다른 벤더의 기기를 조합한 네트워크)을 활용하고 비용과 단말기의 가격을 낮추어 5G가 침투되도록 할 예정이다.

 

한편 2030년경에 실용화될 Beyond 5G(6G)에 대해서는, 5G의 선행 시장(미국, 한국, 유럽, 중국, 일본)을 중심으로 요구되는 기술 등에 대한 연구개발이 이루어지고 있다. Beyond 5G(6G)에 관한 산관학의 국제 연계가 이루어지고 있으며, 미국 Next G Alliance와 유럽 6G-AI는 2022년 8월에 6G 등의 정보 교환에 대해 협력하기로 합의하기도 했다.

 

1. 5G 동향

 

전 세계의 5G는 현재 논스탠드얼론(NSA, 4G 코어 설비 이용)에 의한 네트워크를 중심으로 운용되고 있다. 스탠드얼론(SA, 5G 전용 코어 설비 이용)를 통해 5G 네트워크를 전개하는 일이 예상보다는 늦어지고 있지만, 업계 단체 GSA에 따르면 전 세계의 약 20개국에서 30개 이상의 통신 사업자가 5G SA를 통해 서비스를 제공하고 있다. 5G SA 네트워크에서는 저지연, 다수 동시 접속, 네트워크 슬라이싱 등을 활용하여 다양한 유스케이스에 대응할 수 있다.

 

최근 주목받고 있는 메타버스 등의 몰입형 체험 서비스에 대응하고자, 통신 사업자는 대용량, 저지연 전송이 가능한 네트워크를 정비하려 한다. 오픈화를 통해 통신 인프라의 고도화를 추진하는 비영리 단체 Telecom Infra Project는 2022년 10월에 메타버스 대응 네트워크를 추진하는 프로젝트 그룹을 발족했다. 한편 통신 사업자의 자사 플랫폼을 활용하는 새로운 서비스를 창출하려는 움직임도 보이고 있다. 주요 국가와 지역의 5G 전개 상황은 다음과 같다.

 

1-1. 미국

 

Verizon 및 AT&T는 넓은 범위를 커버할 수 있는 로우밴드, 초고속 통신이 가능한 인밴드(미리파)에 더해 커버하는 영역과 속도를 양립할 수 있는 미드밴드(C밴드)의 주파수를 이용하는 5G 커버리지 확대를 진행한다. Verizon는 2022년 10월에 상용 트래픽을 5G SA 코어로 전환하기 시작했다. AT&T는 미국 전역의 10개 시앙의 도시에서 특정한 용도와 애플리케이션을 대상으로 맞춤화된 기능을 제공하기 위해 5G SA 네트워크를 탑재한 ‘Edge Zones’을 가동하고 있다.

 

로우밴드로 전국 5G SA 네트워크를 구축한 T-Mobile US는 2022년 11월에 더욱 고도화될 것으로 보이는 미드밴드 주파수에서의 5G SA 서비스를 시작했다. 새롭게 진출한 DISH Network는 2022년 5월에 미국 최초의 클라우드 네이티브 Open RAN 기반 5G SA 네트워크 서비스를 시작했다. 또한 T-Mobile US와 DISH Network는 5G SA에 의한 음성 통화 서비스(VoNR : Voice over New Radio)를 일부 지역에서 제공하고 있다.

 

1-2. 유럽

 

유럽은 ‘5G Action Plan’에서 2020년 말까지 모든 유럽연합(EU) 가맹국에서 5G 서비스를 시작하는 것을 목표로 했었지만, 살짝 늦어져서 2022년 1월에 EU에 가맹한 27개국에서의 5G 서비스 전개를 완료했다.

 

Vodafone Germany는 2021년 4월에 유럽 최초의 5G SA 상용 서비스를 독일에서 시작했고, 2025년까지 전국적으로 5G SA를 전개할 계획이다. Vodafone UK는 2023년 1월에 영국에서 처음으로 5G SA를 통한 트라이얼 네트워크를 일부 고객에게 제공했다. Orange는 프랑스 등에서 5G SA 서비스를 상용화할 예정이다.

 

Telefonica가 Meta Platforms와 연계하는 등, 유럽의 통신 사업자들은 네트워크상에서 메타버스가 기능하도록 노력하고 있다. Deutsche Telekom, Orange, Telefonica, Vodafone는 2022년 9월에 딥테크 기업 MATSUKO와 협력하여 5G와 엣지 컴퓨팅(MEC : Mobile Edge Computing)을 조합하여 홀로그래픽 통화를 실증했다.

 

1-3. 중국

 

중국 공업정보화부(MIIT)에 따르면, 중국에서는 2022년 11월 말 시점에 전국에서 약 230만 개의 5G 기지국이 건설되고 있으며, 광업, 항만, 제조, 의료 등에서 5G가 널리 이용되고 있다. 2022년의 베이징 동계 올림픽에서 China Unicom(中国聯通)은 China Telecom(中国電信)과의 공용 5G 네트워크에서 87개의 모든 올림픽 회장을 연결하는 도로를 커버했다.

 

중국에서는 처음부터 5G SA에 의한 네트워크를 전개하고 있으며, 중국정보통신연구원(CAICT)에 따르면, 2025년까지 세계 최대의 5G SA 네트워크를 구축하고 도시부와 농촌부에서 완전한 네트워크 커버리지를 실현한다고 한다. 중국의 주요 통신 사업자 3개사는 5G SA에 의한 음성통화 서비스(VoNR)를 제공하고, 고화질 영상 통화, 화면 공유 등의 기능을 이용할 수 있게 한다.

 

1-4. 일본

 

디지털을 적용하여 지방을 활성화함으로써 사회 문제를 해결하고 매력을 향상시키는 ‘디지털 전원 도시 국가 구상’을 실현하기 위해, 총무부는 5G 네트워크의 도시와 지방에서의 일체적인 정비를 꾀하고자 2022년 3월에 ‘디지털 전원 도시 국가 인프라 정비 계획’을 공표했다. 이 계획은 2030년 말에 전국 5G 인구 커버율 99%를 목표로 하며, 2021년 말 시점에는 93.2%를 정비한 상황이다. 앞으로는 초고속 통신이 가능한 밀리파대에 의한 5G 활용 확대가 열쇠가 될 것이며, 2023년 1월에 총부무에 설치된 ‘5G 비즈니스 디자인 워킹그룹’에서 이를 검토한다.

 

NTT 도코모는 2021년 12월부터 법인 고객을 대상으로 5G SA 서비스를 시작하고, 2022년 8월부터 스마트폰에 대응하는 5G SA를 제공하기 시작했다. KDDI는 2022년 2월에 Samsung, 후지츠와 함께 오픈화된 5G SA 구상화 기지국의 상용 통신에 성공했으며, 2022년 10월에 소니와 함께 5G SA 구성으로 여러 개의 네트워크 슬라이스를 구분하여 동시에 이용하는 기술을 실증하는 데 성공했다. 2021년 10월에 5G SA 상용 서비스를 제공하기 시작한 소프트뱅크는 2022년 4월에 신기술 ‘SRv6 Flex-Algo’를 통한 네트워크 슬라이싱을 상용 네트워크에 도입하였다. 라쿠텐 모바일은 2022년 10월에, 국립연구개발법인 신에너지 산업기술종합개발기구(NEDO)와 함께 5G SA에 있어 AI(인공지능)를 사용하는 5G 슬라이스 오케스트레이션을 고도화하는 데 성공했다고 발표했다.

 

2. 6G를 위한 대응전략

 

국제전기통신연합(ITU)의 무선통신 부문(ITU-R)은 2023년에 ‘6G 비전’을 정리하여, 2030년까지 3GPP 등의 표준화 단체를 통해 6G의 기술 요건 등을 책정할 예정이다. ITU-R은 2022년 11월에 발행한 문서 ‘Future Technology trends of terrestrial IMT systems towards 2030 and beyond’에서 2030년 이후의 잠재적인 새로운 서비스로서 촉각ㆍ촉감 인터넷 애플리케이션, 인터랙티브한 몰입형 체험, 다차원 센싱 등을 내걸었다.

 

2022년 9월에 ITU의 차기 전기통신 표준화국장 선거가 실시되었고, 일본에서 입후보한 일본전신전화 주식회사 CSSO(최고 표준화 전략 책임자)의 오노에가 선출되었다. 미국에서는 사업자 연합에 의한 추진 단체(Next G Alliance)가 화이트페이퍼를 순차적으로 공개하고, 유럽에서는 유럽위원회의 연구개발 프로그램에 근거하여 산학의 연계를 통한 여러 가지 프로젝트가 진행되고 있다. 한국과 중국은 정부의 주도로 Beyond 5G(6G)를 추진하고 있다. 주요 국가와 지역의 6G에 대한 대응책은 다음과 같다.

 

2-1. 미국

 

미국 FCC(연방통신위원회)는 기술자문위원회(Technological Advisory Council)에서 AIㆍML(기계학습), 고도 주파수 공유 등의 워킹 그룹에서 6G 기술의 활용 방법을 의논하고 있다. FCC에 6G 태스크포스를 설치하는 법안 ‘Future Networks Act’가 2021년 12월에 미국 연합의회의 하원에서 가결되었다. 미국 NSF(국립과학재단)는 2022년 4월에 차세대(NextG) 네트워크와 컴퓨팅에 관한 학술 연구 프로젝트 ‘RINGS’에 4,350만 달러(약 578억 5,500만 원) 이상을 투자할 것이라고 발표했다. ‘RINGS’는 DoD(미국 국방총성), NIST(미국 국립표준기술연구소)와 Apple, Google 등이 연계하는 관민 연구 파트너십이며, 미국 전역의 각 대학이 실시하는 37개의 연구 프로젝트에 자금을 제공한다.

 

Next G Alliance가 2022년 2월에 발표한 6G 로드맵에서는 6G에 대해 북미가 리더십을 갖추기 위한 6가지 대담한 목표를 다음과 같이 특정했다(자세한 내용은 아래 표 참조).

 

<표> 북미 Next G Alliance ‘6G 로드맵’의 목표

목표	내용
신뢰성ㆍ시큐리티ㆍ 레질리언스	6G는 회복력, 안전성, 프라이버시 보호, 신뢰성을 갖추고 온갖 상황에서 이용할 수 있다는 점에서 사람, 기업, 정부로부터 신뢰를 얻는다.
디지털 월드 체험	6G는 다감각적인 체험을 지원하고, 인간의 협동의 변혁적인 형태를 가능하게 함과 동시에 생활을 개선하는 유스케이스를 가져다주며, 새로운 경제적 가치를 창출하는 인간과 기계, 기계와 기계의 상호작용을 가능하게 한다.
비용 효율화 솔루션	네트워크 구성의 모든 측면에 대한 비용 효율은 도시, 시골, 교외 등의 다양한 환경에서 서비스를 제공하고, 데이터 속도의 향상과 미래의 네트워크에 대해 기대되는 서비스를 지원하기 위해 개선되어야 한다.
분산형 클라우드ㆍ 통신 시스템	6G는 통신/커넥티비티 서비스가 존재하는 분산형 클라우드ㆍ통신 시스템을 제공한다. 또한 디바이스, 네트워크 컴퓨팅 리소스, 데이터센터 간에 확장할 수 있는 통합 컴퓨팅과 연계한다.
AI 네이티브한 무선 네트워크	AI 네이티브한 미래의 네트워크는 더욱 다양한 트래픽 종류, 초고밀도 전개 토폴로지, 더욱 어려운 주파수 상황에 대해 견고함과 성능, 효율을 향상시키기 위해 필요하다.
지속 가능성	6G는 에너지 효율이 보다 높은 네트워크와 디바이스를 제공할 뿐 아니라 순환 경제 원칙을 실시하고, 물질, 물, 토지, 대기에 대한 환경 부담을 절감함으로써 지속 가능하며 환경을 고려한다.

 

1. 신뢰성ㆍ시큐리티ㆍ레질리언스

2. 디지털 월드 체험

3. 비용 효율화 솔루션

4. 분산형 클라우드ㆍ통신 시스템

5. AI 네이티브한 무선 네트워크

6. 지속 가능성

 

미국의 대학에서는 산학이 연계하여 6G를 연구하고 있으며, AT&T는 2021년 7월에 Samsung, Qualcomm 등과 협력하여 텍사스 대학교 오스틴 캠퍼스의 6G 연구센터 설립을 지원했다. 또한 매사추세츠 공과대학(MIT)과 Ericsson은 2021년 7월에 무선 암호를 통해 직접 급전하는 ‘제로 에너지’ 디바이스의 가능성 등 차세대 모바일 네트워크를 공동으로 연구하는 데 합의했다.

 

2-2. 유럽

 

유럽위원회의 6G 플래그십 이니셔티브의 2단계 ‘Hexa-X-II’가 2023년 1월에 시작되었고, 44개의 조직이 협력하여 6G의 표준화 이전 플랫폼과 시스템 전체상을 만들고 있다. 해당 컨소시엄은 이노베이션을 통해 사회적 과제(지속 가능성, 인클루전 및 신뢰성)를 극복하고자 노력한다. Deutsche Telekom은 2022년 10월에 독일 연방교육연구부(BMBF)가 자금을 제공하는 프로젝트 ‘6G Next’를 주도하여, XR 애플리케이션에서의 신뢰성 높은 실시간 전송을 위한 6G 요건을 조사하겠다고 발표했다. 영국 정부는 2022년 12월에 5G, 6G, 통신 시큐리티에 관한 연구개발에 1억 1,000만 파운드(약 1,863억 5,650만 원)를 투자하겠다고 발표하였으며, 영국의 상위 3개 대학 및 실험실(UK Telecoms Lab)에 이를 사용한다.

 

2-3. 중국

 

중국 국무원이 2022년 1월에 발표한 ‘제14차 5개년 계획(2021~2025년) 디지털 경제 계획’에서 중국은 6G 기술 연구개발, 6G 국제 표준화를 추진할 것이라고 하였다. 2022년 6월에 중국의 IMT-2030(6G) 추진 그룹은 유럽의 추진 단체 6G-IA와 6G 협력에 관한 각서를 체결했다. 한편 Huawei는 2022년 1월에 6G에 관한 화이트페이스를 발표, 6가지 주요 기능(네이티브 AI, 네트워크 센싱, 지속 가능성 등)을 제시하고, 6G에서는 센싱 및 AI의 활용을 통해 ‘커넥티드 인텔리전스’를 이끌어나갈 것이라고 말했다. 또한 China Mobile도 2022년 6월에 6G에 관한 화이트페이퍼를 발표, 6G는 통신, 인식, 컴퓨팅 등의 통합 아키텍처라고 하면서 6가지 네트워크 설계 콘셉트를 제시했다.

 

2-4. 일본

 

총무부는 정보통신연구기구(NICT)에 연구개발 기금을 창설하고 테스트베드 등의 공용 시설ㆍ설비를 마련하여, 산관학이 Beyond 5G의 연구개발에 대해 연계하도록 하고 있다. 2021년 9월에 자문한 ‘Beyond 5G를 위한 정보 통신 기술 전략 형태’에 관한 2022년 6월의 중간 답신에서는 일본이 주력해야 하는 ‘중점 연구개발 프로그램’을 특정 짓고, 여러 해에 걸쳐 예산을 투입할 수 있는 시스템을 만들어야 한다고 하였다. 그러한 점을 고려하여, 2022년 12월에 Beyond 5G 연구개발에 관한 영구적인 기금을 NICT에 설치할 것이라는 개정 법안이 성립되었다.

 

NTT 도코모는 2020년 1월에 공표한 화이트페이퍼 ‘5G의 고도화와 6G’(2022년 11월 5.0버전)에서 5의 고도화와 6G를 위한 요구 조건 및 유스케이스, 기술적인 검토 영역에 대한 콘셉트를 논하고 있다. KDDI는 2021년 3월에 ‘Beyond 5G/6G 화이트페이퍼’를 공개(2021년 10월 2.0.1버전)하고, 미래상과 테크놀로지(네트워크, 시큐리티, IoT, 플랫폼, AI, XR, 로보틱스) 양쪽에서 6G를 검토하여, 그 내용과 구상을 바탕으로 연구개발을 추진할 것이라고 하였다. 소프트뱅크는 2021년 7월에 Beyond 5G/6G의 콘셉트를 공개하고, 6G 시대의 사회 네트워크 인프라를 실현하기 위해 통신 용도에 그치지 않고 무선 기술의 활용 영역을 확대할 것이라고 하였다. 라쿠텐 모바일은 NICT가 공모하는 ‘Beyond 5G 연구개발 촉진 사업’의 일환으로 2021년에, 도쿄공업대학과의 Beyond 5G 엣지 클라우드 컴퓨팅에 관한 연구개발을 비롯하여, 나고야대학ㆍ오키 전기공업과의 협력형 자율 네트워크에 관한 연구개발, 도쿄대학과의 저궤도 위성을 이용하는 IoT 초커버리지에 관한 공동 연구개발을 시작했다.

 

3. 마무리

 

Beyond 5G(6G)에 있어 각국은 기술 개발에 그치지 않고 산업 및 사회에서의 실용화를 염두에 두고 있다. 미국 Next G Alliance는 2022년 5월과 7월에 6G의 유스케이스ㆍ애플리케이션, 6G 기술에 관한 각종 보고서를 발행하고, 6G의 유스케이스를 제시한 후 열쇠가 되는 기술을 특정 지었다. 일본의 ‘Beyond 5G 추진 컨소시엄’에서도 2022년 3월에 발표한 화이트페이퍼를 통해, 다양한 업계로부터 청취한 여러 가지 과제들을 고려한 2030년경의 유스케이스를 검토하여 요구되는 성능을 정리하였다.

 

 

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