[네트워크 기초] 12. 네트워크 통신의 발전사 (6) 5세대 이동통신

 

1️⃣ 5세대 이동통신 

: 초고속, 초저지연, 초연결 서비스의 시작 

기존 4세대 이동통신 시스템 규격인 IMT-Advanced 에 비해 데이터 전송 속도가 20배 빠른 최대 20Gbps를 지원하는 5세대 이동통신 시스템에 대한 국제 표준 로드맵이 IMT-2020이라는 이름으로 채택되었다. 

 

20Gbps라는 최대 전송 속도 이외에도 ITU-R에서는 IMT-2020에서 목표로 하는 여덟까지 핵심 성능에 대해 제시하였다.

전송속도로는 이론상으로 20Gpbs, 사용자 체감 속도 면에서는 4G 대비 10~100 배 개선된 100~1000Mbps 전송 속도를 보장해야하며, 주파수 효율성 측면에서는 3배 정도 성능 기준이 상향되었다.

 

이렇게 4세대 이동통신 표준(IMT-Advanced)와 비교하여 대푝 향상된 성능을 보이고 있으며, 5G 상용화 후 핵심 성능이 반영된다면 UHD 영화 1편을 10초 이내에 내려받을 수 있고, 홀로그램, 가상현실, 자율주행 자동차와 같은 실시간 양방향 통신이 가능하게 된다. 

 

5G 적용 시나리오

- eMBB(Enhanced Mobile BroadBand) 향상된 광대역 무선 통신

: 주로 대용량의 데이터를 초고속으로 처리하는 5G 시나리오를 말한다. 

eMBB 5G 시나리오에는 전송 속도 외에도 속도에 영향을 주는 사용자 체감속도, 이동성, 에너지와 주파수 효율성 등도 주요하게 고려되며, 3D, UHD 영상 서비스 외에도 클라우드, 가상현실 및 증강현실 서비스등이 여기에 해당된다. 

 

- URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 고신뢰 저지연 통신 

: 초저지연의 실시간 서비스 중심 5G 시나리오를 말한다. 

URLLC 5G 시나리오는 실시간의 끊김 없는 서비스를 위해 지연 시간을 최대 1ms로 보장해야 하며, 

주로 원거리에서도 실시간 제어가 가능한 원격 제어 서비스가 여기에 해당한다. 

대표적으로 자율주행 차량과 스마트팩토리 같은 공장 자동화 서비스가 있고, 저지연으로 인한 장애 발생 시 시스템 전반에 문제가 일어날 확률이 높은 교통, 금융 관련 시스템도 여기에 해당한다. 

물론 3D, UHD, 가상 현실 및 증강현실 관련 서비스들도 끊김없는 영상 서비스를 지원해야 한다는 점에서 URLLC 의 한 시나리오로 볼 수 있다. 

 

- mMTC(Massive Machine Type Communication) 대규모 사물 통신

: 네트워크상에서 많은 단말장치의 동시 접속을 지원해야 하는 초연결성 중심의 5G 시나리오를 말한다. 

특히 도시 단위의 대규모 초고속 네트워크가 적용되어 많은 데이터의 수집과 처리가 동시에 일어나는 스마트 시티의 경우, 네트워크에 연결되는 단말장치의 밀도가 높을 수 밖에 없다. 

 

 

2️⃣ 정리

- 5세대 이동통신 시스템은 2019년 4월 3일 미국과 한국에서 최초 상용화되었다. 
- 5세대 이동통신 표준은 ITU를 통해 IMT-2020이라는 이름으로 로드맵과 비전이 제시되었고, 
후보 기술로는 3GPP의 5G 표준 NR(New Radio)이 유일하다. 
- 5세대 이동통신은 초고속, 초저지연, 초연결성을 특징으로 적용 시나리오가 정의되고 배포되었다. 
- 초고속(eMBB) 는 5G 시나리오에는 3D, UHD 영상 서비스, Cloud, 가상 현실 및 증강현실(VR,AR) 서비스가 포함된다. 
- 초저지연(URLLC)는 5G 시나리오에는 자율주행 차량과 스마트팩토리 관련 실시간 서비스들이 해당된다. 
- 초연결(mMTC) 5G 시나리오에는 도시 규모의 네트워크가 적용되어 한 번에 많은 단말 장치가 네트워크망에 수용되는 스마트시티가 포함된다.