6G 직전 차세대 ‘5G-어드밴스드’ 시대 ‘활짝’

[애플경제 전윤미 기자] ‘5G-어드밴스드’(5G-Advanced) 시대가 곧 열릴 전망이다. 6G 기술 상용화에 앞서 5G의 성능과 기능을 크게 높인 ‘5G-어드밴스드’를 통해 차세대 이동통신 시대를 앞당긴 것이다. 특히 최근에 국제이동통신민간표준화기구(3GPP)의 ‘3GPP 기술총회(TSG)’에서 5G-어드밴스드 표준이 확정된 것이 활성화의 계기가 되었다.

이는 “서비스 상용화와 융합 서비스 생태계 조성에 초점이 맞춰진 점에서 5G 표준과 다르다”는 것이다. 3GPP의 개념에 따르면 ‘5G-어드밴스드’는 이 기구가 추진하는 18번째 이동통신 표준(릴리즈18)이다. 또 5G의 4번째 진화 기술이기도 하다. 정보통신기획평가원은 한 연구 보고서를 통해 “기존 5G의 초연결·초저지연·초대용량 성능을 업그레이드해서 확장현실(XR) 기능과 초저지연 성능, 인공지능(AI), 위성통신을 접목하는 등의 진화된 기술”이라고 규정했다.

또한 이 기술이 상용화되면 “기존 5G 기능 업그레이드와 함께 위성통신 등 6G가 구현할 새로운 기능의 기초를 마련하여 이동통신서비스의 새로운 지평이 열릴 것”이란 기대도 있다.

MIMO 데이터 성능․효율성과 커버리지 높여

특히 5G 대용량 다중안테나(MIMO) 시스템의 데이터 성능과 효율성을 높이고, 커버리지를 넓히는가 하면, 전력 절감 등을 높이며 통신 지연시간을 단축하기도 한다. 또한 “무선 머신러닝(ML) 프레임워크를 확대한다”는게 장점으로 꼽힌다.

이는 △자율주행자동차 △스마트시티 △3D·UHD 화질 영상전송 △산업 자동화 △스마트홈 △증강현실 등에 활용될 전망이다.

지난 3월 네덜란드에서 열린 기술총회(TSG)엔 삼성, LG, 애플, 퀄컴, 에릭슨, 노키아, 화웨이 등 글로벌 기업과, SKT, KT, ETRI, AT&T, 버라이즌 등 이동통신사들이 대거 참석했다.

당시 3GPP는 신규 기능이나 개선 사항을 도입하기 위해 이른바 ‘릴리즈(Release)’ 단위의 기술규격 세트 표준을 개발, 제시했다. 이에 따라 ‘Release 15’부터 ‘17’까지를 5G 규격으로 했고, ‘Release 18’부터 5G-어드밴스드 규격으로 구분했다.

또 다중 안테나 기술(MIMO) 개선으로 상하향 링크 용량과 성능이 향상되었다. 중계기가 고대역 주파수를 특정 방향으로 조사(照射)해 전송효율을 높이는 ‘스마트중계기’ 표준을 반영, 모바일 서비스 커버리지를 향상시켰다. 새로운 방식(레이어1/2)의 핸드오버를 지원, 단말 이동성 관리를 최적화하기도 했다.

3단계 네트워크슬라이싱, 레드캡 기술 업그레이드 등

소프트웨어(SW) 방식으로 무선 망의 기능을 분리해 용도별 최적화하는 ‘네트워크슬라이싱’ 기술은 3단계(페이즈3)로 진화, 안정성을 높였다. 또한 모바일에지컴퓨팅(MEC)과 5G 특화망 관련 기술도 개선되었다. 위성통신을 지원하는 ‘비지상 네트워크(NTN)’ 표준도 5G-어드밴스드에서 채택, 위성과 스마트폰이 이동통신 표준을 활용해 직접 통신하며 커버리지 제약을 해소할 수 있게 했다.

근거리에 있는 자동차 등 단말 간에 무선 기지국을 거치지 않고 직접 통신이 가능한 ‘사이드링크’ 표준도 제정되었다. 이는 “차량 통신 안정성을 높이는 동시에 다양한 혁신 서비스가 등장할 것”이란 기대다. ‘레드캡(RedCap, Reduced capability)’으로 명명된 5G 특화 IoT 기술을 소량 데이터 전송에 특화할 수 있도록 업그레이드했다. 또한 기존의 단순 소량 데이터 전송을 넘어 지능적으로 전송량을 조정할 수 있게 했다.

3GPP는 또 5G-어드밴스드의 다른 주요 성능도 개선, 활용도를 한층 넓혔다. 즉 △자율주행자동차 △스마트시티 △클라우드를 활용한 놀이와 업무 △3D·UHD 화질 영상전송 △산업 자동화 △스마트홈 △증강현실 △초당기가바이트급 데이터 전송 등에서 활용할 수 있도록 했다.

그 결과 5G-어드밴스드는 오는 6월 소프트웨어(SW) 실제 적용을 위한 최종 프로토콜이 완성되고, 2025년 상용화될 것으로 예상된다. 또한 ‘릴리즈19’, ‘릴리즈20’까지 표준화를 수행하고, ‘릴리즈21’부터는 6G 표준이 시작될 전망이다.

각국 ‘5G-어드밴스드’ 기술 개발과 투자 확대 ‘경쟁 치열’

그런 가운데 우리나라를 포함한 미국·중국·유럽·일본 등 주요국들은 ‘5G-어드밴스드’ 시장에서 치열한 경쟁을 벌이고 있다. 또 삼성전자·에릭슨·노키아 등 글로벌 통신장비 업체들도 3GPP의 5G-어드밴스드의 기술 표준을 계기로 상용 장비 개발에 박차를 가할 것으로 보인다.

미국의 경우는 정부와 민간이 함께 5G-어드밴스드 연구 개발과 배포를 위해 대규모 투자에 나서고 있다. 연구 개발, 표준화, 주파수 할당 등 다양한 분야에서 민간 기업과의 협력도 강화하고 있다.

미국 정부는 특히 5G-어드밴스드 서비스를 위한 새로운 주파수 대역 할당, 5G 인프라 구축 및 투자 지원, 미국 기업의 5G 기술 선도를 위한 정책 지원 등에 나서고 있다. 또한 민간 기업과의 협력도 강화하고 있다. 즉, 5G 기술 개발과 상용화를 위한 민관 협력체, 5G-어드밴스드 기술 표준화 및 개발 협력체, 5G 인프라 구축 및 투자를 위한 민간 기업 컨소시엄도 구성하고 있다.

중국도 미국 못지않게 이 분야에 기술 개발과 투자에 나서고 있다. 5G-어드밴스드 기술 연구 개발과, 인프라 구축, 상용화를 위해 민관이 함께 대규모 투자를 하고 있다. 역시 5G 인프라 구축 및 투자 확대를 위한 국가 계획, 5G-어드밴스드 기술을 포함한 핵심 기술 분야 자립 강화 정책, 5G-어드밴스드 기술 활용 확대를 위한 정책 등을 구사하고 있다.

중국, 미국 따라잡기 위한 기술 개발 박차

특히 중국의 대표적인 이동통신사인 ‘차이나모바일’은 그 선두에 서고 있다. 이 회사는 3월말부터 5G-어드밴스드 상용망를 구축하고 있다. 우선적으로 자사의 5G-어드밴스드 상용망이 구축될 100개 도시 목록을 발표하기도 했다. 이에 따르면 “올해 안에 중국 내 300개 이상 도시에 5G-어드밴스드 상용망을 구축, 세계 최대 규모의 5G-어드밴스드 상용 네트워크를 구축하는 것이 목표”라고 했다.

화웨이도 5G-어드밴스드를 자체 브랜드인 ‘5.5G’로 명명하고 “2024년까지 기술을 상용화하겠다”고 선언했다. 이를 위해 “최대 10Gbps 다운로드 속도와 1,000억 개의 기기 연결을 지원하고, 인공지능(AI) 결합, 레벨4 급 자율주행을 지원하는 네트워크, 친환경 네트워크 등을 구현할 것”이라고 밝혔다.

유럽도 5G-어드밴스드 기술 개발과 상용화를 위한 정부와 기업의 협력을 강화하고, 적극 투자를 확대하고 있다. 이를 위해 EU 차원의 연구 개발 프로그램, 5G-어드밴스드 기술 연구 개발 지원, EU차원의 디지털 인프라 투자 프로그램, 5G-어드밴스드 인프라 구축 지원 등에 나서고 있다. 또한 ‘5G PPP’ 즉, EU차원의 5G 공개-민간 협력 프로그램을 시행하는 등 5G-어드밴스드 기술 개발과 상용화에 박차를 가하고 있다.