| 초록 |
1.분석자 서문 2020년 상용 서비스 예정인 5G 이동통신 시스템의 주요 요구사항을 정의하고, 표준 개발과 아울러 핵심기술을 실험하고 평가하기 위한 작업이 가속화되고 있다. 세부적으로는 데이터 전송속도, 트래픽 지연, 대규모 연결성, 네트워크의 신뢰성, 에너지효율성 등 매우 다양한 관점에서 기술혁신을 목표로 하고 있다. 이러한 핵심 기능은 사물인터넷(IoTs: Internet of Things), 증강/가상 현실(AR/VR: Augmented/Virtual Reality) 및 촉각 인터넷(tactile internet) 등 다양한 고속 연결 구현 목표를 설정하고 있다. 5G 시스템의 요구사항은 마이크로파 대역(3.3~4.2GHz)의 새로운 스펙트럼에 의해 구현될 수 있을 것으로 예상된다. 이를 위해 대형 안테나 어레이, 3D-MIMO 기술, 네트워크의 고밀도 등을 향상시켜 mm파 대역에 적용할 수 있는 큰 대역폭을 이용해야 할 것이다. 특히 5G 서비스의 다양한 요구를 충족하기 위해서는 확장성과 유연성을 제공할 수 있어야 한다. 동시에 5G 코어 네트워크는 다양한 사용 사례에 대해 최적화된 서비스를 제공할 수 있어야 한다. 2. 목차 1.1.5G 시스템의 요구사항 및 스펙트럼 규제 1.2. 5G 시스템의 표준화 2. 5G 시스템의 RF 인터페이스를 위한 핵심기술 3. 채널 특성 3.1. 대용량 MIMO 채널 3.2. mm파 채널 3.3. 모델링 방법 4. 5G 시스템의 신호처리 기술 4.1. 핵심 3요소 기술 4.2. MU-MIMO DL(Down Link) Processing 5. 평가판, 테스트베드 및 배포 6. 5G 코어 네트워크 및 Cloud RAN 아키텍처 6.1. SDN(Software Defined Networking) 6.2. NFV (Network Function Virtualization) 7. 결론 8. 전문가 제언 이동통신 네트워크는 아날로그 기술력 기반의 음성(voice) 서비스 중심의 1세대(1978년 상용화)에서부터 CDMA 및 GSM 방식의 2세대(1992년 상용화), WCDMA 및 EV-DO 기술을 이용하여 영상통화/멀티미디어 전송/인터넷 사용이 가능한 3세대(2000년 상용화), 3GPP의 Release 8 규격을 기반으로 정지 시 1Gbps, 이동 시 100Mbps 이상의 전송속도를 구현할 수 있는 All-IP 기반의 4세대(2012년 상용화) 이동통신 시스템까지 약 30여 년 동안 지속적으로 발전하여왔다. 특히 3G에서 4G 시스템으로 발전하는 과정에서 가장 큰 변화는 스마트 미디어기기의 대중화와 무선인터넷 수요의 폭발적인 증가 등으로 인해 AII-IP 기반의 패킷 네트워크로 통합된 점을 들 수 있다. 기하급수적으로 증가하고 있는 데이터의 폭발적인 증가에 효과적으로 대응하기 위해 데이터 오프로딩 방식(Data off-loading system) 및 분산형 네트워크 제어 방식(Distributed network control system) 등이 개발되면서 데이터 집중 현상을 어느 정도 해소할 수 있었다. 3G~4G 시스템 시기에 가장 많은 확산지수를 보인 WLAN과 같은 모바일 네트워킹 기술로는 대용량 멀티미디어 트래픽을 수용하기 위한 가용주파수 확보, 투자비 및 운용비 측면에서 효과적이지 못하다는 결론에 이르면서 4G에서 5G 시스템으로 획기적인 발전을 예고하고 있다[13]. 5G 이동통신 시스템은 100Gbps급의 전송속도로 스마트 미디어기기를 통해 3D 홀로그램 영상을 전송할 수도 있는 모바일 네트워크를 지향하고 있다. 아울러 다양한 융합기술과 접목하여 언제 어디서든 주변 다바이스와 소통 가능한 기술을 구현해 2020년 상용 서비스를 목표로 하고 있다. 이를 위해 실감형 3D/4D/홀로그램 콘텐츠를 실시간 양방향으로 전송할 수 있는 Gbps급 유무선 통합 인터넷 개발을 목표로 기가코리아(Giga KOREA) 구축 사업이 2013년부터 2020년까지 추진되고 있다. 이를 통해 사용자 맞춤형 실감 서비스를 제공함으로써 라이프스타일의 획기적인 변화를 가져올 것으로 기대하고 있다. ICT 기반의 융합 서비스와 시장이 새롭게 창출되고, 생태계가 빠르게 재편되고 있는 다변화 상황에서 지속적인 성장을 견인하기 위해서는 5G 이동통신 산업발전 전략 및 핵심 서비스 실현 계획 등을 차질 없이 수행할 수 있도록 국가 차원의 정책적 배려가 필요하다. 아울러 2017년 세계 최초 시범서비스 시행에서부터 2020년 이후 글로벌 생태계 주도 등 선도형 R BD 추진까지 차질 없이 수행할 수 있도록 산/연/관/민/학의 공동 노력이 필요하다. References 1. Mansoor Shafi et al., ldquo;5G: A Tutorial Overview of Standards, Trials, Challenges, Deployment, and Practice rdquo;, IEEE JOURNAL ON SELECTED AREAS IN COMMUNICATIONS, Vol.35, No.6, JUNE 2017. 2. 홍승은, ldquo;국내 5G 기술 개발 현황 rdquo;, ICT Firum Korea 2013 발표자료, 한국전자통신연구원, 2013. 9. 2. 3. VNI Mobile Forecast rdquo;, Cisco, 2013. 4. 정희영, 고석주, ldquo;5세대 이동통신에서의 네트워크 이슈 rdquo;, 특집원고 I, 정보과학회지, 2013. 9. 5. http://www.5gforum.org 6. 김동구 외, ldquo;5G 이동통신 비젼 및 추진전략 rdquo;, 정보와 통신, 2013. 12. 7. http://www.tacs.eu/Analyses/Wireless #37;20Networks/ UMA/uma.htm 8. 문정모 외, ldquo;5G망을 위한 유무선 융합 네트워크 기술 rdquo;, 전자통신동향분석, 제28권, 제6호, 한국전자통신연구원, 2013. 12. 9. 유재황 외, ldquo;유무선 융합망의 현황 및 전망 rdquo;, Telecommunication Review, 제18권 제4호, 2008. 8. 10. 3GPP TS 23.234 v. 8.0.0, ldquo;3GPP system to Wireless Local Area Network(WLAN) interworking; System description rdquo;. ※ 이 자료의 분석은 한국과학기술정보연구원-ReSEAT프로그램 전문연구위원의 박세환님께서 수고해주셨습니다. |
