5G(초고속, 초저지연, 초연결)란 무엇인가?

이미지 출처 : https://blog.kt.com/1571

 

이동통신에서 세대를 뜻하는 G는 기술혁신의 단계를 나타낸다.

1G(1980년대) : 카폰형, 음성(아날로그)

2G(1996년) : 폴더형, 음성,문자(디지털)

3G(2002년) : 영상통화, 무선인터넷

4G(2011년) : 스마트폰으로 동영상 시청. LTE(Long Term Evolution)

5G(현재) : VR, AR

 

5G로 인한 변화

1. 무선 초고속 인터넷

2. 차세대 미디어(VR, AR, 홀로그램)

3. 산업 디지털화와 융합 서비스 : 자동차(자율주행),제조,의료(원격진료),보안,유통,금융

 

5G의 기술적 특성

1. 초광대역 서비스 : 4G(1Gbps)보다 더 큰 주파수 대역폭과 더많은 안테나를 사용하여 5G(20Gbps)의 속도 달성으로

수만 명에게 동시에 UHD, AR, VR 홀로그램 서비스가 가능하다.

 

2. 고신뢰, 초저지연 통신 : 통신에서 실시간 반응속도를 최소화 한것으로, 로봇의 원격제어나,

자율주행차에 많은 영향을 주게된다.

자율주행같은 경우 다른 차들의 상황과 앞에 횡단보도 상황, 신호등의 상황등을 통신과 수신으로 판단을 하는데

이때 지연은 사고를 유발할 수 있는데 이를 최소화 하는 기틀이 되는 것이다.

또한 해외에서 로봇원격제어를 이용한 수술같은경우 해저케이블을 이용해 통신하기때문에 2~3초정도의 지연이 생긴다고 하는데 이것을 지연이 거의없이 실시간으로 움직이고 보면서 할 수 있게 된것이다.

 

3. 초연결 : 각종 가정용,산업용 IoT 기기들이서로 연결되어 동작하기 좋아진다.

4G같은 경우 1Km^2당 지원 단말수는 10만개이다. 예전에 사물인터넷(IoT)가 없었다면 충분한 수였지만

이제 냉장고, 티비, 전화, 보일러, 전등 등 수많은 사물들이 인터넷과 연결되면서 단말기가 폭등했다.

5G는 1Km^2당 지원 단말수 100만개로 늘어난 단말기수를 커버할 수 있게 된다.

 

위와같이 초고속, 초저지연, 초연결을 위해서는 넓은 주파수의 대역이 필요하다.

잘쓰지 않던 초고주파수(28GHz, 39GHz)나 비면허 대역까지 활용해야 하는것이다.

여기서 단점이 생기는데, 고주파는 낮은 주파수에 비해 멀리 가기가 어렵고 장애물을 통과하는 투과력도 약하다.

간단한 예시로 집에서 쓰는 와이파이중 5G인터넷은 방을 넘어간다거나 코너, 장애물이 있으면 신호가 약해진다.

 

이것을 해결하기 위한 (표준)기술이 있다.

1. 빔포밍 : 안테나의 빔이 해당 단말기에게만 국한해 비추도록 하는 기술(4G 이하는 일정 지역 전체를 커버)

https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%B9%94%ED%8F%AC%EB%B0%8D

빔포밍 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전

2. 매시브 MIMO 기술 : 수많은 안테나 배열을 활용해 같은 무선자원을 여러명이 동시에 사용하는 기술

 

 

5G만의 특별한 기술

네트워크 슬라이싱 : 기존 4G의 경우 인터넷, 미디어 상관없이 네트워크에서 딜레이 및 대역폭이 동일하게 할당되었으나, 5G의 경우 서비스별 딜레이 및 대역폭을 다르게 할당이 가능하다.

초지연이 중요한 서비스와 대용량 데이터 전송이 중요한 서비스를 하나의 네트워크에서 지원이 차별화된 품질을 보장