5G(5세대)는 최신 이동통신 기술을 대표하지만, 이것은 4G 기술의 진화 그 이상을 의미한다. 지지자들은 이것을 모든 것을 디지털로 연결하고 이전보다 데이터를 더 효율적이고 효과적으로 관리하는 디지털 혁신을 위한 플랫폼이라고 설명한다.
Ericsson의 북미 5G 마케팅 책임자인 Peter Linder는 그 차이점을 “현재와 미래에 예상되는 교통량 패턴을 기반으로 고속도로 위에 아스팔트를 깔아 두었다고 하자. 교통 패턴이 바뀌면 장비들을 끌고 나와 도로를 넓힌다"라며, "그것은 오늘날의 4G 네트워크 – 스마트폰과 빠른 인터넷 속도, 비트 및 바이트로 측정된 트래픽이다."라고 설명한다.
5G는 한 걸음 더 나아가서 스펙트럼의 새로운 부분에 더 많은 디지털 "아스팔트"를 배치한다. 스마트 도로와 자율주행 시스템이 언젠가는 자동차, 보행자, 자전거가 완벽한 안전 속에서 공존할 수 있게 될 것이기 때문에, 서로 다른 사용 사례의 요구를 다양한 주파수 범위의 특정 기능에 일치시킴으로써, 5G는 더 많은 트래픽을 동시에 수용할 수 있다.
모듈화 전략
뮌헨에 본사를 둔 IDC GmbH의 Jan Gopfert 창업자 겸 전무이사는 "이 정도의 변화는 모듈화를 통해서만 가능하다"고 말한다.
"5G는동일한인프라에다른가상네트워크들로구성된완전히프로그래밍가능한네트워크를만드는시스템들의시스템입니다. 이시스템은많은산업들의디지털화를가능하게합니다.”
VOLKER HELD
NOKIA의5G 시장개발메니저
모듈형 접근방식은 통신장비 제조업체와 무선통신사가 여러 스펙트럼과 분산형 아키텍처에 걸쳐 서로 다른 무선, 기반 대역 및 클라우드 기술을 유연하게 배치하고 결합할 수 있도록 한다.
이를 위해 Ericsson, Nokia, Qualcomm, Huwai 등 통신장비업체들과 AT&T, Sprint, Orange, Vodafone 등 이동통신사들 간에 폭넓은 협력이 요구됐다. 그 결과, 서로 다른 대역폭 및 지연 시간 요구사항을 지원하는 3계층 인프라를 다음과 같이 구성하게 된다.
• Enhanced Mobile Broadband (eMBB). HD 비디오 및 증강현실/가상현실용 데이터 전송 속도가 최소 100Mbps로 더 빠르고 신뢰할 수 있는 광대역 이동통신에 대한 소비자의 요구를 해결한다.
• URLLC(Ultra Relibility and Low Latency Communications) 원격 환자 수술 및 자율주행 차량 상호작용 및 업계 자동화 등, 중단의 위험을 감수할 수 없는 (이렇게 중요한 애플리케이션들의 지연시간은 1 밀리세컨드 미만이어야 한다.) 작업들을 처리한다.
• 대규모기계식통신(mMTC). 사물인터넷(IoT)에 연결되는 수십억 개의 저비용 장기 배터리 수명 장치를 지원한다. 이러한 장치는 낮은 양의 중요하지 않은 데이터를 전송하며 특별히 지연에 민감하지 않다. 이러한 모든 트래픽을 수용하기 위해 통신사는 고주파 범위에서 사용되지 않는 주파수를 채택하기로 합의했다. 그러나 고주파 기술은 4G보다 짧은 범위를 가지므로 각 기술은 통신과 데이터를 자체 범위의 한계에 일치시키는 데 사용되고 있다.
모든 예상 트래픽에 충분한 공간을 확보하기 위해, 통신사는 더 많은 대역폭을 사용할 수 있는 고주파 범위에서 사용되지 않는 주파수를 채택하기로 합의했다. 그러나 고주파 기술은 4G보다 짧은 범위를 가지므로 각 기술은 자체 범위의 한계 내에서 통신과 데이터를 전달하는 데 사용되고 있다.
Nokia의 5G 시장개발 책임자인 볼커 헬드(Volker Held)는 "제1단계에서는 업계가 5G의 전체를 커버하려 하지 않고 있다"고 말했다. 이어 " Qualcomm 이나 Intel 같은 기업들과 많은 활동을 하면서 네트워크 관점에서 제대로 소통할 수 있는 상호운용성을 갖춘 기기를 만들었고, 5G 기술 블록을 추가로 구축하기 위한 생태계와의 협업을 계속하고 있다"고 덧붙였다.
작업 특화된 기기
우선 5G는 스마트폰과 무선기기에서 더 빠른 속도를 제공할 예정이다. 5G가 발전함에 따라 IoT 사용량이 증가하여 기기, 차량, 도시, 유틸리티 그리드와 인프라를 상호 연결하게 될 것이다. Statista.com은 2025년까지 750억 개 이상의 장치가 인터넷에 연결될 것으로 추산한다.
가장 까다롭고 복잡한 애플리케이션은 정교한 모듈식 기술 조합을 필요로 할 것이다. 예를 들어 지원 주행 또는 자율 주행에는 동적 셀-V2X(차량 대 만물), 차량 대 차량(V2V), 차량 대 인프라(V2I) 및 차량 대 네트워크(V2N) 통신이 필요하다. 5G는 이러한 트래픽을 신호 응답 시간이 매우 빠름 (낮은 대기시간)인 고주파수 범위로 유도한다. 이를 위해 Qualcomm, Ericsson, Ford, Audi 등은 4G보다 20배 빠른 신호를 안정적으로 전달하는 새로운 기기와 시스템을 개발하고 있다.
"4G는보편적서비스를위한표준화된네트워크기능을기반으로하는반면, 5G는특정범주의사용사례에맞는기능을맞춤화할수있게해준다."
PETER LINDER
ERICSSON, 북미, 5G 마케팅헤드
그러나 어떤 경우의 업무들은 업무상 치명적인 속도를 필요로 하지 않는다. 스마트 설비 실내 온도 조절 시스템, 공장 생산 라인 및 전자 상거래 챗봇 등이 이 범주에 속한다. 그럼에도 불구하고, 그것들은 서로 다른 주파수에서 작동하는 다른 장비를 요구하거나, 엣지 클라우드 컴퓨팅을 하기 보다 클라우드 기반 소프트웨어 기반 아키텍처에 의존할 것이다.
Ericsson의 Linder는 "이것은 처음부터 고도의 조정과 자동화 기능을 필요로 한다"고 말했다. "4G는 보편적 서비스를 위한 표준화된 네트워크 기능을 기반으로 하는 반면, 5G는 특정 범주의 사용 사례에 맞는 기능을 맞춤화 할 수 있게 해준다."
네트워크 슬라이싱
5G가 진화함에 따라 플랫폼은 “네트워크 슬라이싱(Network Slicing)”으로 알려진 방식인 소프트웨어 정의 네트워크(SDN)와 네트워크 기능 가상화(NFV)를 포함한 가상화 기술을 통해 더욱 세분화된다. 슬라이싱은 가상 네트워크를 특정 기능 전용으로 사용할 수 있게 하며, 2020년 까지 구축 완료가 기대된다.
헬드는 "5G는 동일한 인프라에 서로 다른 가상 네트워크를 사용하여 네트워크를 완전히 프로그래밍할 수 있도록 하는 시스템 시스템이다.”라며, "많은 버티컬 산업들이 디지털화 할 수 있도록 할 것이다."라고 설명했다.
모듈식 5G 시스템설계에대한자세한내용은다음사이트를참조하십시오. https://go.3ds.com/aPYt
