100㎒폭 주파수 8개 묶어…실감 나는 360도 영상 가능
2018년 평창 동계올림픽 5세대(5G) 이동통신 시범서비스가 100㎒폭 주파수 8개를 묶는 8밴드 주파수집성기술(CA)로 단말에서 10Gbps 이상 시연된다. 지금의 LTE 최대 속도인 300Mbps 33배 이상 빠른 속도다. 경기장 360도 실감영상과 VR, 증간현실(AR)을 활용한 실감콘텐츠 서비스가 가능할 전망이다. 또한 다시점 스트리밍 옴니뷰(Omni view) 서비스와 원격 조정 드론레이싱 등도 경험할 수 있다.
최근 열린 `제4차 5G 전략추진위원회`에서 논의된 5G 시범서비스 상위 규격에는 미리 공개된 28㎓ 대역 외에도 800㎒폭 8CA, 다중안테나(MIMO), 하이브리드 빔포밍 등이 포함됐다. 동적 시분할 방식(다이나믹 TDD), 부반송파 간격 75㎑ 규격 등도 서비스에 쓰인다.
4세대(4G) LTE에서도 사용 중인 CA는 주파수 대역을 여러 개 묶어 속도를 높이는 기술이다. 현재는 20㎒폭 5개를 묶어 100㎒폭에서 최대 750Mbps를 낼 수 있는 규격까지 표준화됐다. 이번에 정한 5G 시범서비스 규격은 100㎒폭 8개를 묶는다.
LTE 기준(10㎒폭당 75Mbps)으로 계산하면 이론상 최대 속도는 6Gbps다. 저주파에서는 이 같은 대역폭을 확보하기 어렵다. 전파 도달 거리가 짧고 회절율이 떨어지는 28㎓ 고주파를 쓰는 이유다.
MIMO는 8개를 쓴다. 송·수신 안테나를 8개씩(8×8) 사용한다. 안테나를 2개 쓰는 현재 2×2 방식보다 데이터 전송량이 4배 많아진다. 즉 속도가 4배 빨라져 최대 24Gbps(6×4)를 낼 수 있다는 의미다. 국제전기통신엽합(ITU)이 정한 5G 속도 기준인 20Gbps를 훌쩍 뛰어넘는다.
8×8 MIMO를 위해선 이를 지원할 기지국과 소프트웨어가 필요하다. 지금은 하드웨어나 소프트웨어 측면에서 불가능한 기술이다. 지원 단말도 없다. 안테나 8개짜리 시스템은 있지만 안테나 전체를 다 쓰진 않는다. 내년까지 이를 개발하는 게 시범서비스 성공 관건이다.
부반송파 간격은 75㎑다. 데이터를 실어 나르는 전파 사이 간격으로 이해할 수 있다. 15㎑인 LTE 5배다. 다이나믹 TDD는 상황에 따라 상·하향 트래픽을 유연하게 조정한다. 현재 TDD는 상·하향 트래픽 전송 비율이 고정돼 유연성이 떨어지고 간섭 현상이 발생할 수도 있다. 빔포빙은 수요에 따라 발생 전파 양을 조절하는 기술로 시범서비스에서는 디지털과 아날로그를 섞는 하이브리드 방식이 쓰인다.
5G 시범서비스 준비에 참여하는 국내 이동통신사와 글로벌 기업은 이달 중에 시범서비스 상세 규격을 완성한다. 내년 3분기 단말 개발, 4분기 시범망 구축을 완료한다. 시범망은 평창 동계올림픽 주요 지역과 인천공항, 광화문 등에 구축한다.
오성목 KT 네트워크부문장(부사장)은 “올림픽이 열리기 1년 전인 내년 2월까지 지난해 말 진행한 것과 같은 사전 시범서비스 진행한다”며 “단말과 칩 등 여러 개발 일정을 고려해야 하지만 준비에 차질이 없도록 할 것”이라고 말했다.
이통 3사는 평창과 서울 지역에서 진행할 시범서비스를 제시했다. KT는 경기장 내에서 선수 관점 영상 실시간 스트리밍, 경기장 3D 맵, 360도 다시점 스트리밍 등 옴니뷰(Omni view) 서비스를 준비 중이다. 5G 버스에서는 좌석별 라이브 가상현실(VR) 홀로그램 등을 경험할 수 있다.
SK텔레콤은 360도 영상 기반 실감미디어, VR와 증강현실(AR)을 활용한 실감형 콘텐츠와 서비스를 선보인다. LG유플러스는 원격 조정하는 드론 레이싱, 초다시점 콘텐츠 재생, 20Gbps 이상 시험망 클러스터 인프라를 공개한다.
<2018년 5G 시범서비스 상위 규격(자료:미래부)>
안호천 통신방송 전문기자 hcan@etnews.com
