[통신 돋보기] 5G와 와이파이

[아이뉴스24 양태훈기자] SK텔레콤과 KT를 주축으로 국내 통신3사의 5G(5세대 이동통신) 조기 상용화 준비가 한창이다.

양사 모두 '2019년 세계 최초 5G 상용화'를 달성하겠다는 목표로, 글로벌 통신 사업자는 물론 제조업체, 장비업체들과 활발히 협력하고 있다.

통상 5G는 국제전기통신연합(ITU)의 'IMT-2020' 표준에 기반을 둔 차세대 이동통신 기술로, 최대 20기가비피에스(Gbps)의 통신속도와 1밀리초(ms) 이하의 응답속도, 1킬로미터(Km)당 1억 개의 기기 연결 등을 충족한 네트워크 기술을 의미한다. 오는 2020년 5G 국제 표준이 마련될 예정.

5G의 핵심은 초고속·초연결에 기반해 사용자의 체감품질을 높이고, 안정적이고 효율적인 융복합 서비스(사물인터넷, 자율주행자동차 등)를 제공하는 것을 목표로 한다.

이에 글로벌 사업자들은 네트워크 장비를 가상의 형태로 분리해 효율적으로 5G 네트워크를 구축하는 '가상화 네트워크' 기술부터 사용자가 선택하는 서비스에 따라 네트워크를 선택·구분할 수 있는 '네트워크 슬라이싱' 기술, 또 짧은 커버리지의 고주파 주파수 대역의 한계를 극복할 수 있는 '빔 포밍' 기술 등을 활발히 개발 중이다.

특히, 2018년 평창 동계올림픽에서 세계 최초 5G 시범 서비스 공개를 준비 중인 KT는 이와 관련해 5G 네트워크 기술 개발의 목표 중 하나로 'LTE·5G·와이파이' 등의 이종 무선 접속 규격의 통합과 단일 기지국 운용 체계(unified SON)에서 전체 네트워크를 운용·관리할 수 있는 체계 마련을 추구하고 있다.

이 같은 상황에서 학계에서는 최근 차세대 와이파이(무선랜) 기술 규격인 '802.11ax'가 5G 조기 상용화에 더 유리한 대안이 될 수 있다는 주장도 나오고 있다.

무선랜 분야 국제 표준 기구인 '전기전자기술자협회(IEEE)'가 발표한 802.11ax는 2018년 상용화가 예정된 기술이다.

안테나 자원을 분배해 동시에 다수 사용자에게 신호를 보내거나 받는 'MU-MIMO' 기술과 원하는 신호만 취해 최소한의 대역폭을 확보하면서 통신이 가능한 'MU-OFDMA' 기술, 기지국과 기지국 사이 통신 서비스의 끊김 현상을 최소화하는 '핸드오버' 기술 등을 지원한다.

즉, 다중 접속 환경에 최적화돼 여러 단말기가 접속해도 최상의 속도를 보장하며, 나아가 기존 와이파이(802.11ac)보다 더 넓은 커버리지와 유선망에 근접한 최단의 레이턴시도 지원한다. 속도는 최대 10Gbps 수준.

김협 성균관대 교수는 이와 관련해 "802.11ax 기술을 활용하면 통신 사업자가 준비 중인 기존의 5G(셀룰러 방식) 기술보다 훨씬 낮은 투자비용(6~7천억원)으로, 최소 3년 먼저 5G 기술 기반을 마련할 수 있다"고 주장한다.

통신3사 준비 중인 5G 기술의 경우, 수조원대의 투자비용이 필요하고, 글로벌 표준도 2020년에 마련되지만, 802.11ax는 이와 달리 투자비용이 적고 이미 상용화 단계에 접어든 만큼 경쟁력이 충분하다는 것.

김 교수는 "이미 글로벌 사업자들은 802.11ax의 가능성을 보고 칩 양산(퀄컴, 브로드컴) 및 망구축(화웨이)에 돌입했다"며, "2.5GHz 40MH 대역을 제4이통에 할당, 802.11ax 구축에 나서면 우리나라가 더 빠르게 5G 기술을 선도할 수 있다"고 설명했다.

통신3사는 이에 대해 회의적인 입장이다. 국제 기관인 ITU에서 정해질 5G 기술 표준을 기준으로, 다양한 글로벌 생태계가 조성될 전망인데다 802.11ax의 이전 기술인 802.11ac(기가와이파이)도 이론적인 최대 1Gbps 이상의 속도구현을 달성하기 어렵다는 한계를 보여왔기 때문이다.

더욱이 서비스품질(QOS) 측면에서 와이파이 기술의 한계 극복이 어렵다는 게 대부분의 분석이다.

글로벌 네트워크 테스트 업체 NI 역시 802.11ax는 MU-MIMO 및 MU-OFDMA를 통해 기존보다 다중 접속 환경에 유리한 성능을 낼 것으로 기대되지만, 각 안테나의 신호가 상호 간에 영향을 가하는 간섭현상 등 효율적인 측면에서 해결과제들이 남아있다고 평가했다.