'5G 28GHz' 필드검증…빡빡한 서울도 '거뜬'

[아이뉴스24 김문기 기자] 5세대통신(5G) 상용서비스 준비를 위한 작업이 속도를 내고 있다.

국내 주요 이동통신사와 장비업체, 단말칩셋업체들은 초고주파수 대역에서 5G 기술 구현이 실제로 가능할지, 효율을 낼 수 있을 지에 대한 필드테스트를 전개하고 있다.

이 같은 가운데 밀도가 높은 서울에서도 충분한 속도 등 커버리지 확보가 가능한 것으로 나타났다.

13일 업계에 따르면 SK텔레콤과 KT, LG유플러스는 글로벌 장비업체 및 칩셋 업체 등과 5G 필드테스트를 진행 중이다.

필드 테스트 결과에 따라 오는 6월 완성될 5G 1차 표준과 내년 3월 발표될 2차 표준에 영향을 줄 수 있다는 점에서 주목된다.

◆실험실 속 5G 유력 주파수 대역 '검증'

앞서 중국 차이나모바일과 ZTE, 퀄컴은 지난해 11월 세계이통통신표준화기구 3GPP 표준에 입각한 엔드투엔드 5G NR 테스트 모델 시연을 진행했다.

이는 지난 연말 5G 첫 표준이라 할 수 있는 논스탠드얼론(NSA)이 완성되기 이전. 테스트가 가능했던 것은 표준화 과정과 병행해 프로토타입이 구축됐기 때문으로 실제 이들 회사의 5G 핵심 기술이 대거 적용됐다.

테스트에는 5G NR의 핵심 주파수 대역인 3.5GHz 주파수 100MHz 대역폭을 활용했다. 5G NR의 핵심 기술인 스케일러블 OFDM 에어 인터페이스와 저지연 슬롯-베이스 프레임워크, 진화한 채널코딩 등을 적용, 1.4Gbps의 속도를 달성했다.

5G NSA 표준이 완성된 지난 연말 에릭슨과 퀄컴, AT&T, NTT도코모, 오렌지, 스프린트, 텔스트라, T-모바일 US, 버라이즌, 보다폰 등도 대대적인 5G NR 테스트 검증을 단행했다. 이 테스트에는 SK텔레콤도 포함됐다.

이번 테스트에는 3.5GHz 주파수 대역뿐만 아니라 밀리미터파(mmWave) 대역인 28GHz 주파수 대역 테스트도 진행됐다. 이 대역은 한국에서 주도적으로 기술 표준을 밀고 있는 대역으로 국내 이통3사가 세운 필드테스트 구간뿐만 아니라 평창동곙올림픽에서도 쓰이는 주파수다.

28GHz 주파수 100MHz 대역 2개를 묶어 1Gbps의 속도를 기록했다. 대역을 계속해서 이어붙여 총 8개까지 주파수묶음기술(CA)을 통해 속도를 높이는데 성공했다.

◆ 서울 테스트 결과, 밀도 높음에도 높은 커버리지 기록

이처럼 각국 이통사들은 실험실에서 벗어나 실제 장소에서 이론적인 속도 구현이 가능한지 검증에 착수한 상태. 초고주파수의 경우 회절성이 좋지 않아 커버리지가 현저히 줄어들기 때문. 날씨와 지형, 장애물에도 민감하게 반응, 저주파 대비 효율성이 낮은 편에 속한다. 즉, 실험실을 벗어났을 때의 속도 구현 역량이 무엇보다 중요하다.

초고주파수 대역 활용에 있어 또 다른 난관은 스마트폰 폼팩터에서 테스트가 진행돼야 한다는 점. 칩셋뿐만 아니라 RF프론트엔드 안테나 솔루션이 구비돼야 한다. 이 모두를 보유한 퀄컴은 국내는 물론 해외 이통사들과 실제 필드에서 테스트를 단행했다.

테스트를 진행한 지역은 밀도가 상대적으로 높은 도심 지역으로 미국 시카고와 샌프란시스코, 독일 프랑크프루트, 일본과 홍콩뿐만 아니라 우리나라 서울에서도 진행됐다.

미국 샌프란시스코에서는 28GHz 주파수 800MHz 대역폭을 활용해 필드테스트를 진행했다. LTE 커버리지를 활용한 5G NSA 방식이 도입됐다. 결론적으로 아웃도어 다운링크 커버리지는 64.8%를 기록했다. 50% 이상이 1Gbps 속도 이상을, 25%가 2.5Gbps 이상을, 15%가 4Gbps 이상의 속도를 경험했다.

비슷한 조건으로 여러 지역에서 테스트가 진행됐다. 한국의 경우 첫번째 지역에서 33개의 매크로셀과 8개의 스몰셀을 통해 대략 81%의 높은 커버리지 능력을 보여줬다. 또 다른 지역에서는 31개의 매크로셀을 통해 74%의 커버리지를 보였다. 이는 앞서 테스트한 지역 대비 가장 높은 수준에 속하는 수치다.

라스무스 헬버그 퀄컴 시니어 디렉터는 "서울은 특히 밀도가 높은 지역임에도 불구하고 꽤 높은 커버리지 수치를 기록했다"며, "한국은 메크로셀이 상당히 빽빽하게 구축돼 있다. LTE에 더 많은 밀리미터파를 적용하면 더 좋은 커버리지가 나올 것으로 기대된다"고 설명했다.

KT는 평창과 강릉 일부 지역과 서울 광화문, 인청공항 등에 5G 테스트 네트워크를 구축했다. 평창동계올림픽을 통해 대대적인 5G 시범서비스를 운영하고 있다. SK텔레콤은 서울 을지로와 강남, 인천 영종도, 경기도 분당과 화성시 등 5곳에 5G 테스트베드를 구축했다. LG유플러스는 용산 사옥 내 5G 체험관을 신설했다.

한편, 실내 환경에서도 85%의 높은 커버리지를 보였다. 초고주파수의 경우 낮은 회절성으로 인해 건물 안으로 침투가 어렵긴 하지만 다수의 안테나 배치를 통해 커버리지를 늘릴 수 있는 상태까지 진화했다.