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03.19 (화)

고속도로가 2층짜리…5G시대의 '데이터 고속도로'

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5G시대, 모바일 데이터 트래픽 폭증
이용량 더 많지만 속도는 지금보다 20배 빨라
'멀티유저마이모' 기술로 공간다중화 가능
고속도로를 복층으로 쌓아 데이터 전송하는 셈

아시아경제

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고속도로에 차량이 늘어나면 정체가 발생하듯, 이동통신 데이터 트래픽도 마찬가지다. 데이터 통신은 주파수라는 제한된 폭 안에서 이루어지기 때문에 통신 장애가 발생할 수 있다. 트래픽 증가속도에 맞춰 주파수를 확장하면 되는데 말처럼 쉬운 게 아니다. 5G 시대를 맞아 원활한 통신을 위한 연구가 집중 진행되고 있다.

18일 한국전자통신연구원(ETRI)에 따르면, 현재 국내 월 이동통신 데이터 트래픽은 305페타바이트(PB) 수준이다. 1페타바이트는 1000테라바이트(TB)에 해당한다. 그러나 5G 시대가 본격 열리면 전혀 이야기가 달라진다. ETRI는 2023년 기준 이동통신 트래픽이 3.2엑사바이트(EB)에 달할 것으로 보인다. 3.2EB는 335만5443만TB다. 현재 트래픽의 10배로 증가한다는 전망이다.

이에 대비하기 위한 기술적 시도는 크게 4가지 분야에서 진행되고 있다. 멀티유저마이모(Multi-User MIMO), 빔포밍(Beamforming), 256쾀(QAM), 주파수 집성(Carrier Aggregation)이라는 기술이다. 5G 시대가 돼도 데이터 송수신 속도가 오히려 더 빨라질 것이라 전문가들이 낙관하는 이유가 이 4가지 기술에 있다.

박승근 ETRI 전파위성연구본부 책임연구원은 "통신망에 정보를 더 보내려면 채널을 더 만들어야 하는데, 마이모는 동일한 면적에서 위로 2, 3층의 공간을 마련해 3차원 구조를 만들어내는 것"이라고 설명했다.

박 연구원이 언급한 마이모는 2개 이상 복수의 안테나를 사용하는 기술이다. 다중안테나를 통해 '공간다중화(Multiplexing)'가 가능해진다. 서로 다른 데이터를 여러 송수신 안테나에 의해 복수의 경로로 동시에 전송하는 방식이다. 고속도로 위에 고속도로를 올리는 것, 즉 2, 3층짜리 복층 고속도로를 짓는 것으로 비유할 수 있다.

5G 고속도로가 가능해지는 또 다른 비밀은 빔포밍이다. 전파의 신호 세기를 한 곳에 모아주는 기술로, 잡음비를 줄여 통신 품질을 높인다. 박 연구원은 "일종의 돋보기 같은 역할"이라고 설명했다.

마이모와 빔포밍이 5G 시대를 맞아 본격적으로 개화ㆍ보급된다면 '2개 이상의 주파수 대역을 하나로 묶어 광대역폭 데이터를 전송하는' 주파수 집성과 '주파수의 변·복조 방식 개선을 통해 다운로드 속도를 끌어올리는' 개념의 256쾀은 4G시대에도 사용되고 있는 기술로, 현재보다 고도화된다는 측면에서 주목을 끈다.

ETRI는 "트래픽 증가추세 등을 종합하면 2022년까지는 충분히 감당할 수 있는 수준"이라며 "5G 기술표준이 완성돼고 새 주파수 대역 공급이 이루어지면 스마트폰 이후 5G 패러다임 변화를 한국이 주도할 수 있을 것으로 기대한다"고 밝혔다.

김동표 기자 letmein@asiae.co.kr
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