[스페셜리포트] 5G-어드밴스드 어떻게 달라지나

5G-어드밴스드 로고

5세대(5G) 이동통신 진화 준비가 완료됐다. 국제이동통신민간표준화기구(3GPP)가 5G-어드밴스드(릴리즈18) 표준을 완성, 승인했다. 5G-어드밴스드는 기존 5G의 초고속·초저지연·초대용량 성능을 강화하는 한편, 위성통신, 실감형 오디오 기술, 특화망 기술 등을 추가한 게 특징이다.

확장현실(XR), 위성통신, 스마트시티 등 분야에서 5G 초연결 인프라 성능을 한단계 진화시킬 이론·표준 기반이 완성됐다. 기술 표준은 6G를 향한 과도기에 접어들었다. 지속적인 초연결 인프라 진화를 위한 통신사와 정부의 적극적인 상용화 노력은 과제로 지목된다.

◇5G 성능 개선

3GPP는 지난달 22일(현지시간) 네덜란드 마스트리히트에서 개최된 3GPP 기술총회(TSG)에서 5G-어드밴스드 표준을 승인했다. 릴리즈18은 3GPP가 개발한 18번째 이동통신 진화 표준이라는 의미이며 5G-어드밴스드는 브랜드 명이다. 3GPP는 2022년 1분기 릴리즈18 표준과제 지정을 시작으로 기술표준 개발을 시작해 지난달 승인, 2년에 거쳐 표준 개발을 완료했다.

5G-어드밴스드는 5G 시스템의 성능목표를 유지한채 기능을 향상시키고 새로운 활용사례(유즈케이스)를 추가하는 게 특징이다. 6G로의 진화를 위한 신규 기술 연구도 포함했다.

성능 분야에서 핵심 과제로 '다중 안테나 기술(MIMO)' 개선을 들 수 있다. 기존 5G가 이론상 최대 전송속도 20Gbps를 구현하는 게 목표였는데, 전송 효율을 높이는 한편 업로드(상향)에서도 이를 가능하도록 기능을 개선하도록 했다. 중계기가 고대역 주파수를 특정 방향으로 조사해 전송효율을 높이는 '스마트중계기' 표준을 반영해 모바일 서비스 커버리지를 높인다. 새로운 방식(레이어1/2)의 핸드오버 지원으로 단말 이동성 관리 최적화 등 성능을 개선한다.

소프트웨어(SW) 방식으로 무선 망의 기능을 분리해 용도별 최적화하는 '네트워크슬라이싱' 기술은 3단계(페이즈3)로 진화하며, 안정성을 높인다. 모바일에지컴퓨팅(MEC)와 5G 특화망 관련 기술도 개선이 이뤄져 5G 산업 활용을 높일 것으로 기대된다.

5G-어드밴스드 주요 성능개선

◇5G 활용도 개선

5G-어드밴스드는 5G 서비스의 지평을 한단계 높일 것으로 기대된다. 위성통신을 지원하는 '비지상 네트워크(NTN)' 표준도 5G-어드밴스드에서 채택됐다. 위성과 스마트폰이 이동통신 표준을 활용해 직접 통신하며 커버리지 제약을 해소할 것으로 기개된다.

사이드링크 표준도 제정됐다. 근거리에 있는 자동차 등 단말 간에 무선 기지국을 거치지 않고 직접 통신이 가능한 기술이다. 차량 통신 안정성을 높이는 동시에 다양한 혁신 서비스 등장이 기대된다.

5G-어드밴스드에서는 확장현실(XR)을 지원하기 위한 미디어 코덱이 새롭게 정의됐다. 스마트 안경을 위한 표준도 제정됐다. 5G 멀티캐스트 등 성능이 개선됐다.

사물인터넷(IoT) 기술도 진화를 지속했다. '레드캡'으로 명명된 5G 특화 IoT 기술은 소량 데이터 전송에 특화했다. 기존 단순 소량 데이터 전송을 넘어, 지능적으로 전송량을 조정해 폐쇄회로(CC)TV 등에 활용 가능하다. 차량사물통신(V2X), 철도 통신 등 미션크리티컬(MC) 서비스를 위한 표준도 대거 기능 개선과 효율화가 이뤄졌다.

3GPP는 이같은 성능을 바탕으로한 5G-어드밴스드 주요 활용 분야로 △자율주행자동차 △스마트시티 △클라우드를 활용한 놀이와 업무 △3D·UHD 화질 영상전송 △산업 자동화 △스마트홈 △증강현실 △초당기가바이트급 데이터 전송 등을 제시했다.

5G-어드밴스드 주요 활용분야

◇6G 준비 본격화

3GPP는 5G-어드밴스드 릴리즈18을 통해 6G 시대를 겨냥한 다양한 연구를 수행했다. 표준을 완성하진 않았지만, 다음단계에서 표준을 완성할 수 있도록 연구를 진행하고 미완의 과제로 남겨놓은 것이다.

탄소중립 시대에 대비해 공간·전력 측면에서 네트워크 에너지 절감 기술을 도입하고, 단말 전력 소비 감소를 위해 저전력 웨이크업 신호 활용에 대한 연구를 진행했다.

동적이고 유연한 주파수 활용을 위해 서브밴드 전이중화(Sub-Band Full Duplex) 방식 연구도 수행했다. 무선 인터페이스에서 인공지능·머신러닝(AI·ML) 도입을 위한 측위와 주파수 관리 방안도 제시됐다.

5G-어드밴스드 릴리즈18은 6월 소프트웨어(SW) 실제 적용을 위한 최종 프로토콜 완성을 거쳐, 2025년 상용화가 예상된다. 5G-어드밴스는 릴리즈19, 릴리즈20까지 표준화를 수행하고, 릴리즈21부터는 6G 표준이 시작된다.

한국정보통신기술협회 관계자는 “5G-어드밴스드는 6G를 향한 과도기 표준으로 5G에 기반한 다양한 기능 개선이 이뤄지고 활용도가 높아지게 됐다”며 “내년부터 신규 이동통신 장비·솔루션에 도입이 가능할 것”이라고 말했다.

박지성 기자 jisung@etnews.com

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