우선 5G 레디(ready) 기술(LTE-A pro) 상용화로 5G 대장정 일보를 내딛었다. 2015년 기존 LTE 주파수의 활용도를 최대로 높여 서비스 속도에서 2.3배까지 끌어올릴 수 있는 기술 시연에 성공하고 2016년 초에는 상용 네트워크 적용도 마쳤다.
다운링크 256QAM 기술은 LTE 데이터 다운로드 시 네트워크에 적용되는 변/복조 방식을 기존의 64QAM(6bit 단위)에서 256QAM(8bit 단위)으로 업그레이드, 데이터 집적도를 높여 동시에 보낼 수 있는 전송량을 늘림으로써 데이터 전송속도를 33% 증가시킬 수 있다.
4X4 MIMO는 기존 네트워크 장비의 속도를 이론상 최대 2배까지 향상시킬 수 있는 기술로 하나의 안테나가 아닌 다수의 안테나를 사용해 여러 개의 데이터를 동시에 전송해 주파수 대역을 늘리지 않고 속도를 증가시킬 수 있는 차세대 네트워크 기술이다.
LTE 속도를 33% 높여주는 다운링크 256QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 기술과 최대 2배의 속도를 높여주는 4X4 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 기술을 적용할 경우 동일 주파수 대역에서 최고속도가 기존 300Mbps에서 780Mbps까지 늘어나게 되는 것을 의미한다.
지난해 5월 기존 LTE보다 8배 빠른 최대 600Mbps의 다운로드 속도를 낼 수 있는 LTE-U(LTE in Unlicensed spectrum) 기술 시연에 세계 최초로 성공한 바 있다.
LTE-U는 와이파이(Wi-Fi) 대역으로 사용되는 5.8GHz 비면허 대역(Unlicensed spectrum)을 LTE로 활용할 수 있는 기술로 5.8GHz 대역 60MHz폭과 광대역 LTE 20MHz폭을 CA(Carrier Aggregation)기술로 묶어 3밴드 LTE-A 300Mbps 속도의 2배에 달하는 600Mbps의 속도를 구현했다.
향후 이 기술이 진화되어 총 480MHz폭의 와이파이 가용 주파수와 광대역 LTE-A를 묶을 수 있게 되면 LTE를 넘어 기가(Gbps)급 속도도 충분히 실현 가능하다는 점에서 잠재적 활용 가치가 매우 높은 기술이다.
LTE 업로드 속도를 국내 최고 수준인 112.5Mbps로 제공하는 업링크CA(주파수 묶음)기술과 LTE 주파수 대역의 효율성을 높이는 64QAM기술을 동시에 완료하고 상용 망 적용도 마쳤다.
업링크CA는 LTE 업로드 주파수를 묶어 전송속도를 향상시키는 기술로 업링크 CA기술 적용해 2.6GHz 주파수의 50Mbps 업로드 속도와 800MHz 또는 2.1GHz 대역의 25Mbps 업로드 속도를 합해 최대 75Mbps까지 업로드 속도가 향상된다.
여기에 LTE 데이터 전송 효율을 높이는 64QAM 기술을 적용하면 최고 속도가 기존 광대역 업링크 속도 대비 225% 향상된 최대 112.5Mbps로 업로드 할 수 있게 된다.
이미 상용망 적용 및 테스트도 마친 만큼 3월 출시한 업링크 CA와 64QAM이 적용된 스마트폰으로 별도의 설정 없이 112.5Mbps 속도를 바로 이용할 수 있다.
또한 글로벌 장비업체 노키아와 5G 기술의 요구 사항인 저지연 및 초고속 데이터 전송 서비스를 위해 밀리미터웨이브(mmWave) 주파수 대역인 'E-Band(70~80GHz)'에서 250 MHz 대역폭을 이용해 기지국간 기가(Giga)급 데이터 전송 시연에도 성공했다.
밀리미터 웨이브가 적용되는 30 GHz ~ 300GHz 고주파수 대역은 현재 LTE보다 100배 더 빠른 데이터 전송 속도를 가능하게 하는 고주파 대역으로 저지연, 대용량 데이터 전송을 하기 위한 충분한 주파수 대역폭을 보유하고 있어 글로벌 통신사들은 5G 시대 트래픽 폭증에 대비하기 위한 솔루션으로 연구 및 기술 개발이 활발하게 진행되고 있다.
특히 밀리미터웨이브 기술은 데이터 전송에서의 지연(Latency)을 1/1000초에 에 가깝게 줄일 수 있어 무인 자동차, 증강현실과 같은 차세대 기술의 기반 요소가 되는 등 5G 네트워크 시대를 열어갈 수 있는 중요한 구성 요소다.
화웨이와도 5G 핵심 기술인 'Massive MIMO(Massive Multiple-Input Multiple-Output) 기술 시연에 성공했다. 단일 기지국 장비에 수백 개 이상의 LTE 안테나를 장착할 수 있어 이를 빔(Beam)형성 기술로 다수의 사용자에게 동시에 전달해 LTE 대비 20배 이상의 데이터를 전송할 수 있는 차세대 네트워크 기술이다.
Massive MIMO를 지원하는 장비인 화웨이 AAU(Active Antenna Unit)를 설치하고 임의의 위치에 있는 단말 8대에서 동시에 데이터 다운로드 진행하여 단일 1대에서 다운로드한 결과 대비 3배 이상의 속도를 확인했다.
향후 Massive MIMO기술을 상용 네트워크에 적용되면 LTE 기지국에서 RRH 안테나를 이용하여 실시간으로 다수의 사용자에게 동시에 대용량의 데이터를 전달하거나 레이저 형태의 빔포밍(Beam forming)기술을 통해 특정 사용자들에게 기가(Giga)급 이상의 데이터 전송 용량을 제공할 수 있을 것으로 예상된다.
유무선 네트워크에 NFV(네트워크기능 가상화)를 활용한 새로운 망과 서비스 적용에도 박차를 가하고 있다. 노키아와 CSCF(Call Session Control Function), 어펌드네트웍스와 손잡고 EPC(이동통신망 코어 가상화) 등 NFV기반의 네트워크 핵심장비를 조기에 도입 구축을 완료했다.
NFV가 네트워크에 적용되면 별도 하드웨어로 동작하던 각각의 네트워크 장비를 대용량의 가상화 서버 위에서 운영할 수 있게 돼 간단한 소프트웨어 설치만으로도 신규 서비스를 망에 적용할 수 있다.
특히 NFV는 기지국, 교환기 등 통신 서비스를 위한 기능을 물리적 장비에서 분리해 가상화된 서버에서 구현하는 기술로, 고가 통신장비가 아닌 범용 서버를 사용하기 때문에 비용을 줄일 수 있고 필요에 따라 유연하게 자원을 증설할 수 있는 5G 시대를 위한 선행기술이다.
NFV 기반의 EPC를 도입할 경우 네트워크 구성의 복잡도를 크게 낮추고 와이파이 등 다른 종류의 네트워크를 유연하게 운영하는 이동성을 지원해 새로운 네트워크 기술 도입 시기를 앞당길 수 있으며 5G에서 서로 다른 속성을 갖는 다양한 서비스를 제공하기 위한 네트워크 슬라이싱 구조로 진화가 용이할 것으로 예상된다.
