[테크리포트]이통3사, 5G 길목 네트워크 기술 경합

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5G로 가는 마지막 관문이 열린다. 원활한 고속도로를 달리듯 더 빠르고 안정화된다.

내년 상반기 여러 LTE 기술 표준이 마련된다. LTE-A를 넘어 ‘LTE-A 프로’가 도입된다. LTE-A 프로는 글로벌 이동통신 표준화 단체인 3GPP가 지난 10월 ‘릴리즈13’부터 사용하는 LTE 새로운 명칭이다. LTE 플랫폼 효율성을 크게 개선하기 위한 기능이 추가되고 다양한 문제를 해결해준다. 내년 3월 표준이 제정될 전망이다.

이통3사가 내년 5G 마지막 관문인 LTE-A 프로 상용화에 적극적으로 나설 계획이다.
<이통3사가 내년 5G 마지막 관문인 LTE-A 프로 상용화에 적극적으로 나설 계획이다.>

릴리즈13에서 핵심은 ‘이종망’ 기술이다. 대표적으로 LTE와 와이파이를 집성하는 기술인 LWA와 비면허대역을 활용한 LTE-U가 꼽힌다.

국내서는 지난 6월 LWA와 비슷한 형태 LTE-와이파이 동시 전송 기술인 MPTCP가 상용화됐다. LTE와 와이파이를 결합시켜 더 빠른 속도를 낼 수 있는 차세대 네트워크 기술이다. KT는 ‘기가 LTE’, SK텔레콤은 ‘밴드 LTE 와이파이’, LG유플러스는 ‘기가 멀티패스’라 부르고 있지만 실상은 동일한 기술을 기반으로 한다.

국내서는 3개 LTE 주파수를 엮어 하향 최대 300Mbps 속도에 866.7Mbps 속도 기가 와이파이와 결합해 최대 1.17Gbps 속도를 낼 수 있다. 1Gbps라는 속도는 1GB 크기 데이터를 8.5초 만에 소화할 수 있는 수준이다. 3CA 경우 28초, 광대역 LTE-A는 38초 정도가 소요된다. 기존 LTE 속도보다 무려 15배나 빠른 속도다.

MPTCP는 3GPP가 아닌 IETF를 통해 지난 2013년 표준화된 기술로 보통 논-3GPP 기술로 구분된다. LTE와 와이파이를 동시에 이용한다는 점에서는 3GPP LWA와 흡사하나 구현과정은 다소 다르다. 내년에는 이종망을 집성한 더 빠른 속도의 네트워크가 상용화될 전망이다.

LTE-U도 내년 상용화될 것으로 기대를 모으고 있다. LTE-U는 비면허대역에서 활용 가능한 LTE 기반 솔루션이다. LTE가 상용화된 면허대역과 와이파이 등이 쓰이는 2.4GHz 또는 5GHz 비면허 주파수 대역을 엮는 것. 비면허대역을 활용하기에 주파수에 따른 비용 발생이 없고 직접 컨트롤 방식 스몰셀이 적합해 약간의 추가 비용만으로 구현 가능하다.

국내서는 LG유플러스가 LTE-U에 적극적으로 나서고 있다. 지난해 10월 와이파이로 사용되는 비면허 대역을 LTE로 활용해 기존 LTE 주파수와 묶어 빠른 속도를 구현한 바 있다. 와이파이로 사용되는 비면허 주파수인 5.8GHz 대역 20MHz폭과 2.6GHz 광대역 LTE 20MHz폭을 묶어 총 40MHz폭으로 최대 300Mbps 속도를 구현했다.

다만, 비용 없이 사용할 수 있는 비면허대역에 상용망에서 쓰는 LTE를 도입하는 방식이라 공정성 문제가 대두된다. 기존 비면허대역에서 활동하고 있는 다양한 네트워크 서비스에 해를 끼쳐서는 안 된다.

와이파이는 AP가 겹쳐있는 경우 한 쪽이 우선권을 요청한다. ‘내가 먼저 들어갈게’라고 신호를 보내 간섭을 최소화한다. 발언권을 얻는 방식이다. LTE는 와이파이보다 무례하다. 채널을 동시 활용할 수 있어 발언권 없이도 말할 수 있다. 즉, LTE가 말을 시작하면 와이파이는 눈치만 봐야 한다. 업계에서는 LTE가 비면허대역에서 사용되려면 그 영향력이 와이파이 AP 추가 수준 이하여야 한다고 지적한다.

국내 이통사가 ‘LTE-A 프로’와 관련된 다양한 네트워크 기술을 내년부터 선보일 예정이지만 지원 단말이 없다면 무용지물이다.

내년 상반기 전략 스마트폰에 장착될 모바일AP는 퀄컴 스냅드래곤820과 삼성 엑시노스8890이다. 두 제품 모두 베이스밴드와 결합된 원칩으로 다양한 네트워크 지원 여부가 공개된 상태다. 두 모바일AP는 삼성전자 ‘갤럭시S7’과 LG전자 ‘G5’ 등 다양한 업체의 플래그십 모델에 탑재돼 상용화된다.

스냅드래곤820에 결합되는 베이스밴드는 ‘X12 LTE’다. 하향 최대 600Mbps, 상향 150Mbps 속도를 낸다. 3개의 주파수를 엮은 3밴드 LTE-A 지원여부는 같으나 256쾀(QAM)을 활용해 33% 속도 향상을 기대할 수 있다. 업로드는 두 개 주파수와 64쾀을 활용해 2배가량 높은 속도를 내준다. 면허대역과 비면허대역을 엮은 LTE-U뿐만 아니라 LTE와 와이파이를 엮은 이종망 동시 집성 기술도 가능하다.

엑시노스8890 또한 LTE-U를 지원하는 것으로 알려져 있다. 스냅드래곤820과 비슷한 속도를 낼 수 있는 LTE 원칩이다.

김문기 이버즈기자 moon@nextdaily.co.kr

◇LGU+ 홈IoT 돌풍, 10만 가입자 눈앞

LG유플러스가 LTE에 이은 차기 성장 동력으로 사물인터넷(IoT) 사업에 열을 올리고 있다.

산업과 홈 양축으로 IoT 신기술 개발을 선도하겠다는 전략이다. 홈 IoT 분야에서는 올 하반기에 출시한 서비스가 시장 호응을 받으며 가시적인 성과를 일궈내고 있어 주목된다.

LG유플러스는 향후 성장잠재력이 큰 산업 IoT 분야에서 해외 사업자들과 기술협력 등 다방면 제휴를 적극적으로 추진해 IoT 세계 1등 기업으로 자리매김하겠다는 계획이다.

LG유플러스 홈IoT 서비스가 우려와는 달리 순항하면서 10만 가입자를 눈 앞에 두고 있다.
<LG유플러스 홈IoT 서비스가 우려와는 달리 순항하면서 10만 가입자를 눈 앞에 두고 있다.>

LG유플러스에 따르면 현재 홈 IoT 서비스는 출시 5개월인 140일 만에 8만 가입자를 넘어섰다. 이 같은 추세라면 내년 1월 10만 가입자 돌파가 예상된다. 일평균 563명 이상이 꾸준히 IoT 서비스를 신청한 결과다. IoT 서비스가 IoT도어락, 가스락, 열림감지센서, 스위치, 플러그, 에너지미터 등 총 14가지에 달하는 점을 감안하면 판매된 기기 수는 수배 이상 늘어난다.

최근에는 일 1000명 이상이 IoT 서비스를 신청하며 가입자 증가세는 가속이 붙고 있다. 초기 1만명 돌파까지 30일이 걸린 데 반해 2만명 돌파에는 21일, 3만명은 19일, 최근에는 13일에 1만명씩 가입자가 늘어나고 있다.

LG유플러스는 내년 상반기 중 16가지 이상 홈 IoT 서비스를 신규로 선보여 총 30여종 이상 홈 IoT 라인업을 갖춰 가입자 증가세를 가속화한다는 계획이다.

IoT 서비스 라인업이 30종으로 대폭 확대되는 내년에는 사물끼리 소통하고 알아서 판단하는 서비스가 등장해 진정한 사물인터넷 시대가 열릴 것으로 기대된다.

LG유플러스는 홈 IoT와 더불어 성장잠재력이 가장 큰 산업 IoT 시장을 선점하기 위해 관련 기술을 보유한 유망 해외 IT기업과 제휴에 나서는 등 발 빠르게 움직이고 있다.

우선 전기차, 전기 어선에 적용할 IoT 통합 관리 솔루션 등을 포함한 신규 사업을 준비를 위해 미국 전기자동차 개발 전문 기업 레오모터스와 제휴를 맺었다.

레오모터스와 협업을 통해 전기차와 전기 어선에도 IoT 기술이 접목되면 전기차나 전기 어선 위치와 운행 상태, 운행 이력, 연료 사용량, 안전 상태 등을 LTE 통신망을 통해 실시간으로 통합 관리할 수 있게 된다.

LG유플러스 관계자는 “IoT 인증센터와 같은 개방형 생태계를 구축해 에너지, 보안, 가전업체 등 산업과 국경의 한계를 벗어나 국내외 기업과 제휴를 더욱 확대함으로써 홈 IoT 및 산업 IoT 분야에서 시장을 선점, 2020년 세계 IoT 시장 1등을 이룩한다는 계획”이라고 강조했다.

LG유플러스는 지난 2011년부터 2013년까지 스마트그리드 구축사업 일환으로 제주 전역에 전기차 충전 인프라 구축 및 부가서비스 운행을 하는 등 고품질 LTE 네트워크 및 IoT 기술을 활용해 다양한 커넥티드카 서비스 및 전기차 관련 솔루션 사업을 적극 추진하고 있다. 인공지능을 갖춘 세계 최초 소셜 홈 로봇 ‘JIBO’를 개발한 미국 IT벤처기업인 ‘JIBO’에도 200만달러를 들여 지분 투자에 참여했다.

◇협대역 LTE 개화, IoT 터닝포인트

내년 협대역 LTE가 IoT 새로운 표준으로 떠오르면서 산업적인 측면에서 일대 전환이 이뤄질 전망이다. 표준화도 내년 3월 이뤄질 공산이 크다.

이통 3사에 따르면 내년 협대역을 활용한 LTE 기반 IoT 네트워크 기술 표준이 상용화된다. 3GPP는 올해 ‘협대역(NarrowBand)-IoT’용 표준을 마련하기로 결정한 바 있다. 릴리즈13에도 포함됐다.

이통3사는 사물인터넷 관련 표준인 NB-IoT가 내년 제정됨에 따라 생태계 구축에 열을 올릴 계획이다.
<이통3사는 사물인터넷 관련 표준인 NB-IoT가 내년 제정됨에 따라 생태계 구축에 열을 올릴 계획이다.>

NB-IoT는 LTE를 서비스하는 주파수 대역을 잘게 쪼개서 사용한다. IoT 단말 특성상 ‘지연’만 최소화해야 되는 경우가 많다. 소량 데이터를 느린 속도라도 끊김없이 보낼 수 있어야 한다. 기존 LTE 주파수 대역폭을 고속도로라고 가정한다면 NB-IoT는 여분의 갓길을 활용해 사람들 또는 자전거가 다닐 수 있는 도로를 내는 것과 흡사하다. 이를테면 차가 다니는 도로는 LTE 전용이 되고 갓길을 활용한 길은 IoT용으로 구분된다.

사물인터넷에 LTE를 활용하게 되면 기존 IoT 네트워크 방식과 차별화할 수 있다. 이미 구축해둔 LTE 기지국을 활용하기 때문에 동일 장소에서 중복 투자를 피할 수 있고 상용화된 LTE망을 쓰기에 주파수 효율성도 높일 수 있다. 저전력을 구현하고 기기 연결이 가능하다. 별도 허브가 필요 없어 접근성도 높다.

국내서는 SK텔레콤과 LG유플러스가 노키아 등 네트워크 장비 업체들과 손잡고 NB-IoT 기술 개발에 열을 올리고 있다.

조봉열 노키아 아태지역 기술총괄 상무는 “사물인터넷 네트워크에서는 사람과 사람, 사람과 기기 사이 연결뿐만 아니라 방대한 수의 기기와 기기를 연결하는 것 또한 중요한 부분을 차지한다”며 “노키아는 이러한 기기간 연결 분야에서도 선도적인 기술을 보유하고 있으며 국내 이동통신사와 제휴해 활발하게 기술 개발을 진행하고 있다”고 말했다. 또 “2016년에는 이러한 활동을 더욱 강화해 국내 사물인터넷 네트워크 구축에 적극 기여할 계획”이라고 답했다.

SK텔레콤은 지난 9일 노키아와 LTE 네트워크 기반 사물인터넷 기술인 NB-IoT 공동연구 및 개발을 위한 상호양해각서를 체결했다. ‘NB-IoT’를 미아방지나 반려동물, 물류 등 위치추적용 기기나 수도·가스 검침 같은 데이터 수집용 기기 등 저용량 데이터를 주고받는 곳에 적용할 계획이다.

LG유플러스도 협대역 LTE를 이용한 서비스 개발 및 산업 발전과 공동 테스트 제품 검증 등을 위한 NB-LTE 오픈 연구소 설립을 추진 중이다. LG유플러스 상암사옥 5G 기술시험센터에는 협대역 LTE 기술을 활용한 스마트 주차 관제 서비스 관련 고객 체험존도 운영하고 있다. 스마트폰이 이용하는 LTE 주파수 대역을 이용, 200KHz 미만 좁은 대역폭으로 산업용 IoT 단말을 연결할 수 있는 방식이다.