5G 시대 가시화…인텔의 플랫폼 굳히기

그동안 꿈처럼 거론돼 온 5G 네트워크가 점차 현실화되고 있다. 국제전기통신연합(ITU)은 지난 2월 5G 표준을 위한 기술명세서 초안을 완성했다. 각 통신기술업체들은 진정한 5G 하드웨어와 소프트웨어를 속속 선보이고 있다. 이동통신사의 인프라 투자도 본격화되고 있다. 이전 세대와 달리 5G는 통신과 상관없어 보이는 다양한 산업계의 관심을 받고 있다.

현재의 이동통신네트워크는 사람과 사람 또는 지역을 연계해주는 것이 주임무다. 5G는 사물인터넷(IoT)에 필요한 센서와 M2M 등 정보 전달, 교환 주체가 사람에 머물지 않고, 사람과 사물, 심지어 사물과 사물까지 확산된다. 통신망을 오가는 정보도 초고화질 입체 영상에서 비정기적으로 취득되는 센서 정보까지 다양한 종류와 크기로 바뀐다. 이런 가운데 통신기술에 기반한 스마트 팩토리, 커넥티드카, 인공지능 등이 주목받으며 5G에 대한 수요를 폭증시켰다.

5G 네트워크는 전세계에 존재하는 모든 사물과 사람을 연결한다.

한국은 세계적으로 유명한 얼리어답터 시장이다. 5G 보급도 다른 나라에 비해 앞설 것으로 예상된다. 한국 통신사들은 2018년 5G 네트워크 서비스를 목표로 치열한 경쟁을 펼치고 있다. 2018년 평창올림픽이 한국 5G 네트워크의 시험대로 마련됐다.

ITU가 정한 5G 네트워크는 20Gbps 이상의 다운링크 속도, 4마이크로초 이하의 레이턴시를 조건으로 한다. 1평방킬로미터 내에서 1억개 이상의 기기가 접속될 수 있어야 한다. 5G 기지국은 정지한 사물부터 시속 500km 이상으로 달리는 물체의 통신접속도 유지할 수 있어야 한다. 사용자당 이용속도는 다운로드 100Mbps, 업로드 50Mbps일 것을 명시했다.

4G와 5G 네트워크 기술 명세서 비교

ITU는 올해 11월 기술명세서를 확정하고, 하반기 중 5G 후보 기술을 접수할 예정이다. 이후 2020년 공식 표준을 제정한다. 또 다른 표준화단체인 3GPP는 오는 6월 ‘릴리즈 14’를 통해 5G의 기본 요건을 정의하고, 7월부터 1차 표준을 개발해 내년 9월에 확정할 계획이다. 3GPP에서 결정된 내용은 2019년 세계전파통신회의(WRC)에서 논의될 예정이다.

이 같은 표준화 움직임에 따른 5G는 초고주파 광대역폭을 활용한 초고속 데이터 전송기술에 기반한다. 수백MHz 이상 광대역폭을 이용해 손실을 최소하고, 고속 데이터 전송이 가능하다. 대용량 다중 안테나 기술(Massive MIMO)을 통해 기지국에서 단말기로 보내는 신호를 개별적으로 분리해 최적의 수신성능을 제공한다. 각 신호 간섭이 발생하지 않도록 관리할 수 있다. 스몰셀(Small Cell) 구성을 통한 네트워크 용량 증대기술을 활용하고, 대용량 데이터를 처리할 수 있는 개선된 직교 주파수 다중화 방식(OFDMA)을 지원한다. 이동통신망을 구성하는 장비(기지국, RRU 등) 운용에 필요한 주요 기능을 자동화해 네트워크 스스로 최적 설정과 운용, 자율적인 유지, 보수 등을 할 수 있다.

5G 네트워크에 이르러 통합적인 플랫폼의 필요성이 대두되고 있다. 기지국뿐 아니라 단말기, 센서, 데이터센터 등에 이르기까지 5G와 관련된다. 이에 따라 통신기술에 관련된 전 생태계에 걸쳐 종합적 영향력을 확보하는 게 중요해졌다.

인텔은 5G가 향후 IT 환경에서 근간이 되는 중요한 기술이라는 판단 아래 관련 통신 칩셋과 소프트웨어, 표준 등 다양한 분야에서 활동하고 있다.

인텔은 5G 표준화가 진행중인 상황에 맞춰 통신사와 장비제조사 솔루션 개발을 지원하고 있다. 인텔은 SW를 통해 통신사들 LTE 통신망을 5G로 전환할 수 있도록 지원한다. 인텔은 삼성전자, SK텔레콤, NTT도코모, 버라이즌, NEC에 네트워크 장비 관련 라이브러리 '데이터플레인개발도구(DPDK)'를 제공하고 있다. 통신사업자들은 DPDK를 활용해 5G 인프라를 효과적으로 구현할 수 있다.

인텔은 DPDK를 더 많은 기업들이 사용할 수 있도록 오픈소스로 공개했으며, '네트워크가상화를 위한 오픈플랫폼', 오픈스택, 유럽통신표준기구(ETSI) 산하 네트워크가상화(NFV)산업표준그룹(ISG)' 등 네크워크가상화(NFV) 관련 오픈소스프로젝트와 기술표준화 그룹에서 활동하고 있다.

5G 네트워크의 특징

인텔은 오픈소스SW와 자사 SW, 하드웨어 기술을 묶어 만든 오픈네트워크플랫폼(ONP) 시스템을 공개했다. ONP 시스템은 개발자들이 소프트웨어정의네트워크(SDN)와 NFV 솔루션 개발을 위한 테스트 장비다. ONP 시스템은 SDN과 NFV 아키텍처 도입과 배치를 원하는 통신사들에게 시간과 비용을 줄일 수 있다.

인텔은 5G 기술 파트너들과 협력도 진행 중이다. 독립SW개발사(ISV), 운영체제 개발업체, OEM 제조사, 통신장비제조업체, 시스템통합(SI) 사업자, 통신사업자 등과 협력을 위해 '네트워크 빌더 패스트 트랙'을 운영하고 있다. 이 프로그램은 인텔 아키텍처를 사용하는 기술을 사용하는 협력사를 대상으로 상호운영성과 기술지원부터 시장 개발과 재정지원까지 포함한다.

5G 환경 구현을 위해 인텔은 국내외 통신사와 협력을 확대하고 있다. 통신망은 컴퓨팅, 네트워킹, 무선통신 기술을 모두 포함하는 유기적인 관계로 묶여 있기 때문에, 핵심이 되는 통신사와 긴밀하게 협력하고 있다.

국내서는 KT와 2018년 5G 시범 서비스를 구현하고, 5G 무선 기술과 관련 기기, 가상 네트워크 플랫폼과 공동 표준화를 추진한다. SK텔레콤과는 2016년 이통사 상용망이 서비스되고 있는 면허대역을 넘어 효율적인 네트워크 활용을 위해 블루투스와 와이파이 등이 쓰이는 비면허대역에서 쓸 수 있는 LTE 기술 ‘라이선스 지원 액세스(LAA)’를 발표한 바 있으며, 이를 위한 기기와 5G 모바일 기기, 네크워크 솔루션을 개발, 검증하고 있다.

인텔 XMM 7560모뎀

인텔은 5G 장치와 무선 액세스 지점에 대한 빨라진 통합과 테스트를 위해 만들어진 고성능 개발 플랫폼 ‘3세대 모바일 트라이얼 플랫폼’을 세계적인 통신사업자와 함께 개발, 검증하고 있다.

5G 모뎀인 ‘인텔 XMM 7560모뎀’도 공개됐다. 인텔 XMM 7560모뎀은 14나노미터 공정에서 제조되며, 1기가비트 속도를 지원한다. 이 모뎀은 LTE어드밴스드프로 3GPP 릴리즈13을 지원하고 있다. 4모드 GNSS 및 CDMA를 통합했고, 단일 RF 트리시버에서 5개 캐리어 애그리게이션을 제공한다. 최대 30개 주파수 대역을 지원한다. 이 제품은 하반기부터 칩과 모듈 샘플화가 가능해진다.

인텔 ‘이더넷 네트워크 어댑터 XXV710’은 10 기가비트 이더넷과 호환성을 지원하는 25기가비트 네트워크 어댑터다. 클라우드 데이터센터와 고대역폭을 필요한 네트워크 인프라 서비스에 비용 효율적인 제품이다.

아톰 프로세서 C3000제품군

네트워크를 오가는 정보의 대용량화와 다양한 활용 시나리오에 따라 네트워크 엣지도 지능화를 요구받는다. 대규모 가상화된 통신 인프라 환경을 받쳐줄 하드웨어도 나왔다.

‘아톰 프로세서 C3000제품군’은 합리적인 가격과 전력 성능을 제공하는 CPU다. 인텔 퀵어시스트 기술을 사용해 최대 20Gbps 데이터 암호화, 압축가속화를 지원한다.

‘제온 프로세서 D-1500제품군’은 대용량, 고성능 데이터 처리가 필요한 통신서비스 업체를 위한 CPU로 아톰 프로세서 C3000에 비해 두 배 이상인 40Gbps 속도로 데이터를 압축하고 보호한다. 사물인터넷(IoT) 기기에서 나오는 대량 데이터를 처리할 수 있는 ‘차세대 인텔 퀵어시스트 어댑터 제품군’도 5G 환경을 대비한 인텔의 주요 제품이다. 최대 100 Gbps의 암호화, 압축 및 공개키(Public Key)가속을 지원한다.

제온 프로세서 D-1500제품군

5G는 4G에 비해서 속도, 용량, 안정성 면에서 월등한 차이를 보이는 차세대 통신환경이다. 이같은 변화는 더 강력한 컴퓨팅 파워와 하드웨어, 소프트웨어를 포함한 지원이 필요하다. 이에 인텔은 5G를 위한 연결성, 컴퓨팅, 클라우드 환경을 구현하기 위해 개발자부터 이동통신사, 단말기 제조사를 지원하는 협력 프로그램과 생태계를 운영하고 있다.

인텔과 브리티시텔레콤(BT)는 가상CPE(vCPE)를 통해 통신서비스사업자의 기업 네트워크 서비스의 대안을 제시하기도 했다. vCPE는 클라우드 컴퓨팅 환경이나, 엣지, 기업고객 서버 등에 배치된다. 여러 네트워크 서비스는 x86 플랫폼에 기반하며, 가상네트워크기능(VNF)를 이용해 운영된다. 통신사업자는 기업고객에게 제공하는 네트워크 서비스를 가상화함으로써 자원 활용성을 높이고, 서비스 유연성을 대폭 늘릴 수 있다. 클라우드에서 이를 구현하면 대기업은 32~39%의 비용절감 효과를 거둘 수 있다고 한다.

새롭게 선보인 인텔의 아톰과 제온 프로세서는 vCPE의 기반이다. IP 엣지 라우터, 무선액세스 네트워크, 소기업용 라우터 및 네트워크 장비에 활용된다.

인텔코리아 측은 “반도체 뿐 아니라 통신 부문에서도 데이터가 기하급수적으로 증가하는 무어의 법칙이 적용되고 있으며, 인텔은 단말기에서 데이터센터까지 한정된 자원을 최대한 활용할 수 있는 5G 환경을 위한 준비를 진행하고 있다”고 강조했다.