5G 통신 핵심 서비스는 'IoT'

5G 통신 기술적 특성, 진화된 IoT 서비스에 최적화

사물인터넷(IoT)이 5G 통신 서비스의 킬러 앱으로 자리를 잡을 것이란 분석이 나와 주목된다.

현재 저전력 장거리 통신 기술(LPWA)이 주로 IoT 네트워크에 적용돼 있지만, 진화하고 있는 IoT는 5G 통신이 적용될 가능성이 높다는 것이다.

초저지연, 초연결, 저전력 기술 등 5G 통신의 기술적인 특성에 따라 IoT의 핵심 인프라는 5G가 맡고 향후 IT 산업 성장에 결정적인 역할을 수행할 것이란 전망이다.

29일 업계에 따르면, 하나금융투자의 김홍식 애널리스트는 이같은 내용의 ‘5G 기술적 특성과 IoT와의 연관성 분석’이란 보고서를 내놨다.

김홍식 연구원은 “5G 통신의 초고준파, 좁은 커버리지, 초광대역 네트워크는 IoT에 최적화된 기술”이라며 “향후 20년을 지배할 전세계적인 IoT의 패권 싸움에 5G가 핵심으로 떠오르고 있다”고 분석했다.

■ 5G 초저지연성, IoT 걸림돌 해결

IoT에 최적화된 기술로 5G가 갖는 특성 가운데 보고서가 가장 먼저 주목한 부분은 초저지연성이다.

보고서는 “5G 네트워크에서는 IoT 구현에 결정적인 걸림돌인 기존 네트워크의 고질적인 속도 지연과 단절 현상을 해결할 수 있다”면서 “쇼트 TTI, 멀티 RAT, 차량간 직접 통신, 빔간 고속 핸드오버를 통해 네트워크 단절 현상을 해결할 수 있다”고 설명했다.

이어, “현재 LTE 네트워크로는 현실적으로 커넥티드카 주행에 무리가 따른다”며 “데이터 전송 속도도 문제지만 더 큰 문제점은 응답 속도가 떨어지기 때문이다”고 덧붙였다.

현재 개발중인 5G에서 지연 시간은 종단 간(end-to-end) 0.001초 수준을 목표로 삼고 있다. 현재 LTE 환경의 지연시간 0.03~0.05초와 비교해 지연 속도가 매우 짧은 편이다.

보고서는 “현재 LTE는 더욱 빠른 응답속도를 원하는 진보된 형태의 IoT 서비스를 충족하지 못한다”며 “무지연 현상이 가능해지려면 0.001초 수준의 초저지연이 구현돼야만 한다”고 강조했다.

■ 디바이스 수 증가, 5G 매시브 IoT 요수 수준

5G 통신에서는 엄청난 수의 단말을 수용할 수 있다. 인간 중심의 네트워크로 구성된 기존 이동통신과 달리 사물의 초연결이 시작되는 IoT 사회에서는 막대한 수의 단말 수용이 필수적이다.

1제곱킬로미터 범위에서 100만개 이상의 기기에 IoT 서비스를 제공하는 것이 국제전기통신연합(ITU)이 권고하는 부분이다.

500억개 이상의 디바이스가 연결될 것으로 예상되는 매시브 IoT 환경에서는 5G의 초연결성이 반드시 필요하다는 설명이다.

보고서는 “초연결을 보장한다는 것은 인간과 인간, 인간과 사물, 사물과 사물이 유기적으로 연결한다는 의미”라면서 “다중주파수전송, 다중접속, 저속전송용 코딩 기술이 5G에 사용될 것”이라고 주목했다.

■ IoT가 내뿜는 방대한 트래픽도 해결과제

IoT 서비스가 시작되면서 네트워크에 연결된 디바이스는 늘어나는 추세다. 네트워크에 연결된 디바이스 수의 증가는 데이터 트래픽의 증가로 이어질 수 밖에 없다.

특히 커넥티드카의 경우 엔포테인먼트 측면에서 트래픽 폭증이 예상되고 있다.

보고서는 “과거에는 네트워크에 연결된 디바이스가 전화, PC, 스마트폰, 셋톱박스 정도로 국한됐지만 최근에는 가전 제품, 웨어러블로 확산 추세”라면서 “커넥티드카 개념이 도입되면서 향후에는 자동차로 확산이 예상되는데 차량용 트래픽은 폭증할 가능성이 높다”고 내다봤다.

이어, “5G에서는 빠른 데이터 전송 속도와 더불어 넓은 주파수 대역, 다수의 디바이스 포용을 기본으로 설정하고 있다”며 “빠른 응답 속도를 기반으로 진보된 IoT를 적용하게 되면 수 많은 단말 포용이 가능해지고 방대한 트래픽도 처리가 가능해진다”고 강조했다.

사진 = 하나금융투자

■ 저전력 IoT도 5G로 구현

저전력 구현이 가능한 점도 5G 네트워크가 IoT에 최적화된 이유로 꼽혔다.

보고서는 “5G는 기본적으로 셀의 소형화를 추구하고 있는데, 셀의 소형화로 기지국이 촘촘하게 박히면 전력 소모량을 줄일 수 있다는 큰 장점이 있다”고 밝혔다.

이어, “셀 반경이 줄어들면 전파 전송 손실이 줄어들어 출력을 줄여도 동일한 성능을 얻을 수 있다”면서 “10개의 소형 셀을 설치하는 경우 전체 용얄은 10배가 되지만 전력은 10분의 1로 줄어드는 효과를 얻을 수 있다”고 설명했다.

보고서는 또 “소형셀 구성을 통해 기지국 간 협력 전송이 가능해지고 매시브 미모(MIMO)와 빔포밍 기술을 통해 신호를 원하는 방향으로 정확히 보내면서 안테나 이득을 높여 소모 전력을 줄일 수도 있을 것”이라고 예상했다.

김홍식 연구원은 “얼마 전까지만 해도 IoT에 5G가 적용될 것이란 시장 참여자들의 확신이 크지 않았지만 이젠 대다수의 시장 참여자가 진화된 IoT 서비스 네트워크에는 5G가 적용될 가능성이 높다는 판단을 하고 있다”며 “5G는 IoT의 핵심인 동시에 4차 산업의 실핏줄로 부각될 공산이 크기 때문에 관심을 높일 필요가 있다”고 말했다.