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형일 후
5 years ago
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1 산업 분석 중국 5G 이동통신개발동향과시사점 신성장산업연구실연구원김승민 5G 는 4G 보다용량과속도가 1000 배증가한기술로 2020 년상용화목표 5G 는 4 세대이동통신 LTE(Long Term Evolution) 보다주파수용량은 1,000 배이상확장, 속도도 1,000 배빠른차세대초고속무선통신기술 - 사람이나사물이언제어디서나연결될수있도록 1Gbps급전송속도 1), 기지국당 100Mbps에서 100Gbps로상향된초고속전송속도, 1초에서 1ms 로향상된접속속도, 최대 500km/h의이동성보장, 사용자당 1/1000의에너지효율성향상, 수많은주변다바이스와소통가능한기술로정의 - 전문가들은오는 2016~17 년부터 5G 표준화작업이본격화돼 2018 년이후 에는마무리될것으로예상하고있으며 2020 년상용화를목표 표 1 이동통신세대별속도비교및특징 구분 1G 2G 3G 4G 5G 최고전송속도 14.4Kbps 144Kbps 14Mbps 75Mbps 1Gbps 서비스음성음성및텍스트 상용화시기 음성, 멀티미디어, 문자, 화상통화 음성, 데이터, 실시간동영상 홀로그램, IoT, 입체영상등 1984 년 2000 년 2006 년 2011 년 2020 년예상 자료 : 특허청, 5G 통신특허글로벌선점경쟁뜨겁다. 보도자료 통신용량증대, 다수디바이스수용, 모바일서비스기술등이 5G 이동통 1) 1Gbps 는 2 시간짜리영화한편을단 1 초만에내려받는속도 12

2 신의핵심기술 - 주요핵심기술은 5G 무선전송용량증대기술, 이동네트워크기술, 저지 연 고신뢰기술및다수디바이스수용기술, 5G 소형셀기술, 모바일 홀로그램및초다시점서비스플랫폼기술으로구분 - 특히, 이동통신주파수대역을뛰어넘는초고주파와광대역을활용하는 기술인 mmwave, 많은안테나배열을사용하여네트워크용량을늘리고 송신에너지를최소화하는 Massive MIMO 등은 5G 기술구현에핵심. 표 2 이동통신주요핵심기술분류 분류 5G 무선전송용량증대기술 이동네트워크기술 저지연 고신뢰기술및다수디바이스수용기술 5G 소형셀기술 모바일홀로그램및초다시점서비스플랫폼기술 주요핵심기술 Massive MINO, Advanced Duplex, LTE-Unlicenced, mmwave 기반광대역통신기술 고성능인프라통신기술, 차량간직접통신기술, 차량형이동셀기술, 멀티플로우기술, 빔간고속핸드오버기술 Short TTI 기술, New Waveform 기술, Fast 상향링크기술, 대규모디바이스접속기술, 다수디바이스연결기술 Ultra-Dense Network(UDN) 무선전송기술, 무선백홀기술, 멀티 RAT, 다층셀 Cloud RAN 기술, Ultra-Dense 소형셀가상화구조, Advanced SON 기술 박막형홀로그래픽패널기술, 모듈형홀로그래픽콘텐츠변환기술, 콘텐츠획득및고속화기술, 콘텐츠저작기술, 양방향실감인터랙션기술 자료 : 관계부처합동, 미래성장동력종합실천계획 ( 안 ), 2015 용량이증대되고다양한디바이스에접속되면서사용자의활용성이증대 되고모바일서비스기술의중요성이커질것으로예상. - 3D 홀로그램, 실시간양방향실감컨텐츠, UHD 급영상컨텐츠, 증강현실 등정보전송용량과속도가증가하면서컨텐츠의활용범위가넓어짐. - 다양한모바일기기가연결되는사물인터넷 (Internet of Things) 환경에서서비스제공방식의폭도넓어질것 웨어러블기기, 차량내정보서비스, 홈네트워크등이동통신의영역이확장 13

- 기존의유비쿼터스네트워크기술에 IT(Information Technology), NT(Nano Technology), BT(Bio Technology) 기술력이융합된다중센서기술들을기 반으로한새로운서비스창출 그림 1 5 세대이동통신범위및개념도 자료 : 관계부처합동, 미래성장동력종합실천계획 ( 안 ), 2015 모바일데이터트래픽증가로 5G

3 - 기존의유비쿼터스네트워크기술에 IT(Information Technology), NT(Nano Technology), BT(Bio Technology) 기술력이융합된다중센서기술들을기 반으로한새로운서비스창출 그림 1 5 세대이동통신범위및개념도 자료 : 관계부처합동, 미래성장동력종합실천계획 ( 안 ), 2015 모바일데이터트래픽증가로 5G 이동통신시장도크게성장할것으로예상 현재이동통신용량은증가하는모바일데이터트래픽수요에대응하지 못할것으로예상 - 3G 이동통신상용화이후로 10~15 년사이에이동통신용량은 20 배로늘 었으나같은기간내에통신수요는 100 배이상으로증가하였음. - 기하급수적으로증가하고있는데이터용량수요에효과적으로대응하기위해새로운이동통신기술필요 시스코 (Cisco) 는 2014년보고서 2) 에서전세계모바일데이터트래픽이향후 4년간약 11배증가해 2018년에는연평균 190엑사바이트에이를것으로예상. 국내데이터트래픽은최근 1년간 66% 증가. - 스마트폰, 태블릿, 웨어러블기기에이르기까지스마트기기가빠르게보 2) Cisco Visual Networking Index: Global Mobile Data Traffic Forecast Update White Paper 14

급되면서네트워크용량과대역폭이점차빠른속도로소진 네트워크에연결된스마트단말및 M2M(Machine To Machine)

9억개에서 2019년 30억개로늘어나 45% 의연평균성장률을보일것으로예상 그림 2 이동통신트래픽및 M2M

Cisco Visual Networking Index: Global Mobile Data Traffic

1,588 억달러에이를것으로전망 - 5G 이동통신시장은 2020 년부터상용화되어기존이동통신방식을점진

4 급되면서네트워크용량과대역폭이점차빠른속도로소진 네트워크에연결된스마트단말및 M2M(Machine To Machine) 단말이 2014년 4.9억개에서 2019년 30억개로늘어나 45% 의연평균성장률을보일것으로예상 그림 2 이동통신트래픽및 M2M 연결추이예상 < 전세계이동통신트래픽 > [Exbytes/ 월 ] <M2M 연결디바이스수 > [ 십억개 ] 자료 : Cisco Visual Networking Index: Global Mobile Data Traffic Forecast Update White Paper 5G 이동통신시장규모는 2026 년 1 조 1,588 억달러에이를것으로전망 - 5G 이동통신시장은 2020 년부터상용화되어기존이동통신방식을점진 적으로대체하며성장할것으로전망 그림 3 5G 이동통신시장규모전망 < 세계시장 > < 국내시장 > 자료 : 관계부처합동, 미래성장동력종합실천계획 ( 안 ), 2015 재인용 주요국과글로벌 IT 기업, 5G 이동통신기술개발과표준화쟁탈전개시 15

5 주요선진국을중심으로정부 학계주도로 5G 이동통신원천기술개발 - 유럽은범유럽연구프로그램인 FP 7(Seventh Framework Program) 의 METIS 2020 프로젝트 ( ) 와 5GPPP 프로젝트 ( ) 를통해 2020 년 까지 5G 이동통신기술연구개발에약 7 억유로를투자할방침 - 미국은퀄컴 (Qualcomm), UC 버클리, NYU 등업계와학계를중심으로 5G 원천기술을연구하고 2020 년 5G 용주파수대역을확보한다는계획 - 일본은 2020 년도쿄올림픽에서자국의 5G 기술을시연하는것을목표로 5G 연구개발에대규모예산을투입하고 5G 에쓸 7 개대역주파수검토 - 한국은 5G 포럼 을조직하고 5G MASTER 전략을추진하고있으며 2018년평창올림픽을통해 5G 기반의서비스를선보인뒤오는 2020년세계최초로 5G를상용화할계획 5G MASTER 전략 : 시장조기활성화 (Market Activator), 표준화글로벌공조 (Standard Frontier), 도전적 R&D 추진 (Technology Leader), 스마트新생태계조성 (Ecosystem Renovator) 등 국제표준화단체들도 5G 표준규격수립을위해다양한논의중 - ITU(International Telecommunication Union) 는 5G 핵심요소들을확정하여 5G 이동통신을정의할수있는구체적인기준을마련하고각요소의수치를국가간에협의중 5G 핵심요소 3) : 체감전송률 (user experienced data rate), 최대전송률 (peak data rate), 이동성 (mobility), 전송지연 (latency), 최대연결수 (connection density), 에너지효율 (energy efficiency), 주파수효율 (spectrum efficiency), 면적당용량 (area traffic capacity) - 앞으로 5G 시스템규격제안 (2017 년말 ), 제안된 5G 시스템의평가및규 격작업을통한최종규격확정 (2020 년말 ) 등을계획하고있음. 3) 사물통신 (Massive machine type communications), 고신뢰성저지연통신 (Ultra-reliable and low latency communications) 등서비스시나리오를만족하는파라미터들로구성 16

6 표 3 주요파라미터의 4G와 5G 이동통신기술비교 5G 핵심요소 ITU 회의도출된값 4세대이동통신기준값 체감전송률 100Mbps ~ 1Gps 10Mbps 최대전송률 20Gps 1Gps 이동성 500Km/h 350Km/h 전송지연 1ms 10ms 최대연결수 10 6 per Km per Km 2 에너지효율 4G 대비 100배 - 주파수효율 4G 대비 2/3/5배 - 면적당용량 10Mbps/m 2 0.1Mbps/m 2 자료 : NETMANIAS, ITU-R 표준화현황 : 5G 이동통신핵심성능파라미터 -ITU-R WP 5D 21차회의결과, 2015 중국은잠재력이큰이동통신시장을기반으로 5G 이동통신개발에박차 중국의이동통신시장은잠재력이크기때문에향후글로벌스마트폰수 요를주도할지역으로주목 - 중국 3 대이동통신사가가입자 10 억명을보유하고있는세계최대이동 통신시장이며 3G 이동통신가입자수비중은 16.8% 에불과하고스마트폰 보급률도 20% 미만으로잠재시장이큼. 중국은 5G 기술개발을국가적인수준의주요과제로보고연구조직을구 성하여정책적으로지원 - IMT-2020(5G) Promotion Group 을발족하여통신사 장비회사 대학 연구기관등이기술, 표준화, 주파수전략을수립하여본격적으로 5G 연구에착수, 한국의 5G 포럼 과기술협력합의 IMT-2020(5G) Promotion Group : 공업정보화부, 국가발전개혁위원회, 과학기술부의 3개국기가관을중심으로차이나모바일, 화웨이, 차이나유니콤, ZTE 등민간기업과학계가하위그룹을구성 중국의통신서비스및 IT 기업들은 5G 이동통신표준기술선점을위해 국내외기업과협력을도모 17

7 - 중국은기존의 3세대및 4세대이동통신표준 4) 을독자적으로채택하면서자국의통신기기업체들의수익성을악화시키고대외경쟁력을약화시키는결과를초래 차이나텔레콤의기술총괄부사장 (deputy general engineer) 인 Jin Dongbin은 5G 통신방식은현재의 3G나 4G와같이 TDD와 FDD 네트워크의이종네트워크간결합이아닌단일표준에기반한기술로수렴되기를희망한다고언급 5) - 5G 이동통신방식은독자적인방식보다국제표준방식을주도하기위해 해외기업과협력하는사례가많아지고있음. 표 4 중국주요기업 5G 이동통신기술개발동향 국가 화웨이 ZTE 차이나모바일 자료 : 각기업홈페이지및 MWC 상하이홈페이지 ( 년 7 월방문 내용 5G 이동통신시대를앞당길스몰셀기반핵심기술을발표하고모든스몰셀제품군에탑재할예정 차이나모바일과협업해램프사이트와북 RRU 솔루션에 5세대이동통신기술을탑재 LG유플러스와 5G기술표준과관련한협력을골자로 MOU를체결 5G 이동통신연구개발에기업예산 10% 과 800여명의연구인력투입 ( 전체 3000여명 / 박사급인력 45%). 소프트뱅크와 5G 공동연구개발 MOU를체결 매시브다중입출력 (Massive MIMO) 솔루션에역점을둔프리5G 기술과함께 MUSA( 다중사용자공유접속 ), UDN( 초고밀도네트워크 ) 및가상셀 (virtual cell) 의개발계획을발표 세계최초로매시브다중입출력 (Massive MIMO) 기지국을활용한다중스트림 (multi-stream) 전송기술상용화실험을성공 KT와 차세대 5G 통신기술및관련서비스모델공동개발 관련 MOU( 양해각서 ) 를체결하여공동연구개발, 2018년평창동계올림픽을위한서비스모델및이와관련된데스트베드 (Test-Bed) 를구축하여공동운용 Agilent와 5G 기술개발협력에합의 Agilent는차이나모바일이개발한 5G 통신시스템의개발및 5G 프로토타입테스트환경구축에필요한측정기술을제공 통신장비업체인 Airtel는차이나모바일과 5G 통신기기개발협력에합의 5G 기반기기 서비스시장을육성하여잠재력이큰중국시장진출모색 4) 중국은시분할계열방식인 TD-SCDMA(3G), LTE-TDD(4G) 을독자적으로채택함. 5) 정보통신방송해외정보시스템, 종국 5G 기술정책및개발동향과국내시사점 I,

8 5G 이동통신의원천기술개발뿐아니라기기 서비스시장을확대하여 5G 이동통신의파생산업을시급히육성함이바람직 - 5G 통신속도와용량은여러요구사항중하나이기때문에사물인터넷 등 5G 이동통신시나리오를고려한서비스와콘텐츠, 플랫폼중심생태 계를만드는게중요 - 4G 이동통신방식부터통신장비분야를국외기업이잠식하고있으며 5G 분야에서도같은문제의발생이우려 6) - 통신장비및서비스생태계를조성하기위한명확한로드맵을제시하고 새로운이동통신환경및비즈니스모델의변화에대한선제대응이필요 5G 주파수대역을조기에확보하고기술표준을고려한장비및서비스 개발을통해중국시장진출전략을마련 - 정치적목적이나이해관계에따른주파수분배가아니라실질적으로트 래픽폭증에대비하기위한주파수분배가필요 - 5G 이동통신테스트베드구축을통한통신기기및서비스산업생태계 구축을위해주파수확보가시급 - 5G 이동통신기술표준수립에대한중국의영향력이커지고있으며향후제품및서비스개발시중국변수를고려 중국은면적당용량 (traffic volume density/area traffic capacity) 을 5G 핵심요소로추가하였으며자국내고속열차최고속도에맞춰이동성기준을높이는안을제안 7) 6) 5G 경쟁한국이안보인다 외산잔치불길한그림자, 디지털타임스, ) 5G 이동통신, ITU 5G 비전요소 8 종확정, 전자신문,

Featured Policy 정책특집 중국의이동통신최근주요이슈 글 : 이규복 정보통신기술진흥센터 ICT 디바이스 R&D 총괄 (CP) 이동통신산업의정의 이동통신산업은이동통신을이용해사용자가음성통화, 메시지전달등의다양한필요를수행할수있도록하는단말

Featured Policy 정책특집 중국의이동통신최근주요이슈 글 : 이규복 (leekb@iitp.kr) 정보통신기술진흥센터 ICT 디바이스 R&D 총괄 (CP) 이동통신산업의정의 이동통신산업은이동통신을이용해사용자가음성통화, 메시지전달등의다양한필요를수행할수있도록하는단말과이동통신신호를전달및연계하기위한기지국및중계기시스템, 그리고소프트 웨어기술과함께반도체, 디스플레이,