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3 Contents 5G Forum 생태계백서 Chapter 1. 서론 1 Chapter 2. 이동통신및他산업동향 이동통신발전방향 국내외이동통신동향 국가별전략 서비스 기술 표준 산업생태계 他산업동향 G vertical integration 시장전망 자동차산업 제조업 에너지산업 의료산업 공공안전및공공서비스산업 56 Chapter 3. Vertical Integration 연구개발, 표준동향 연구동향 버티컬융합을위한테스트베드 (testbed) 현황 G for Europe G Berlin GIC (5G Innovation Center) GTN (5G Test Network) 69

4 5G Forum 생태계백서 산업계추진해외 5G 산업융합현황 기타 Vertical 융합을위한네트워크표준동향 서론 ITU의네트워크표준동향 ETSI의네트워크표준동향 GPP의네트워크표준동향 Vertical Integration을위한무선접속표준동향 서론 사용자시나리오를실현할수있는후보기술 Common framework for all three usage scenarios Vertical Integration을위한계측기산업동향 서론 UE 검증에요구되는 RF 시험항목 UE 검증에요구되는 Protocol 시험항목 계측기산업의발전방향 113 Chapter 4. 제언 114 Chapter 5. 결론 119 부록 1. 참고자료 121 부록 2. 백서작성기여자 124

5 Contents 표 2-1 일본의 5G 종합실증시험계획 13 표 2-2 ITU의 5G 8대성능지표 21 표 2-3 SDN/NFV 글로벌시장전망 26 표 2-4 국내외 SDN/NFV 개발업체현황 27 표 2-5 글로벌 RF Front end, Power Amplifier 부품시장전망 27 표 2-6 글로벌 RF Transceiver Components 부품시장전망 28 표 2-7 국내외 RF 부품생산업체현황 28 표 2-8 글로벌안테나시장규모및전망 28 표 2-9 글로벌 5G 안테나시장규모및전망 29 표 2-10 국내외안테나생산업체현황 29 표 2-11 글로벌소형셀장비매출액전망 30 표 2-12 세계기업용소형셀장비업체현황 31 표 2-13 스마트자동차관련산업분야와참여관련도 44 표 G PPP VS NGMN 기술파라미터 45 표 2-15 스마트그리드응용서비스 51 표 3-1 SMARTER 의 4개서비스그룹별기본요구사항 79 표 3-2 Standardized 5QI to QoS characteristics mapping 82 표 3-3 New NR bands in FR1 87 표 3-4 New NR bands in FR2 88 표 3-5 주파수넘버링 89 표 3-6 5G의 3가지사용자시나리오실현을가능하게하는기술 90 표 3-7 NR FR2 UE Power Class 93 표 3-8 NR UE Maximum Output Power Limits 93 표 3-9 5G NR RF parametric 시험항목 104

6 5G Forum 생태계백서 그림 2-1 이동통신의세대별발전현황 3 그림 2-2 5G 이동통신산업발전전략추진방향 5 그림 2-3 ITU 5G 표준화일정 8 그림 2-4 중국의 5G R&D 시범사업추진계획 9 그림 2-5 V2X 시범사업단지현황 9 그림 2-6 서비스별 5G 요구사항 11 그림 2-7 From 1st Industrial Revolution to 4th Industrial Revolution 14 그림 2-8 4차산업혁명을위한선진국들의주요전략 15 그림 2-9 이동통신이신규가치창출및영역을재정의할다른산업영역 17 그림 G 사용시나리오예시 18 그림 G/5G 이동통신네트워크구조도및장비 19 그림 G와 5G의요구사항비교 22 그림 2-13 사용시나리오별각성능지표의중요성 23 그림 2-14 ITU와 3GPP의표준화일정 25 그림 G 응용산업분야 33 그림 G는 2035년 12조달러의세계경제활동을가능케할것 35 그림 2-17 국가별 5G 가치사슬 R&D 및설비투자비중 36 그림 년글로벌 5G 가치사슬산출및고용전망 37 그림 G의글로벌성장연도별순기여 38 그림 년도자동차산업에서 5G로인한경제효과 39 그림 2-21 자동차부문과관련된공급및사용부문 40 그림 년도헬스케어산업에서 5G로인한경제효과 41 그림 2-23 자동차산업의생산유발효과및연관산업의고부가가치화 43 그림 G AA C-V2X 개념도 46 그림 2-25 스마트공장개념도 47 그림 2-26 스마트공장의수준별구축형태및국내제조업의현주소 48 그림 2-27 GE Multi-Modal 공장 ( 좌 ) 및 Siemens의 Amberg 스마트공장 ( 우 ) 49 그림 2-28 포스코 ICT 광양 ( 좌 ) 및 LG 산전청주스마트공장 ( 우 ) 49

7 Contents 그림 2-29 스마트그리드통신인프라기술 50 그림 2-30 글로벌의료IT 시장규모 54 그림 2-31 스마트헬스산업생태계구성도 55 그림 2-32 타산업분야에서새로운게인체인저가될 5G 이동통신 56 그림 2-33 재난안전망및공공서비스관련 3GPP 표준화절차 57 그림 G Worldview 58 그림 2-35 Public Safety Worldview 59 그림 3-1 5GPPP phase 2 프로젝트중 5G car, 5G media, Global 5G, One 5G, 5G city 로고 64 그림 3-2 5G Berlin Site 배치도 67 그림 3-3 5G Berlin Vertical Integration 개념도 67 그림 3-4 LGIC Vertical Integration 테스트베드구조도 69 그림 3-5 세계표준기관의 5G 역할및범위 72 그림 3-6 5G의 3대핵심서비스시나리오 (ITU-R) 73 그림 3-7 ETSI NFV ISG의 NFV 참조기능구조및인터페이스 76 그림 3-8 3GPP에서의 5G 표준화추진일정 77 그림 3-9 SMATER의 4개빌딩블럭 (Building Blocks) 78 그림 GPP SBA (Service-Based Architecture) 그림 3-11 QoS 모델 Standardized 5QI to QoS characteristics mapping (3GPP ) 81 그림 G RAN 아키텍처의주요이슈 83 그림 3-13 분리형 RAN의배치시나리오 84 그림 3-14 RAN의기능분리점옵션 84 그림 3-15 하나의 RAN과복수개의 CN으로구성되는네트워크슬라이스구성도 85 그림 3-16 NR의 non-standalone 및 standalone 동작 87 그림 3-17 사용자시나리오중심의 5G 주요기술 89 그림 3-18 매크로셀과소형셀사이의상호연동 91 그림 GHz 이상에서하이브리드빔포밍기반의다중안테나구조 93

8 5G Forum 생태계백서 그림 3-20 NR 양방향슬롯구조와 self-contained HARQ 동작 95 그림 3-21 비직교다중접속방식의일반적구조 97 그림 3-22 노멀 CP의다중부반송파간격에따른프레임구조예제 99 그림 3-23 PRB 그리드구조 100 그림 GPP R : 5G에서의 OTA 테스트방법제안 103 그림 3-25 definition of EIRP (3GPP TR ) 105 그림 3-26 단말측정데이터와측정데이터 CDF 변환 (RAN4 R , RAN4 R ) 105 그림 3-27 안테나크기D와측정거리R과의관계 106 그림 3-28 RAN4가진행하는 D 에대한 approach 107 그림 3-29 CATR의측정방식 108 그림 3-30 Protocol test 시연결방식의예 109 그림 3-31 Mobility 시험의예 109 그림 3-32 Mobility의경우변화되는 power 110 그림 3-33 Broadcast signal(ss Block) 을이용한동작 111 그림 3-34 Beam management 구현의예 111

9 Chapter 1 서론 Chapter 1 서론 이동통신은선없는음성통신을시작으로저가격의통신환경을국민에제공하고스마트폰의등장이후본격적으로시작된데이터통신은뉴스, 지도, SNS, 금융, 교통, 게임, 음악과동영상까지다양한분야의서비스가활성화되었으며, 우리의생활과우리사회를혁신적으로변모시켜왔다. 이러한변화는산업생태계의변화를초래하여앱을중심으로한새로운시장의등장과뉴스, 비디오렌탈샵, 음악유통시장, 소매소비형태등의다양한변화를유발시켰다. 이제이동통신은데이터중심의 4세대이동통신에서 5세대이동통신인 5G로의변화를준비하고있다. 5G는이전세대의이동통신과다르게사람들사이의통신뿐아니라사물간통신을저소비전력이나저지연등의특성을보다효과적으로지원하고기존산업의사업시스템과생태계와의유기적인결합을가능하도록진화하는등기존산업과의융합을목적으로개발되고있다. 진화된이동통신시스템은기존산업에무선연결성과이동성을제공하고다양한기능을제공하여새로운서비스를가능하게하여기존사업의혁신을도모하고이를통해기존산업의발전에기여하고자한다. 이를통해다양한산업분야에서국민편익을증진하고산업경쟁력을향상시키는데기여할것으로기대한다. 이와같이 5G 이동통신이단순한 ICT 이동통신영역에서벗어나 4차산업혁명의인프라로다양한산업과융합되어전방위적으로확대 활용될것으로전망되면서일본 중국등세계각국은 5G 주도권확보를위해치열하게경쟁하고있다. 특히 5G와他산업간의융합은막대한경제적파급효과를창출하고 2020년경국민들이 5G 서비스혜택을누리는통신환경이조기에조성될것으로기대를모으고있다. 또한제4차산업혁명시대는빅데이터기반의지능정보기술과데이터기반의통신인프라가접목되어발전할것으로전망된다. 특히제4차산업혁명에서논의되는他산업과의융합은통신인프라를활용하여이뤄지는만큼앞으로그가치가확대될것이다. 우리나라정부는 5G 국제표준화일정, 4차산업혁명확산등급변하는국내외상황을고려하여기존의 미래이동통신산업전략 을고정계획 (Fixed Plan) 으로써, 5G와他산업간의융합을키워드로 5G 융합서비스상용화를반영한 5G 이동통신산업발전전략 을수립하였다. 본전략에는생태계육성에대한세부전략이포함되어있는데 5G 기업을육성하기위해서 5G 기술 장비신뢰성확보를위한개방형테스트베드구축및시험인증기반을조성하는한편 5G 분야의해외수출지원, 5G 종합정보전달, 핵심인력양성등기업육성에필요한기반을마련하는내용을담고있다. 아울러 5G와他산업간의융합을촉진하기위해관련부처 기관이협력할수있도록 5G전략추진위원회 를범부처로확대 운영하고, 민간의자발적인상생협력생태계조성을유도하는내용을담고있다. 작년에처음발간된 5G포럼의생태계백서는다양한산업과 5G의융합을준비하는차원에서 5G 1

10 이동통신과다양한산업의현황을살펴보고융합을지원하는측면에서의테스트베드와계측기산업의동향을살펴보았다. 특히기술적인측면에서무선기술과네트워크구조측면에서산업간융합을지원하는과점에서의기술개발현황을살펴기술발전방향에대한가이드역할을수행한부분이있었다. 1년이지난시점에서 5G와다양한산업의융합을위한노력은세계각지에서눈에띄게활발히진행되었으며, 기술발전측면에서는 3GPP 에서무선기술측면에서 NSA (Non Stand-Alone) 의표준제정을완료하고네트워크구조측면에서일정부분성과를보여주고있다. 본생태계백서는개정판의발행을통해변화하고있는이동통신산업생태계의현황을살피고국내외현황을분석하여 5G 생태계발전을위한구체적인논의에공통된인식을제공하는목표를가지고작성되었다. 개정중주안점을둔부분은각국의 5G와다양한산업의융합을지원하기위한정책들과 5G 시장전망, 전세계적으로이루어지고있는 5G와다양한산업의융합을위한노력들이다. 기술적인측면에서는백서의초안이기술적인방향성을보인데비해, 그간진행된표준결과를반영하여본개정판에서는 5G가다양한산업과의융합을지원하기위해표준화되고있는현황을무선기술과네트워크구조측면에서살펴본다. 이를통해 3GPP 를중심으로한표준개발현황을산업융합관점에서이해하고활용할수있기를기대한다. 특히 3GPP 에서의무선기술표준이 mmwave 와 beam forming 등의멀티안테나에많은부분을할애하여개발되면서이에대한시험과검증이 5G 이동통신의상용화에주요이슈로떠오르고있는점을고려하여이에대한부분을추가하였다., 생태계백서의발간이이동통신산업의현황과 5G에서목적으로하는다양한산업과의융합을위해타산업의현황을이해하고융합을위해진행되고있는노력을시범 / 실증사업과기술개발측면에서이해할수있는계기가되기를기대하며, 이를활용하여국내 5G 관련산업의성장에기여할수있기를기대한다. 2

11 Chapter 2 이동통신및他산업동향 Chapter 2 이동통신및他산업동향 2.1 이동통신발전방향 지난 30여년간, 이동통신은사람과사람을더나은방법으로연결하기위해진화해왔다. 이러한이동통신의진화는대략 10년을주기로전송속도와용량, 효율성측면에서큰기술적도약을이루며, 새로운세대로발전을거듭하였다. 1980년대 1세대이동통신을시작으로 1990년대 2세대, 2000년대 3세대, 그리고 2010년대 4세대를거쳐, 2020년대 5세대로향해가고있다. 그림 2-1 이동통신의세대별발전현황 아날로그음성통신기반의 1세대이동통신이 1980년대에등장한후, 인류는처음으로유선전화의속박에서벗어나이동중에도자유롭게통화를할수있게되었다. 이는단순히음성통화를하는사용패턴의변화뿐만아니라, 업무, 여가등여러다양한삶의방식을변화시켰다. 이동통신이빠르게확산되면서, 1세대이동통신의한계또한점차분명해졌다. 이동통신기기는크고, 무겁고, 매우비쌌으며, 커버리지도제한적이었고, 주파수자원의활용또한매우비효율적이었다. 1세대이동통신은 1990년대 2세대이동통신으로진화하면서많은한계들을극복할수있었다. 2세대이동통신은처음에는 TDMA (Time Division Multiple Access) 기반으로시작하였으며, 이후 CDMA (Code Division Multiple Access) 기술도도입되었다. 대한민국은 1996년에세계최초로 CDMA 기술을상용화하였다. CDMA 기술은 1세대대비음성통화용량을 10배이상증가시키는등비약적인개선을가져왔으며, 3세대 CDMA2000 및 WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) 기술의기술적기반이되었다. 3

12 3세대이동통신은음성용량의증대뿐만아니라, 데이터서비스를위한이동통신네트워크를최적화하였고, 또한휴대기기를통하여이메일, 날씨, 뉴스등인터넷서비스의접속을가능하게하는등패러다임의변화를가져왔다. 이러한변화는스마트폰시대에모바일광대역서비스로발전해나가는기반이되었다. 4G LTE는 All-IP 네트워크구조를통해보다빠르고더나은모바일광대역서비스가가능해졌다. 4G LTE는 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 파형기반의새로운 Air Interface를도입하였으며, 다중접속방법으로하향링크는 OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 를, 상향링크는 SC-FDMA (Single-Carrier Frequency Division Multiple Access) 를사용하였다. 4G LTE는진화를거듭하여 MIMO (Multiple Input Multiple Output), Carrier Aggregation, 고차변조 (High-Order Modulation) 등새로운혁신적기술들을도입함으로써전송속도를더욱향상시켰다. 그결과네트워크용량이획기적으로증가하였으며, 지난 10년간 4천배나증가한데이터트래픽을효율적으로감당할수있었다 (Cisco VNI, February 2016). 최근에는기가비트급전송속도를갖는 LTE 네트워크가등장하고있다. 이는초창기 2G 데이터네트워크대비약 10만배나빠른최대전송률 (peak rate) 이다. 전세계적으로 3G 및 4G LTE 네트워크가확산되면서, 2010년을기점으로모바일광대역서비스가입자숫자가유선광대역서비스를추월하게되었다 (GSMA Intelligence, October 2014). 또한이동통신영역에서생산된경제적가치는계속증가하여 2020 년에는 3.7조달러에이를것으로예상된다 (GSMA, February 2016). 이두가지경이적인지표는단지 30여년만에이동통신에서의혁신이산업의지형을어떻게송두리째바꿔놓았는지를잘설명하고있다. 또한 4G LTE에기반한스마트폰의급속한확산은이동통신이외의다양한산업생태계와, 소비자의생활패턴에많은변화를가져왔다. 특히디지털콘텐츠의생산, 유통, 소비와관련된산업에특히큰변화가있었다. 음원시장의경우, 음반유통시장은급격히축소되었고, 대신음원다운로드및스트리밍관련된시장은급격히성장하였다. 출판시장도 e-book 시장이빠르게성장하고있으며, 또한스마트폰을통한포털서비스의콘텐츠소비가종이신문시장을빠르게잠식하고있다. 광고시장에서도 PC 기반의유선인터넷망을통한광고보다휴대기기를통한모바일광고시장이더커지고있다. 교육시장에서도휴대기기를통한동영상강의가점차보편화되고있다. 컴팩트디지털카메라는사진이나동영상을찍자마자이동통신을통해즉시공유가가능한스마트폰에게시장을내주었으며, 전자사전도스마트폰을통한웹기반서비스로인하여급격히시장이축소되었다. 자동차네비게이션도스마트폰을통해이동통신사가제공하는서비스를이용하는사용자가점차늘고있는추세이다. 4

13 Chapter 2 이동통신및他산업동향 2.2 국내외이동통신동향 국가별전략 G 이동통신전략 한국우리정부는향후 5G 주도권확보와융합기술의조기경쟁력확보를통해 4차산업혁명으로서의사회 문화적이양을선도적으로준비하고, 새로운융합산업의창출에대비하기위해 2016년 12월말에 5G 이동통신산업발전전략 을수립하였다. 이를통해 2014년 1월에 미래이동통신산업발전전략 이란이름으로수립된조기상용화중심의기존전략을토대로급변하는국내외환경요인을반영하여 5G와타산업간융합에대한이정표를제시하였다. 이는글로벌선도업체의독주가심화되고, 각국후발업체들이추격하는상황에서이동통신산업이국가주력산업으로지속적역할을하고향후새로운성장동력으로서나가야할길을제시했다는점에서그의미가크다고할수있다. 이전략을토대로정부는 4차산업혁명을선도하는 5G 이동통신강국이라는비전을제시하고, 이를위해서비스, 기술, 표준화그리고생태계차원의세부전략수립하고, 5G 융합시장선도, 이동통신세계최고, 표준특허경쟁력달성을목표로향후 2022년까지민관공동으로 5년간약 1조원을투입할계획이다. 그림 2-2 5G 이동통신산업발전전략추진방향 관련세부전략으로첫째, 서비스측면에서는 5G 조기상용화기반융합시장선도를목표로 2018 년 5G 시범서비스를시연하고, 2020년세계최초 5G 상용화를추진하며 2022년까지 5G 상용망을기반으로융합서비스시범사업을추진할계획이다. 세부적으로 2018년까지상용수준 5G 시범서비스를제공하기위해평창, 강릉, 정선등의올림픽베뉴지역과광화문, 서울역, 인천공항등주요거점지역에 5G 시범망을 2017년하반기까지구축할예정이다. 또한, 5G 시범망기반으로가상 증강현 5

14 실, 자율주행자동차, 드론제어등새로운산업을접목하는몰입형 ( 증강 가상현실 ), 지능형 ( 인공지능 ), 편재형 ( 스마트시티 ), 자율형 ( 자율주행차 ), 공공형 ( 재난대응및의료 ) 융합서비스등을시연할계획이다. 이후세계최초상용화를통한통신시장선점을위해 5G 시범서비스를바탕으로초고속을지원하는 5G 상용망을 2020년상반기까지구축하고, 관련하여 2018년하반기까지주파수할당계획을수립하며 2019년중주파수경매를추진할계획이다. 또한, 추가적으로상용서비스확대를위해주파수경매시부대조건으로기지국설치및커버리지확보등관련구축의무를부과하여조속한서비스확대를유인할예정이다. 마지막으로, 2022년까지 5G와타산업간융합시장선도를위해기구축된초고속 5G 상용망을기반으로저지연 초연결성을강화한융합서비스네트워크로의고도화를추진하고, 각지역별전략산업과 5G를융합한시범사업을 2018년부터 2020 년까지추진할계획이다. 관련하여해당사업은범부처기가코리아사업 2단계를통해추진될계획이며, 시범지역별로이동통신사업자와중소기업간의협력컨소시엄을구성하여진행할예정이다. 이를위해정부는자율주행자동차 드론등의자율형서비스, 지능로봇 지능형비서등의지능형서비스, 가상현실 증강현실등의몰입형서비스, 재난망 응급서비스등의공공형서비스, 스마트시티 스마트공장등의편재형서비스로대표되는 5대융합서비스를정의하였다. 이를토대로 5G 이동통신산업발전전략 에서정의한 6개의 5G 융합서비스를기가코리아실증사업에참여하고있는통신사업자컨소시엄별로 2개씩분담하여, 5G 포럼과함께서비스시나리오를선개발하고향후국내 5G 융합서비스사용자요구사항을 ITU 표준에반영할계획이다. 이와더불어통신인프라가필수적이며, 경제적파급효과, 해외사례, 민간사업자선호등을고려하여 5개내외의융합서비스추진분야를선정하고, 2018년상반기부터총 3년동안민간주도컨소시움으로구성된시범사업으로연계할예정이다. 현재과학기술정보통신부에서는해당시범사업추진시지자체협력및타산업분야주관부처등이참여하는지원체계를구축하고, 인력양성, 사업화 R&D, 규제개선및표준화지원등다른정책지원수단을연계하여지원할계획이다. 그리고관련연차별목표및개발내용을 2019년과 2022년목표서비스로이원화하여수립하였다. 최초 1차년도에는 2019년목표서비스를검증하고시연하며, 2022년목표서비스에대한개념설계를추진한다. 그리고 2차년도에는 2019년목표서비스에대한시범서비스를개시하고, 2022 년목표서비스관련요소기술을개발할계획이다. 마지막으로 3차년도에는 2019년목표서비스의성과활용및확산방안을수립하고, 2022년목표서비스에대한검증및시연을추진한다. 둘째, 기술측면에서는 5G 융합산업활성화를위한저지연 초연결성등유 무선핵심기술개발에주력하고, 관련하여통신및융합분야 10대유망품목육성을추진하며, 기존국제공동연구를융합중심체계로강화할계획이다. 우선 5G 유 무선핵심기술개발을위해무선측면에서는기존초고속중심투자를축소하고, 저지연 초연결성투자비중을확대한다. 그리고유선측면에서는무선과마찬 6

15 Chapter 2 이동통신및他산업동향 가지로기존의초고속관련투자를축소하고, 개방형 SW 기반망구조혁신과보안성강화를추진한다. 또한, 5G 조기상용화를바탕으로통신장비 부품시장선점을추진하고시범사업과연계하여 5G 융합부품및서비스를발굴하기위해통신및융합분야의 10대유망품목을선정하여육성할계획이다. 마지막으로 5G 융합기술경쟁력확보를위한국제공동연구강화를위해조기구축된 5G 인프라를활용한공동기술개발및관련글로벌업체들과의상호운용성검증을통해국제표준연계를추진할계획이다. 셋째, 표준화측면에서는국내 5G 통신기술의국제표준반영, 5G 융합서비스관련국제표준화체계구축을통해표준화주도권을확보하고, 글로벌 5G 주파수공조를지속적으로추진할계획이다. 표준연구반을중심으로국내 5G 통신기술의국제표준반영을위해 2017년 10월에국내 5G 기술관련후보기술제출의향서를 ITU( 국제전기통신연합, International Telecommunication Unit) 의공식표준화기구에제출하였고, 그림 2-3와같이향후평창동계올림픽직전제 29차 ITU 회의개최시 3GPP 기반국내 5G 후보기술을제출할계획이다. 또한, 공식표준화기구와사실표준화기구사이의표준화체계구축을통해국내 5G 융합서비스의표준화선점발판을마련하며, 국내관심대역인 28GHz의사실상국제공통대역화를추진하기위해주파수정책협력회의를지속적으로개최하고향후 24.5GHz ~ 26.5GHz등 5G 공통대역을추가확보하기위해 WRC( 세계전파통신회의, World Radio Conference)-19에도적극대응할계획이다. 넷째, 생태계측면에서는중소기업 5G 경쟁력확보를위해개방형 5G 테스트베드및시험인증체계를마련하고, 해외시장진출지원과범부처차원협력강화를추진할계획이다. 5G 개방형테스트베드구축을위해 2018년 6월까지표준화이전 5G 기술검증용개방형테스트베드를구현하고, 이후통신사테스트베드와연계한시험 인증환경을구축할예정이다. 또한, 이동통신과융 복합제품 서비스에대한글로벌망연동국제공인시험, 적합성및방사시험분야시험등을고려한국제공인시험인증체계마련을추진할것이다. 그리고 5G 융합시장진출을위한강소기업육성기반을마련하기위해정보통신기업및타산업융합기업간해외수출상생 협력체계를구축하고, 5G 장비 서비스 콘텐츠동반진출프로젝트를발굴하며, 인력양성사업등을통해 5G와타산업간융합을위한핵심인력양성을추진할계획이다. 이러한 5G 산업생태계조성을위해기존 5G 전략추진위원회 를국방부, 복지부, 안전처, 비ICT 기업등 5G 기반타산업융합과관련된부처 기관참여를통해점차확대운영하고, 관련서비스시나리오, 기술요구사항, 표준화방안, 시장전략, 규제및제도개선등에대해심도있게논의할계획이다. 7

16 그림 2-3 ITU 5G 표준화일정 중국1 중국은 2015년 3월부터공업화정보부를중심으로 5G 기술의개념을완성하여연구개발계획수립에착수한후 5G 기술개발을 국가주요과제 로지정하고통신사 장비회사 대학 연구기관으로구성된 52개기관이연구개발을추진중이다. 특히, 2016년 3월부터 5G를국가프로젝트로지정하여 차세대정보기술산업계획 ( 년 ) 을발표하고 52개의산 학 연관계기관을중심으로 2020년까지총 5,000억위안 ( 약 85조원 ) 의대규모자금집행계획을수립하였다. 또한, 2015년부터연구기관, 이동통신사업자, 글로벌제조업체, 칩셋업체, 테스트장비업체가참여하는 5G 시범사업을그림 2-4과같이총 3단계로나누어서추진중이다. 세부적으로베이징, 화이러우단지내 CAICT(CHINA Academy of Information and Communications Technology, 정보통신기술연구원 ) 의 MTNext Lab에서만든통합테스트규격기반으로 2016년말까지핵심기술위주의 1단계시범사업을추진하였고, 이후 2017년말까지 Tech Scheme 위주의 2단계시범사업을진행하였다. 그리고 2018년말까지 3단계의 System Trial을진행을통해 Technology R&D Trial 을완료한후, 2019년부터 2020년까지 Product R&D Trial 을추진할계획이다. 이를위해공업정보화부, 국가발전개혁위원회, 과학기술부의 3개국가기관이공동으로 2020년이후의 IMT 기술을검토하고국가적으로대응하기위해 2013년 2월에출범한 IMT-2020(5G) PG(5G Project Group, 5G 프로젝트그룹 ) 내에신규 WG(Working Group, 워킹그룹 ) 으로 C-V2X(Celluar-Vehicular To Everything) WG와 5G Trial WG를신설하였다. 특히, C-V2X WG에서는 2017년부터 2018년까지 LTE-V2X Product Trial, V2X Application Trial, 8

17 Chapter 2 이동통신및他산업동향 Demonstration Trial의총 3단계계획을토대로셀룰러 V2X 기술솔루션연구와시범사업을통한셀룰러 V2X R&D 고도화와이를통한산업화로의연결을위한활동이이루어지고있다. 관련하여 5.905~5.925GHz대역에서의셀룰러 V2X 연구와시범사업을위해 2016년 6월에상하이의 A NICE City, 11월에총칭의 I-VISTA를필두로제지앙, 베이징 -허베이, 지린, 지앙수내에 V2X 데모사이트를구축하였다. 그림 2-4 중국의 5G R&D 시범사업추진계획 그림 2-5 V2X 시범사업단지현황 유럽 (European Union) EU는 5G PPP를중심으로 EU 정부와민간 ICT 산업체, 연구소, 학계간상호협력을위해정부차원에서총 7억유로를투자하여스펙트럼, 표준화, 대외협력을지원하고, 민간은매칭펀드투자및협의된 5G 주요성능목표달성을위한연구개발을수행중이다. 2015년도에무선, 네트워크, 전송, 9

18 운용및가상화등다양한 5G 핵심기술개발추진을위한 phase 1 프로젝트시작하였고, 관련하여 METIS-II, FANTASTIC-5G, 5G-NORMA 등 19개의대형과제를통한원천연구수행, 5G 서비스의요구사항및원천기술에대한적용가능성을검토하였다. 또한, 5G 네트워크의진화와운용방식에대한연구를통해 5G 기술을다양한산업군에적용시키기위한 phase 2 프로젝트를 2017년부터시작하였다. 세부적으로 5G car, 5G city, 5G media, One 5G, NGPAAS, slicenet, global 5G, SAT 5G, 5G picture, 5G transformer, 5G tango 등 21개의프로젝트로구성되어있다. 이를통해 5G 네트워크의진화, 운용방식에대한연구와함께 5G 기술을다양한산업군에적용시키는것을목표로삼고있다. 특히, 기존의 5G를규정하는 8대 KPI(Key Performance Index, 핵심성능지표 ) 를일원화하여적용시키지않고다양한서비스에특화하여제시했다는점에서그특이점을찾을수있다. 구체적으로그림 2-6에서보듯이공장제어, 자율주행, 원격의료, 에너지, 미디어 엔터테인먼트로구분하여, 각서비스를실현하기위해필요한 KPI 를상대적으로부각시켜표현하였다. 이러한움직임은 5G 기술기반의커넥티드카, 자율주행차량등미래자동차를연구하고사용화하기위해삼성전자, 에릭슨, BMW 등이참여하여 2016년 9월에설립된 5GAA(Automotive Association, 자율주행협의체 ) 를통해구체화되고있음을알수있다. EU는 5G를하나의국한된기술로보지않고전자상거래를포함한모든디지털상품의국경간장벽을허물어단일화된플랫폼을구현하는디지털단일시장개념으로확대하여 2020년까지 5G 인프라와서비스개발을통한글로벌리더십확보를위해민관분야에서 2016년 9월에 5G Action Plan( 실행계획 ) 을수립하여추진중이다. 2018년까지조기 5G 네트워크도입을목표로수립하고, 2020년말까지대규모로상업화를추진할수있도록 EU 회원국간에로드맵과우선순위를조정할계획이다. 세부적으로 2018년까지일부분야에 5G를적용하고, 2020년까지최소한개주요도시에 5G를상용화하며 2025년까지모든도시지역및주요교통로에 5G를적용할예정이다. 특히, 2018 년이전까지는개별국가별로 5G 핵심기능시연을위주로추진하고, 이후부터는타산업융합분야의시나리오별상호운용성시연에집중한다. 이를위해 5GIA(5G Infrastructure Association) 을중심으로 2017년 5월 5G Pan-European Trial 로드맵 을수립하였고, 관련된쇼케이스행사로유로 2020을고려하고있다. 10

19 Chapter 2 이동통신및他산업동향 그림 2-6 서비스별 5G 요구사항 이와더불어, 한국정부와는 2015년부터 2017년까지 1차국제공동연구를통해 mmwave 기반무선통신, 위성통신등으로구성된이종액세스와코어망기술결과물을활용하여평창동계올림픽에서시연을목표로하는 5G CHAMPION 과제를마무리하고, 이를확대하여 2018년부터 2020년까지약 50억원규모로 2차국제공동연구를추진한다. 관련하여총 2개협력분야로구성되어있으며, 세부적으로몰입형초실감가상현실영상등초고속서비스제공이가능한지상 항공이동체지원초광대역밀리미터파기반고신뢰자율네트워크기술개발과이기종네트워크환경에서글로벌주파수조화및상호운용성이확보된 5G 융합서비스테스트베드구축으로이루어져있다 일본일본은총무성을중심으로 2015년 6월 세계최첨단 IT국가창조선언 을통해 5G 연구개발에대규모예산을투입, 5G에사용할 7개대역주파수를검토하고세계최고수준의 IT 인프라확보를목표로 5G 시스템연구개발및실증프로젝트를진행중이다. 특히, 2020 년대비사회전체 ICT화계획 을통해 2020 년도쿄올림픽에맞춰 ICT 정책을재정비하고사회전반의 ICT 활용도를높이는전략을 11

20 2015년 7월에수립하여, 5G 전략의핵심을 기술 이아닌서비스와생태계로정의하고, 산 학 관이하나가되어 5G 생태계조기실현을목표로추진중이다. 관련하여 2014년 9월 NTT 도코모, KDDI, 소니, 샤프등이동통신사, 단말 장비제조업체, 학계, 총무성등 43개사 125명의전문가로구성되어출범한 5GMF(5G Mobile Communication Forum, 5G 모바일추진포럼 ) 가이를주도적으로추진하고있다. 내부적으로기획위원회, 기술위원회, 애플리케이션위원회, 네트워크위원회의총 4개의위원회로구성되어 5G 네트워크기술로부터서비스개발에이르기까지초기단계부터 5G 생태계전반을구성하는모든요소에대해검토하고있다. 특히, 최근 5GMF 내 5G TPG(Trial Promotion Group, 시범서비스그룹 ) 를신설, 5G 종합실증시험을추진중이며, 이와관련된기술문서로 5G 종합실증시험의개념과세부시나리오에대해기술한 5G Utilization Projects 가포함된 5G TPG 리포트를 2017년 3월에발표하였다. 이를토대로표 2-1과같이 5G의 3대서비스시나리오에대해총 6개의실증사업을 2017년 5월부터 3년간추진할계획이다. 이와관련하여 5G의적용범위를단순하게스마트폰에국한하지않고, 고화질 TV에서스마트가전, 웨어러블, 스마트카등통신기능이탑재된모든단말에도입하는것을목표로하고있으며, 주요이동통신사업자이외에연구기관이참여해전국각지에서고품질영상전송, 차량간실시간통신, 원격모니터링을시험할예정이다. 한편, 정부차원에서 5G 비즈니스체계정립을위해 B2B2X 모델을제시했다는점이특기할만하다. 구체적으로제조업체 (B) 와통신사업자 (B) 간유연한비즈니스협력관계를제공하고이를토대로통신사업자 (B) 와개별기업 (X) 간사회이슈에대한새로운솔루션제공을통해최종적으로통신서비스를제공받는사용자의기대효과를증진시킨다는내용이다. 이는 5G가더이상통신서비스의기술적진화에서바라볼것이아니라, 他산업과융합을통해서새로운서비스를제공할수있는근간 ( 인프라 ) 이된다는것을이해한것으로풀이되고, 5G 생태계가통신분야의생태계에서벗어나他산업의생태계로영향을미칠것으로보이기때문으로짐작된다. 12

21 Chapter 2 이동통신및他산업동향 표 2-1 일본의 5G 종합실증시험계획 참여업체실증실험내용장소기술목표 NTT 도코모 - 고화질, 고정밀영상콘텐츠전송 - 종합병원과지역병원간원격치료 도코시내일부와카야마현 사용자단말 5Gbps 기지국 10Gbps NTT 커뮤니케이션즈 - 고속철도, 버스에대한고화질영상전송등 도치기현일부시즈오카현 고속이동시 2Gbps KDDI - 건설기계원격조작, 이동수단의실시간정보전송 사이타마현 1ms( 무선구간 ) 저지연통신 소프트뱅크 - 자율주행트럭군집주행시원격모니터링, 원격조작 야마구치현 1ms( 무선구간 ) 저지연통신 국제전기통신기초기술연구소 (ATR) - 경기장내자유시점영상동시전송 - 철도역내에서고정밀영상수집 배포 오키나와현도쿄나리타공항국제선터미널역 사용자단말 5Gbps 기지국 10Gbps 국립연구개발법인정보통신연구기구 (NICT) - 생산부터소비까지물류관리 재고관리 - 스마트오피스, 텔레워크등 북해도오사카 100 만대 /km2 다중동시접속 미국미국은주파수정책을책임지는 FCC와버라이즌등이동통신사업자, 이동통신연구와진흥을목적으로운영되는 5G Americas 를중심으로 5G 시대를준비하고있다. 이중 5G Americas 는미주지역의 LTE-A와 5G를포함하여 LTE 모바일광대역기술을대표하는산업무역협회형태로설립된기구이다. 5G Americas 는 3GPP, ITU, GSMA 등국제기구와협력하여통신산업분석및정보제공에기여하고있고, 글로벌 5G 단체와상호협력을추진하고있다. 뿐만아니라 2016년 7월백악관주도로설립된 AWRI(Advanced Wireless Research Initiative, 차세대통신기술연구추진단 ) 를중심으로자국연구재단이총 7년간 4억달러를투자하여, 4개도시규모의무선통신기술테스트플랫폼구축계획을수립하였다. 연구재단에서직접 8,500 만달러규모의프로젝트를집행하고, 별도로 3억 5천만달러규모의투자를병행하고있다. AWRI는삼성전자 노키아 퀄컴 인텔 오라클을비롯해 AT&T 버라이즌 스프린트 T모바일등 20여개의글로벌통신 IT 기업과미국내 400여명의연구자를연결하여신기술개발을활성화하기위한목적으로설립되었다. 특히, 삼성전자는미국내여러도시에서 5G 통신핵심기술에대한실험과검증을진행하고있으며, 이사회멤버로서 5G 주파수로각광받고있는 28GHz 이상의초고주파수대역과차세대이동통신망구조에대한연구를주도하여기술고도화를추진하고있다. 전체연구분야는초고속이동 13

22 통신, 응급의료서비스, 자율주행차, 공장에서 IoT 적용, 비즈니스용전용망, 가상현실로구성되어있다. 그리고 FCC는 2017년 4월이동통신사및협력사들이스몰셀설치를쉽게진행하기위한정책을수립하고, 이를위해스몰셀설치를지연시키는각주정부및지방당국의장애요소에대한조사를착수하여규제, 프로세스, 환경검토절차에대한개선방안을검토하였다. 최근버라이즌은국내기업인삼성전자등과협력하여세계최초로 2017년 4월에 28GHz대역에서최대 10Gbps를지원하는고정식 5G 시범서비스를공급하기로발표하였다. 이는비록단말기의이동성을고려하지않고 28GHz대역을가정용백홀망으로사용하는측면에서한계가있지만, 기지국업체관점에서는많은밀리미터파장비를상용화하는기준을수립했다는점에서그의미를찾을수있다 他산업융합전략 18세기증기기관의발명을통해기계를이용한공장생산체제를가능하게했던 1차산업혁명은 20 세기초컨베이어벨트를이용하여대량생산을가능하게한 2차산업혁명으로이어지고, 1970년대공작기계, 산업용로봇및 IT 기술이접목된공장자동화시대를열었던 3차산업혁명이후, 다양한융 복합기술이접목된 4차산업혁명이일어나고있다. 4차산업혁명은사물인터넷 (IoT; Internet of Things), 인공지능 (AI; Artificial Intelligence), Big Data 처리기술등을기반으로가상 (Cyber) 세계와물리적 (Physical) 현실세계가네트워크를통해하나로통합되는사이버물리시스템을구축하면서실현되고있다. 그림 2-7 From 1st Industrial Revolution to 4th Industrial Revolution ( 출처 : DFKI, 2011) 14

23 Chapter 2 이동통신및他산업동향 독일, 미국, 중국, 일본등제조선진국들은이미 2020년이후의미래경쟁력확보를위해플랫폼및표준화모델선점을위한제조업분야의진화전략을계획하고추진중에있다. 대표적으로 4차산업혁명을이끌고있는독일은 2011년 High-Tech Strategy를위한구체적인실현계획을발표하면서센서, 로봇산업, 혁신제조공정, 물류및 ICT 기술등주요 5대핵심분야의미래과제들을 Industry 4.0으로통합하였고, 2014년 The New High-Tech Strategy Innovation for Germany 라는새로운전략아래 Industry 4.0의실현을최우선과제로선정하였다. 2013년 Industry 4.0 추진을위해주요산업협회를중심으로 Platform Industry 4.0 발족하였고, 2015년연방경제에너지부와연방교육연구부를중심으로정부, 산업계, 학계를아우르는범국가적인민관합동정책협의체로확대해나가고있다. 그림 차산업혁명을위한선진국들의주요전략 미국은 2011년부터대통령주도하에선진제조산업의경쟁력강화를위한민 관 학이모두참여하는 AMP(Advanced Manufacturing Partnership) 를구축하였고, 2012년혁신역량강화, 인재양성, 기업여건개선등 3개의분야를중심으로선진제조업경쟁력강화방안을마련하고, 2013년부터 AMP 2.0을통해첨단제조업프로그램및제조혁신네트워크 (NNMI; National Network for Manufacturing Innovation) 를구축하고있다. 또한, 2012년부터 GE(General Electric) 등 163개의기업및단체가참여하는 IIC(Industrial Internet Consortium) 을구성하여운영중이다. 중국은 2015년에 2025년까지글로벌제조강국대열에진입한다는전략목표실현위해 5대중점계획실현과차세대정보기술, 고정밀수치제어및로봇, 항공우주장비, 해양장비및첨단기술선박, 선진궤도교통설비, 에너지절약및신에너지자동차, 전력설비, 농업기계장비, 신소재, 바이오의약및고성능의료기기등 10대전략적산업육성을위한 Made in China 2025 전략을수립하여추진중이다. 또한, 2018년까지인터넷, ICT와경제 사회각분야의융합, 이를통한신성장동력창출등 15

24 을위해 4대목표와 7대액션이포함된인터넷플러스전략을제시하였다. 일본은 2015년 SIP(Strategic Innovation promotion Program) 을기반으로정부차원에서 IoT, 빅데이터, 인공지능, 로봇등 10개연구개발과제를통해새로운제조시스템구축을지원하고있고, 로봇강국위상을강화하고저출산 고령화에따른생산노동력감소등사회문제의극복방안으로로봇신전략을발표하였다. 국내에서는 2014년창조경제구현을위한제조업 3.0 전략을통해산업자원부를중심으로제조업공장 1만개의스마트화를추진하고있고, 미래창조과학부를중심으로과학기술및 ICT를바탕으로신산업발굴및일자리창출을위한미래성장동력종합실천계획을수립하여추진중이다. 또한, 2016 년지능정보사회도래에따른기술-산업-사회변화에대응한중장기대책인제 4차산업혁명에대응한지능정보사회중장기종합대책을발표하였다. 16

25 Chapter 2 이동통신 및 他산업 동향 서비스 1세대부터 4세대까지 이동통신은 음성 및 데이터 서비스의 용량 및 품질을 향상시키며 사람과 사람 을 연결시키는 방향으로 발전하여 왔다. 5G 이동통신은 사람 뿐 아니라 모든 사물을 연결시키며, 기 존의 다양한 산업들 간의 경계를 허물고 산업의 영역을 재정의하며, 새로운 사업 모델 및 Use Case를 가능하게 하는 혁신적인 플랫폼이 될 것으로 예상된다. 그 결과 기존에 경험하지 못하였던 수준의 효율성 및 효용성을 사회 전반에 걸쳐 제공할 수 있다. 그림 2-9는 5G 이동통신이 신규 가치를 창출하고, 산업간 영역을 재정의 할 수 있는 분야의 예를 나타낸다. 5G의 잠재성은 그림 2-9에 나타낸 예에만 국한되지는 않는다. 4G LTE에 대한 논의가 시작되었던 2000년대 초반만 하더라도 지금처럼 스마트폰이 보편적으로 확산될 것을 어느 누구도 예 상하지 못하였던 것처럼, 지금까지 알려지거나 예상하지 못하였던 새로운 응용분야의 출현도 가능할 것으로 기대된다. 이동통신 업계는 미래에 새롭게 등장할 혁신적인 기기 및 서비스 등을 하나의 통합된 시스템으로 수용하기 위하여 5G 이동통신 시스템을 유연하고 가변적으로 설계하는 것을 검토하고 있다. 그림 2-9 이동통신이 신규가치 창출 및 영역을 재정의할 다른 산업 영역 ITU (International Telecommunication Union)는 2015년 9월 발간한 IMT Vision 문서 (ITU-R M )에서 아래와 같이 3가지 카테고리의 대표 5G 사용 시나리오를 제시하였다. Enhanced Mobile Broadband (embb) 모바일 광대역(Mobile Broadband)은 멀티미디어 콘텐츠, 서비스 및 데이터에 접속하는 사용 시나 리오이다. 모바일 광대역에 대한 수요는 지속적으로 증가하고 있으며, 기존 모바일 광대역 보다 더 향상된 성능과 끊김 없는 사용자 경험을 제공하는 향상된 모바일 광대역(Enhanced Mobile 17

26 Broadband) 으로발전할것이다. embb 사용시나리오는광역커버리지 (wide-area coverage), Hotspot 을포함하며, 이둘은서로다른요구사항을갖는다. Hotspot 의경우단위면적에사용자의밀도가높으며, 높은트래픽용량이요구되는반면이동성에대한요구사항은낮은편이다. 광역커버리지의경우끊김없는 (seamless) 커버리지가요구되며, 높은이동성지원이필요하다. 또한현재의전송률보다는높지만 Hotspot 보다는상대적으로낮은전송속도가요구된다. Ultra-Reliable and Low Latency Communications (URLLC) URLLC 의대표적인사용예는원격진료및수술, 제조공정자동화, 스마트그리드를통한전력분배, 교통안전등이있다. 이러한사용예들은전송속도, 지연시간, 안정성등에있어매우엄격한요구조건을갖는다. Massive Machine Type Communications (mmtc) mmtc 사용시나리오의특징은매우많은수의기기가네트워크에접속되어, 지연시간에민감하지않은상대적으로적은양의데이터를전송한다는점이다. mmtc 기기는가격이낮으며, 저전력소모로배터리수명이길것이요구된다. 위의 3가지카테고리외에도현재로서는예측할수없는새로운사용시나리오도미래에새롭게등장할것으로예상된다. 따라서매우넓은범위의요구조건을갖는새로운 Use Case를수용하기위해서 5G 시스템은매우높은수준의유연성 (Flexibility) 을필요로한다. 모듈구조의 5G 시스템설계를통해모든네트워크시스템이모든기능을다갖출필요는없게함으로써이러한유연성을확보하는것이가능하다. 그림 G 사용시나리오예시 18

27 Chapter 2 이동통신및他산업동향 기술 이동통신기술발전동향이동통신기술은 1980년대의 1세대이동통신시스템부터약 10년단위로세대별변천하여발전하고있으며, 2017년인현재는 4세대이동통신시스템인 LTE (Long Term Evolution) 가상용화되고있으며, 2020년최초상용화를목표로 5G이동통신시스템에대한표준화를진행하고있다. 아래그림은 4세대와 5세대를포함하는이동통신네트워크구조도예를보여주고있다. 그림 G/5G 이동통신네트워크구조도및장비 단말은 LTE Smart Phone부터, IoT의특징을갖는다양한형태의 5G 단말로구성될것이며 Radio Access Network는 Macro 기지국, Small Cell 기지국등으로구성될것이며 Core Network 은 4G와 5G가혼재하는형태로구성될것이다. 이러한상황에서 5G 기술로 reliability, flexibility, intelligence, agility 등이거론되고있지만가장중요한기술은상호운용성 (inter-operability) 기술이다. 5G 인프라는 SDN/NFV 기반으로개방화가될것으로예상되는데기존의기술과새로운 5G 기술간에서로잘동작하지못하거나성능이떨어질수있기때문이다. 4G 이동통신생태계관점에서의이동통신장비는 RF 모듈, 단말통신칩, 스마트폰을포함하는이 19

28 동단말, 매크로기지국, 스몰셀기지국 ( 마이크로기지국, 메트로기지국, 펨토 / 피코기지국 ), 구조에따른 RF 안테나파트의 RRU((Remote Radio Head), 모뎀과프로토콜을포함하는 DU(Digital Unit) 과같은장비를포함하는무선액세스네트워크, MME(Mobility Management Entity), P-GW/S-GW(Packet GW/Serving GW), HSS(Home Subscriber Server) 등의장비로구성된 EPC(Evolved Packet Core) 코어네트워크로구성되며무선액세스네트워크의운용관리및자동구성기능의수행을위하여 OAM Server/ SON(Self-Organizing Network Server 장비생태계도적은시장을차지한다. 5G 이동통신장비는 4G 보다는다양한형태의단말, 4G보다는다양한형태의무선액세스망장비생태계가생성될것으로생각되며, 코어네트워크의경우다양한단말, 무선액세스망을고려하여 Flexible 한구조를수용할수있는소프트웨어에의하여제어가능한코어장비들이생태계를구성할것으로전망한다. 4G LTE의경우 LTE 조기상용화를위하여 LSTI(LTE/SAE Trial Initiative) 라는단체를사업자, 단말, 제조업자가연합하여구성하였었으며이연합단체를통하여 LTE와 SAE의가능성을확인하고실질적인단말, 시스템, 사업자간의 Inter-operability를확보하는창구역할을수행하여조기상용화에기여를하였다. 5G의경우 2018년평창올림픽을목적으로한규격작성을위하여 5G-SIG 라는협의체를만들었고 KT를중심으로삼성, 에릭슨, 노키아, 인텔, 퀄컴이관련규격을완성하여장비 Test를시행하고있으며, 그외에 NGMN 의 5G Trial & Testing Initiative 등에서도관련이슈를논의중이다 G 성능지표및요구사항 5G는기존 4G LTE 보다여러관점에서더욱향상된성능을제공할것으로예상된다. 앞에서설명한 5G 사용시나리오별로매우다양하고상이한성능지표가요구될것이다. ITU의 IMT Vision 문서는표 2-2과같이 8개의 5G 주요성능파라미터를제시하였다. 5G 이동통신은초고속유선인터넷에상응하거나그보다나은사용자경험을제공할것으로예상된다. 최대전송속도 (peak data rate) 와사용자가체감하는전송속도모두증가할것이며, 주파수사용효율성도향상되고, 지연시간은감소하며, 이동성은증가할것이다. 뿐만아니라, 이미 4G에서부터논의가시작된사물인터넷 (Internet of Things) 도 5G 시대에더욱만개하여스마트기기, 센서등다양한종류의물체들이사람의개입없이네트워크에접속될것이다. 네트워크측면에서는전력소모가개선될것이며, 5G 확산을위해서는망구축비용또한적정한선에서결정될수있어야할것이다. 그림 2-12은 4G와 5G의성능지표별요구사항의비교를나타낸다. 20

29 Chapter 2 이동통신및他산업동향 표 2-2 ITU 의 5G 8 대성능지표 Parameter Peak data rate User experienced data rate Latency Mobility Connection density Energy efficiency Spectrum efficiency Area traffic capacity Definition Maximum achievable data rate under ideal conditions per user/device (in Gbit/s) Achievable data rate that is available ubiquitously across the coverage area to a mobile user/device (in Mbit/s or Gbit/s) The contribution by the radio network to the time from when the source sends a packet to when the destination receives it (in ms) Maximum speed at which a defined QoS and seamless transfer between radio nodes which may belong to different layers and/or radio access technologies (multi-layer/-rat) can be achieved (in km/h) Total number of connected and/or accessible devices per unit area (per km2) Energy efficiency has two aspects: on the network side, energy efficiency refers to the quantity of information bits transmitted to/ received from users, per unit of energy consumption of the radio access network (RAN) (in bit/joule) on the device side, energy efficiency refers to quantity of information bits per unit of energy consumption of the communication module (in bit/joule) Average data throughput per unit of spectrum resource and per cell (bit/s/hz) Total traffic throughput served per geographic area (in Mbit/s/m2) 5G embb를위한최대전송속도는 10Gbit/s에이를것으로예상된다. 하지만, 특정조건에서는그림 2-12에나타낸바와같이최대 20Gbit/s 까지도지원할것을요구한다. 사용자체감전송속도는 embb의시나리오에따라요구사항이달라진다. 광역커버리지를위한 embb의경우는사용자체감전송속도가 100Mbit/s 정도로충분하지만, Hotspot 의경우에는 1Gbit/s 정도로높은속도가요구될것으로예상된다. 주파수효율성 (Spectrum Efficiency) 은 4G LTE 대비 3배나증가할것으로예상되며, 면적당트래픽용량 (Area Traffic Capacity) 은 Hotspot 의경우 10Mbit/s/m2에이를것이다. 5G 액세스망은 3G나 4G 네트워크보다더향상된용량을제공하면서도에너지소비는높지않아야한다. 따라서증가된네트워크용량만큼의비율로에너지효율 (Energy Efficiency) 이항상되어야한다. 5G의 URLLC 서비스를지원하기위해서는지연시간 (Latency) 이 1ms 이하여야한다. 또한 5G는 500km/h 속도로이동하는고속철도에서도충분한 QoS를보장하여야한다. 마지막으로 5G는 mmtc 서비스를위해 106/km2의접속밀도 (Connection Density) 를지원해야한다. 대부분의사용예에서위에언급한성능지표들은모두중요하지만, 특정시용시나리오별로각각의 21

30 성능지표들의중요성또는요구사항들은달라질수있다. 그림 2-13 는 embb, URLLC, mmtc 3 대 주요사용시나리오별로각성능지표들의중요성을각각높음, 중간, 낮음으로나타낸다. 그림 G 와 5G 의요구사항비교 embb의경우사용자체감전송속도, 면적당트래픽용량, 최대전송속도, 이동성 (Mobility), 에너지효율, 주파수효율성이중요성이높으나, 이동성과사용제체감전송속도가모든사용예에서동시에똑같은중요성을갖지는않는다. 예를들어 Hotspot 은광역커버리지의예보다사용자체감전송속도는높아야하나, 더높은이동성이요구되지는않는다. URLLC 의경우에는안전과직결된서비스를위하여낮은지연시간이제일높은중요성을갖는다. 또한교통안전과같은예에서는이동성이높은중요성을갖지만, 전송속도는상대적으로덜중요하다. mmtc의경우에는많은수의기기가네트워크에접속하기위하여, 접속밀도가매우중요하다. 그러나간헐적으로적은양의데이터를전송하는스마트미터링의경우와같이, 전송속도와이동성은낮아도상관없다. 대신기기의가격이낮아야하고, 배터리수명이길어야한다. 표 2-2에언급된성능지표외에도, 5G 시스템을보다유연하고안정적으로만들기위해서는유연한주파수대역폭사용, 안정성, 회복탄력성, 보안, 프라이버시, 위치측정정확성, 배터리수명등도고려해야할중요성능지표이다. 22

31 Chapter 2 이동통신및他산업동향 그림 2-13 사용시나리오별각성능지표의중요성 23

32 2.2.4 표준 국내표준화추진체계표준은다수의생산주체가합의한공통기준으로글로벌시장선점, 시장확산및소비자편익증진등사회 경제적효과를유발한다. 특히표준특허는시장의규모가커지면로열티등고부가가치창출이가능하므로, 미래고부가가치로인정받는산업분야의표준특허획득및표준화활동전략이매우중요해지고있다. 2015년영국은표준이 GDP 성장률에약 28.4%( 15년기준, 약 92억파운드규모 ) 정도기여하는것으로분석 (BSI 보고서, 15.7월) 하였고, OECD는표준이세계교역의 80% 에영향을미치고있다공표한바있다. 표준은공식인정된표준화기구 ( 공식표준화기구 ) 또는이해관계가같은산업체가모인단체 ( 사실표준화기구 ) 에서합의한절차에따라제정이되는데 5G 이동통신도예외는아니다. 우리나라는 5G 이동통신의표준화주도권을확보하기위해서미래창조과학부, 한국ITU연구위원회, 한국정보통신기술협회가긴밀히협력하고있다. 한국ITU연구위원회는 ITU-R WP5D 연구반을중심으로 5G 비전, 미래기술동향, 6GHz 이상대역기술등에대한표준화연구진행중 ( 12년 ~) 이고, 한국정보통신기술협회는정보통신표준화위원회산하에기술위원회와프로젝트그룹을두고있다. 5G에대한표준화이슈가증가하고 a선기술과네트워크구조진화의표준화이슈연계성이증가하여무선기술, 네트워크기술, 시험 / 인증관련기술위원회간의유기적인협력과고도화된표준화체계구축이필요한상황이며, 다양한산업과의융합을효과적으로지원하기위해서는시장요구에빠르게대응할수있는체계가필요하였다. 이와같은요구에따라한국정보통신기술협회 (TTA) 에서는 2017년 7월 5G 특별기술위원회 3 (STC 3, Special Technical Committee) 를구성하였다. STC3는 5G 무선접속기술표준화및 3GPP PCG/TSG 등대응을위한 SPG31, 5G 서비스융합및네트워크구조표준화및 ITU-T/3GPP 등대응을위한 SPG32, ITU-R 국제평가그룹활동을위한기술평가그룹, SPG33, ITU-R 관련표준화및 ITU-R/CJK IMT 등국제협력을위한 SPG34 를산하에두고 5G에대한국내표준을총괄하고있다이밖에 5G의이동통신의다양한산업에의융합을목적으로하고있는 5G 특성상공공안전통신 (PG902), ITS/ 차량ICT(PG905), 스마트전력전송 (PG909) 등프로젝트그룹을통해국내표준제정, ITU 및 3GPP 대응, 한중일 IMT 표준협력회의개최등을추진하고있다 글로벌 5G 표준화일정 3G 와 4G 도입초기까지만하더라도 3GPP, 3GPP2, IEEE 등여러표준화기구의이동통신규격 이서로경쟁하는구도였다. 그러나 3GPP 의 4G LTE 가전세계적으로널리확산보급되면서 24

33 Chapter 2 이동통신및他산업동향 3GPP2, IEEE의 Mobile WiMAX는점점세력을잃어가고있다. 현재많은이동통신업계관계자들은 5G 이동통신표준화는 3GPP 에서만이루어질것으로공통된견해를보이고있다. 3GPP에서는기존 LTE-A pro의진화와새로운규격 (NR, New Radio) 에대한작업을포함한 5G 표준화를진행하고있다. NR에대한표준은 phase 별로진행할예정이며 phase 1인 release 15는 NSA (Non Stand-Alone) NR의표준과 SA (Stand-Alone) NR의 stage 3 표준을각각 2017 년 12월과 2018년 6월에완성하고 ASN.1의완성을 2018년 3월과 9월로예정하고있다. Phase 2에해당하는 release 16은종합적인 5G의완성을목표로하고있으며 2019년 12월완성, ASN.1 (Abstract Syntax Notation 1) 은 2020년 3월을목표로하고있다. 2017년 12월 3GPP RAN WG에서는이중 phase 1 (release 15) NSA NR에대한표준을완성하였다. 3GPP 에서는다양한산업과의융합을지원하고다양한요구사항을반영하기위해코어네트워크를포함한네트워크진화에대한표준화작업을진행중이다. SA WG에서코어네트워크 phase 1 stage 2 표준작업을완료하였다. 그림 2-14는 3GPP 의 5G 표준화일정및예상상용화시점을나타낸다. 그림 2-14 ITU 와 3GPP 의표준화일정 25

34 2.2.5 산업생태계 이동통신생태계 네트워크장비네트워크장비시장은 SDN(Software Defined Networking)/NFV(Network Functions Visualization) 기술이접목되어진화하고있다. SDN/NFV 기술은 2010년부터데이터폭증에대비한연구를시작하여다양한네트워크환경에서서비스를제공할수있는기술로부상하기시작했다. SDN/NFV는하드웨어와소프트웨어로구분할수있고, 글로벌시장규모는 13년 22억달러에서연평균 66.5% 성장하여 18년 280억달러를형성할것으로예측된다. 표 2-3 SDN/NFV 글로벌시장전망 구분 ( 단위 : 백만불 ) CAGR ('13-'18) 하드웨어 1,715 3,575 5,939 8,428 12,451 17, % 소프트웨어 ,363 4,639 7,506 11, % 합계 2,237 4,568 8,302 13,067 19,957 28, % ( 출처 : TTA, K-ICT 표준화전략맵, 2017.) 5G의기술목표를해결하기위해서서비스가상화기술을지원하는 SDN 과 NFV 기술적용에대한기술개발필요성이크게부각되고있다. SDN/NFV 기술이적용되면통신사업자는네트워크장비비용과전력손실절감으로 CAPEX, OPEX 감소, 네트워크구축시간단축과비용회수증대, 네트워크자원관리효율화, 소프트웨어업체의시장참여로인한산업활성화등의이점이있을것으로보인다. 국내 SDN/NFV 기술은출연연과산업체를중심으로개발하고있다. 출연연은 SDN 컨트롤러및전송기술, NFV 구조및인터페이스등을개발하고있고국내기업도오픈플로우기반의 SDN 컨트롤러개발을진행하고있다. 국내통신사업자도 NFV 기술을모바일코어와모바일액세스구간에적용하기위한아키텍처기술개발을진행하고있는중이다. 해외업체도기술개발에적극적으로나서고있는데통신사업자뿐만아니라, 칩제조사와서버장비제조사도 NFV 솔루션을개발하고있다. 26

35 Chapter 2 이동통신및他산업동향 표 2-4 국내외 SDN/NFV 개발업체현황 구분국내업체해외업체 SDN NFV 쿨클라우드, 아토리서치유비쿼스, 파이오링크, 인티게이트, 삼성전자 이루온, 콘텔라, 텔코웨어, 아이엔소프트, KT, SKT, LGU+ 빅스위치, 시스코, 구글 NTT, 브로드컴, HP, NEC, 화웨이, 에릭슨, 후지쯔, 시에나 AT&T, Orange, Telcom Itali, IBM, 에릭슨, 화웨이, 오라클, 알카텔루슨트, 인텔, 폭스콘, 윈드리버 RF 장비이동통신용 RF 시스템은안테나, 전치단 (FEM : Front-End Module), 트랜시버 ( 상하향주파수변환 ) 구성된다. 스마트폰에들어가는 RF 부품은 WiFi, FEM(PAM : Power Amplifier Module 포함 ), RF TRx 등으로분류할수있다. RF Front end 칩시장은스마트폰, 스마트패드모바일기기뿐만아니라스마트 TV, 스마트가전기기, IoT 등의무선제품에적용됨에따라그수요가많고, PAM은인구밀집지역의데이터트래픽이급증하면반드시필요한핵심부품으로이동통신각대역마다하나씩소요될것으로전망되고있기때문에기술집약적, 고부가가치산업이다. FEM은 5G 시대에필요한기술로서현재국내외적으로시장형성이미미하지만 5G 이동통신단말, 기지국시스템뿐만아니라위성및국방용, 재난안전분야등에적용될전망이다. 이동통신단말용 RF Front end와 Power Amplifier를합한 14년시장규모는 63.8억달러로 19년까지연평균 7.4% 성장률을보이며 96.1억달러규모의시장을형성할것으로전망된다. 표 2-5 글로벌 RF Front end, Power Amplifier 부품시장전망 구분 ( 단위 : 백만달러 ) CAGR ('14-'19) RF Front end 3, , , , , , % Power Amplifier 2, , , , , , % 합계 6, , , , , , % ( 출처 : IDC, ) 한편이동통신단말용 RF Transceiver의 2013년시장규모는 54.9억달러로 2018년까지연평균 3.8% 성장률을보이며 66.3억달러규모의시장을형성할것으로전망되고있다. 5G에서밀리미터파기술이적용되면초고주파기술에대한 EM(Electro-Magnetic) 특성을실제구조에적용하여개발될것으로보인다. 27

36 표 2-6 글로벌 RF Transceiver Components 부품시장전망 구분 Transeiver Components ( 단위 : 백만달러 ) CAGR ('13-'18) 5, , , , , , % ( 출처 : IDC, ) 국내중소 중견기업에서개발하는통신칩중스마트기기에적용되는칩은 RF 칩이유일하다. 이는 국내중소 중견기업의비즈니스영역확장이용이하다는것을말한다. WiFi, FEM(PAM 포함 ) RF TRx 부품별로분포된국내외업체는아래표와같다. 표 2-7 국내외 RF 부품생산업체현황 부품명 국내업체 해외업체 WiFi 라온텍, 뉴라텍, 아이엔씨 퀄컴, 브로드컴, 마벨 FEM(PAM 포함 ) 와이팜, 와이솔, 삼성 아바고, 스카이웍스, Qorvo, 퀄컴 RF TRx FCI, 아이엔씨, GCT 퀄컴, 미디아텍 안테나세계안테나시장은이동통신기지국 / 단말, 자동차충돌방지시스템, 군사용레이터, 위성용안테나등다양한분야에적용되고있다. 글로벌시장규모는 13년 117억달러에서연평균 4.5% 성장하여 18년 148억달러를형성할것으로예측되고있다. 표 2-8 글로벌안테나시장규모및전망 구분 ( 단위 : 백만달러 ) CAGR ('14-'19) 시장규모 11,736 12,404 13,292 13,681 14,104 14, % 전년대비성장률 4.5% 5.7% 7.2% 2.9% 3.1% 5.0% - ( 출처 : Gartner, ) 기존의금속안테나를이용한빔포밍문제점을개선하면서반도체플라즈마안테나기반의시장이 형성될것으로전망되는데밀리미터파빔포밍안테나기술이 20 년에개화할경우 5G 안테나시장에 28

37 Chapter 2 이동통신및他산업동향 적용함에따라 21~ 25 년간점진적으로점유율이상승하여총 2 억달러매출이기대된다. 표 2-9 글로벌 5G 안테나시장규모및전망 구분 ( 단위 : 백만달러 ) CAGR ('14-'19) 시장규모 , , , , % 점유율 0.5% 1.0% 1.5% 2.0% 2.5% - 매출액 % ( 출처 : ETRI, ) 국내기지국안테나업체로에이스테크, 케이엠더블유, 감마누, 하이게인안테나등이있으며, 단말용안테나제조업체로파트론, 아모텍, EMW 등이있다. 에이스테크사의단말용안테나는휴대폰에탑재되는안테나로서 LG전자에납품되고있으며, 기지국용안테나는국내이동 3사 (SKT, KT, LGU+) 와미국 Ericsson, 인도 Reliance 등에납품되고있다. 국내기지국안테나시장의 50% 정도를점유하고있다. 케이엠더블유사도국내업체 ( 삼성전자등 ) 뿐만아니라세계메이저업체 (Alcatel-Lucent, Domital Corporation, Fujitsu, NEC) 에안테나를납품하고있다. 파트론사도단말용안테나를삼성전자, LG전자등국내주요휴대폰제조사와미국, 일본, 중국에위치해있는여러휴대폰제조사에공급하고있다. 한편해외메이저장비업체로는 Huawei, Ericsson, Alcatel-Lucent, Cisco, NSN, ZTE, Juniper Networks, Fujitsu, NEC 등이있다. 표 2-10 국내외안테나생산업체현황 국내업체 에이스테크놀러지, 하이게인안테나, 감마누, EMW, AT&S 해외업체 Kathrein, Andrew, Ubidyne 스몰셀장비스몰셀은유무선융합서비스실현을통해새로운수익창출의기회를가져다주는차세대모바일네트워크의핵심구성요소로진화할것으로전망되면서, 세계적으로스몰셀을도입하는사업자수가빠르게증가하고있으며글로벌장비업체와다양한제조업체들이스몰셀시장에진출하는상황이다. 글로벌스몰셀장비시장은 2015년도 11억 7,290만달러에서연평균 12.8% 성장하여 2020년 21억 4,530만달러규모의시장을형성할전망으로도심핫스팟위주로통신사업자가설치하는스몰셀과 29

38 특히기업용스몰셀의매출이크게증가할전망이다. 통신사업자 표 2-11 글로벌소형셀장비매출액전망 구분 ( 단위 : 백만달러 ) CAGR ('15-'20) 도심 % 교외 , , , , % 소계 1, , , , , , % 기업용 % 합계 1, , , , , , % ( 출처 : IHS, ) 2015년세계기업용스몰셀장비는스몰셀전문기업과이동통신장비메이저업체가제고및판매하고있는가운데산업집중도지표인 CR3 기준, 48.9% 로제조업체간경쟁이치열한상황으로미국 SpiderCloud가선두를차지하고있는가운데 (23.9%), 메이저빅3 업체의 (Cisco, Alcatel-Lucent, Huawei) 점유율이지속적으로상승하는중이다. ( 13년 21.3% 14년 29.1% 15년 30.8%) 스몰셀생태계는 AP, 게이트웨이, 미들웨어, 기타요소들을통합한시스템들을제공하는단대단솔루션제공업체, 코어네트워크제공업체, 스몰셀 AP 제공업체, 소프트웨어 ( 프로토콜스택 ) 및부품 ( 실리콘칩셋 ) 제공업체, 기타시험및인증기관들이아래와같이생태계를구성하고있다 (Informa Telecoms Media, ). 글로벌장비업체인 Cisco, Alcatel-Lucent, NEC, NSN, ZTE등의다양한업체가단대단솔루션분야에참여하고있으며, 코어네트워크분야에는스몰셀코어네트워크부품과보안에관련된솔루션을공급하고있다. 스몰셀 AP 분야제공업체는다양한통신기술방식의 AP 제품을제공하고있으며, Picochip, Qualcomm, Percello, Texas Instruments 등소프트웨어부품제공업체는 AP에탑재되는소프트웨어와 AP 칩셋을공급하고있다. 국내스몰셀시장은국내이동통신사업자에의하여 Deployment 되고있으며, 2010년 SK Telecom이국내최초로 3G 펨토셀을상용화한후 2012년 LTE 펨토상용화, 2013년 無핸드오버셀 (Handover-Free Cell) 을개발하였으며미래스몰셀네트워크에적용할안테나및고주파기술등다양한기술을연구중이고, KT는 2013년광대역 LTE 홈펨토셀을개발하여영화관, 쇼핑몰에서순차적으로상용화하고있으며세계최대규모의퍼블릭펨토셀망을운용하고있으며, LG U+ 는 2013년 LTE 기반피코셀을개발하여서울및광역시와같이데이터집중지역부터구축하고전국으로확대하는상황이다. 30

39 Chapter 2 이동통신및他산업동향 표 2-12 세계기업용소형셀장비업체현황 ( 단위 : 백만달러 ) 제조업체 매출액시장점유율 SpiderCloud % 23.9% Cisco % 12.9% Alcatel-Lucent % 12.1% Airvana % 10.7% ip.access % 10.6% Huawei % 5.8% NEC % 4.6% Fujitsu % 4.4% 삼성전자 % 1.3% QuCell % 0.6% Ubee Interactive % 0.3% 기타 % 12.7% 합계 % 100.0% ( 출처 : IHS, ) 국내스몰셀은국내중소기업에의하여사업자에게공급되어오고있으며, 스몰셀도입초기에스몰셀을공급하던중소업체들이스몰셀관련 HW와 SW를모두해외에서수입 (licensed) 하여이동통신 3사의수요에따라공급 ( 이노와이어리스와주니코리아는 KT에공급, 콘텔라는 SK Telecom에공급, 삼지전자와아리텔은 LG U+ 에공급 ) 하였으나, 고도화된스몰셀을개발하는전문인력이부족한중소제조업체들이도태되면서, 현재국내스몰셀시장은해외스몰셀제조업체의공급이확대되고있는상황이다 (Infonetics, Small Cell Equipment, ). 국내스몰셀시장은 2015년 78.3억원에서연평균 25.9% 성장하여 2020년 247.7억원규모로증가하여국내기지국 ( 대형기지국 + 소형기지국 ) 시장의 16.6% 를차지할것으로예상 (IDC(2016.5), Gartner(2016.3) 을바탕으로 ETRI 추정 ) 하고있으며, 현재국내스몰셀제조업체는자본력과전문인력이부족하여스몰셀기지국에탑재되는 L1/L2/L3 소프트웨어기술을모두해외제조업체에의존하고있으며, 스몰셀관련장비관련 R&D를추진할수있는민간업체는특정대기업을제외하고는없는상황이다. 아직시장형성이제대로되지않은스몰셀시장에성공적으로진입하기위해정부주도로스몰셀 31

40 미래솔루션과핵심 IPR(Intellectual Property Rights) 을확보하여국내스몰셀을제조하는중소업체에제공함으로써국내산업체가혁신적인제품을시장에조기공급하고메이저업체대비경쟁우위를확보할수있는기반이필요하여 2014년부터 ETRI 에서 Small Cell L2/L3 SW를자체개발하여스몰셀업체에제공하고있다 이동통신생태계전망 5G 이동통신산업은기존의 4G 생태계와새롭게생성되는 5G 생태계가서로공존하게될것으로보인다. 이를뒷받침하는근거는통신사업자의 5G 인프라구축전략에서살펴볼수있다. 국내통신사업자는 5G 인프라구축에대하여 2가지포인트를제시하였다. 첫째는개방형 SDN/NFV 기술의도입이고둘째는기존의이동통신인프라와 5G 인프라간의상호호환성기술의도입이다. 이두가지포인트를살펴보면국내산업생태계가어떻게구성될것인지대략적으로가늠할수있다. 먼저개방형 SDN/NFV 기술의도입에대하여살펴보면국내통신사업자는특정기업의 HW 의존도를탈피하여 SW 중심으로솔루션을구축한다는의미로해석된다. 기존에통신사업자는삼성, 에릭슨, 화웨이등의대기업중심의 HW 장비를사용했고그안에포함된시스템 SW도그대로사용했다. 하지만통신장비가 HW와 SW로분리되면 HW는범용성을갖춘원천적통신장비의기능을수행하게되고시스템 SW는성능과기능에맞춘 RRC, RRM, 프로토콜의역할이중요해진다. 이로인해통신사업자는자사의요구사항에맞게통신인프라의기능을정의하고서비스를도입할수있게될것으로본다. 앞으로통신사업자는 HW와 SW를분리해서구매할수있음으로기존의산업생태계는범용성을갖춘 HW 시장과시스템 SW 시장으로구분될가능성이높다. HW 시장은기술력보다가격이저렴한장비를생산하는기업이경쟁력을갖출것이고, SW 시장은통신사업자의요구사항을충족하는기업이시장점유율을높여갈것으로본다. 특히기존장비와의상호호환성이가능한시스템 S/W의중요성이부각될것이고특정프로토콜이나특화된시스템 SW에강점이있는기업이면중소기업도충분히기회가있을것으로예상된다. 국내중소기업은급변하는통신시장흐름에따라준비를해야하는데시스템 S/W 인력이많이부족한실정이다. 통신사업자도시스템 SW 인력이충분치않음으로이를대비하기위한방안을정부차원에서지원해야한다. 한편우리나라는통신인프라를가장빠르게구축하고상용화하는전례가있는만큼중소기업과통신사업자가협력하면글로벌시장을빠르게점유할수있는가능성이높아질것이다. 32

41 Chapter 2 이동통신및他산업동향 2.3 他산업동향 G vertical integration 시장전망지금까지이동통신은대개사람과사람을연결해주는기술 (3G) 에서사람과정보를전세계적으로연결해주는형태 (4G) 로발전해왔다. 5G는기존이동통신기술에대한연구개발 (R&D), 자본투자 (Capex) 를가속화하고확대하는역할을함으로써이동통신기술을모든곳에서제약없이즐길수있도록하며지연시간이줄어들고적응성이뛰어난플랫폼으로진화하게될것이다. 지금까지의이동통신은통신사업자, 네트워크장비업체, 단말기제조업체, 부품업체등전통적인이동통신산업의생태계내에서발전해왔으며, 다른산업들은자체산업의혁신을위해이동통신기술을받아들이는데에다소소극적이었다. 하지만 5G가초고속, 저지연, 고신뢰등의특징을갖게됨에따라, 타산업에서도 5G 이동통신기술을채용하는융합서비스가점차확대될전망이다. 5Gsms 새로운형태의진보된응용서비스를가능하게하며비즈니스에혁신을가져다주고엄청난경제적성장을가능토록할것이다. 5G는산업과경제전반을변화시키는범용기술 (General Purpose Technology) 로발전할전망이다. 인쇄기, 인터넷, 전기, 증기기관등과같은발명이범용기술의예이다. 범용기술은태동기에그자체로서매우혁신적인기술이었으며시간이지남에따라여러산업을가로질러용도가확대되고지속적으로개선되어새로운혁신을창출하는특징을가지고있다. 범용기술은종종경쟁력지형도를바꾸고사회를변화시키는등광범위한산업분야에깊고지속적인영향을미친다. 그림 G 응용산업분야 ( 출처 : 33

42 IHS 마킷은 2017 년 1 월출간한 5G Economy 보고서에서, 이통통신기술이범용기술로발전하는 촉매제역할을 5G 가할수있을것으로본다 [61]. 본보고서의주요결론은다음과같다 년에 5G 는 12.3 조달러정도연관산업의가치창출에기여할것으로예상된다. 이는미국총소비금액과비슷하며중국, 일본, 독일, 영국, 프랑스의 2016 년총소비금액보다크다. - 글로벌 5G 의직접가치사슬은 2035 년기준 3.5 조달러정도의가치와 2200 만개의일자리를창출할것이다. 해당수치는현재전체이동통신가치사슬보다크며 2016 년포춘지가선정한 1000 대기업에이름을올린월마트, 스테이트그리드 (State Grid), CNPC (China National Petroleum Corporation), 로열더치, 엑손모빌, 폭스바겐, 애플, 버크셔헤서웨이, 삼성등 13 개의상위기업의수익을합한금액과비슷하다. - 네트워크와통신사업에필요한제반기술구축등 5G 기술을지속적으로확장및강화시키기위한연간투자규모는평균 2000 억달러에달한다. 이금액은 2014 년에미국연방, 주, 지역정부가대중교통인프라에지출한금액의절반에해당한다. - 또한, 5G 의구축은지속가능한세계총생산의장기적성장을도울것이다 년부터2035 년까지 5G 가세계총생산에끼칠영향은현재세계에서일곱번째로큰인도의경제와맞먹는규모이다. 그림 2-16은 5G가각산업별로미치는영향을나타낸다 년 5G 로인한부가가치 12 조 3 천억달러중에서제조업은 28% 에달하는 3 조 4 천억달러로가장높은점유율을보일전망이다. 언뜻보면점유율이높아보이지만 5G 의이용사례가많아짐에따라생산되는 5G 장비역시늘어나게되며이점이점유율증가의한이유가된다. 예를들어, 드론은운송부문의판매에기여하게된다. 그런데운송부문은제조부문에서추가로드론을구입해야하는것이다. 의료의경우도마찬가지로제조부분에서구입할 5G 장비에대한추가지출이필요하다. 이런분석은정보통신분야에도적용되는데이부문은 1 조 4 천억달러가넘어 5G 지원경제활동중두번째로큰비중을차지하게될것이다. 5G 이용사례를구현하려면통신서비스에대한투자가필요하게된다. 2035년 5G 는전세계총생산량의 4.6% 를가능하게할것이지만, 산업별영향은정보통신부문 (11.5%) 처럼높은부문부터 Health 및 Social Work 부문 (2.3%) 과같이낮은것까지다양하다 년제조부문의규모는세계실제생산량의거의 30% 를차지할것이며, 5G 를이용한제조업매출은전체평균보다약간낮은비율 (4.2%) 로많은부분이보조분야 ( 즉, 응용서비스지원장비 34

43 Chapter 2 이동통신및他산업동향 판매 ) 가될예정이다. 더욱주목할만한점은 5G 가스마트도시와스마트농업에적용되어 2035 그림 G 는 2035 년 12 조달러의세계경제활동을가능케할것 ( 출처 : IHS) 년공공서비스 ( 정부 ) 의 6.5% 와농업생산의 6.4% 에기여할수있다는사실이다. IHS 마킷은미국, 중국, 일본, 독일, 한국, 영국및프랑스와같이 5G 개발의선두에있을것으로전망되는 7 개국 5G 35

44 가치사슬의경제활동을모델로삼았다 년부터 2035 년까지 IHS 마킷은해당국 5G 가치사슬에속해있는기업의 R&D 및설비투자 (CAPEX) 에대한공동투자가매년평균 2,000 억달러를넘을것으로예상한다. 초창기에는 R&D 기반및네트워크인프라구축이 5G 투자활동을주도할것이다. 결과적으로연구개발및설비투자 (CAPEX) 에대한전반적인투자는점차줄어들것으로예상된다. 해당기간동안투자의초점은주로인프라에서 5G 고유기능을활용하는애플리케이션및서비스개발로전환될것이다. 이처럼지속적인투자사이클은 5G 시스템이구축, 새로운비즈니스모델의 5G 활용, 기본기술기반의지속적강화및많은서비스의교체주기연장에따라투자우선순위가변경되는것으로 5G 가 장기적인게임 (long-game) 이될것이라는지표이다. 미국과중국은 16 년간의본연구기간동안각각 1 조 2 천억달러와 1 조 1 천억달러를투자하여 5G 연구개발과설비투자 (CAPEX) 에제일큰역할을할것으로예상된다. 미국이글로벌 5G 투자의약 28% 를차지할것이며, 중국은 24% 를차지할것으로추정된다. 그림 2-17 국가별 5G 가치사슬 R&D 및설비투자비중 36

45 Chapter 2 이동통신및他산업동향 궁극적으로이런연구개발및설비투자 (CAPEX) 결과많은 5G 사용사례가새로출현하게되고그결과거의모든산업분야에 5G 응용이가능하게되어 5G 가치사슬및관련공급망을통해매출이늘어나게된다. IHS 마킷은 2035 년까지 5G 가치사슬만으로 3 조 5 천억달러의생산과 2,200 만개의일자리를창출이가능할것으로예상한다. 인구와투자규모로볼때 5G 는중국에가장많은일자리를만들어낼것으로보인다. 해당분석은또한 7 개국의투자가세계다른지역에미치는영향을보여준다. 많은개발도상국과신흥경제국은이미구형기술을뛰어넘어모바일지향적으로변하고있으며 5G 는이러한모바일가능경제에상당한경제적영향을미칠전망이다. 이러한기타국가들의 5G 총생산은 5G 의가장큰투자자인미국보다약간높은것으로예상된다. 그림 년글로벌 5G 가치사슬산출및고용전망 5G 가세계경제에가져올기여의척도하나는세계 GDP 에미치는순효과에관한분석이다. 5G 의판매촉진및가치사슬활동은상당히크고긍정적으로보이지만그러한것을가능하게하는 5G 에투자가다른부분에이루어졌을경우의생산성향상과비교할필요가있다. 즉세계거시경제수준에서긍정적기여가발생되어야 5G 가글로벌확장및성장의원천으로간주될수있는것이다. 37

46 IHS 마킷은 2020~35 년세계실질연평균 GDP 는 2.9% 성장할것으로예측하고있으며, 그중 5G 의성장기여도는 0.2% 정도로전망한다. 다시말하면 5G 가구축되지않는다면해당기간세계실질 GDP 는연평균 2.7% 로성장할것이다. ( 즉, 5G 는전체 GDP 성장률에 7% 를기여함 ) 2020~2035 년간 5G 의연간 GDP 기여도는총 3 조달러이다. 이수치는물가상승을반영한실달러가치이지만, 단순합계는잠재적인글로벌위험을고려하지않았다. 따라서 IHS 마킷은 GDP 기여도의순현재가치를 3% 의저렴한이자율로고려하여위험인자를감안한조정가치 2.1 조달러를도출해냈다. 이를 2020 년에서 2035 년까지관점에서볼때실제세계 GDP 성장에대한 5G 의총기여도는세계 7 위의경제대국인인도의현재 GDP 와비슷할것으로예상된다. 그림 G 의글로벌성장연도별순기여 UC Berkley 대학의 David J Teece 교수는 IHS 마킷의경제전망을바탕으로, 바탕으로, 5G 기술이자율주행차의도입을앞당기거나자율주행의유용성을완전하게실현시키는핵심기술이될것이고자동차제조사의기존사업기반을뒤흔들뿐아니라물류및운송과같은 사용부문 (using sectors) 에심대한영향을줄것이라고주장했다 [62]. 2035년에 5G는자동차부문, 관련공급망그리고사용자들로부터총경제생산성 2조4천억달러이상을달성하게만들것이며, 이를세분화하면다음과같다. - 자동차수직부문내경제효과 4670억달러 38

47 Chapter 2 이동통신및他산업동향 - Tier 1 협력사와연관자동차부품공급망의경제효과 5060 억달러 - 자동차부문의사용자와고객의경제효과 1 조 4400 억달러 그림 년도자동차산업에서 5G 로인한경제효과 자동차산업과관련된중요한공급및사용부문이그림 2-21에나타나있다. Teece 교수의자동차부문에대한 5G의경제적영향에관한연구는사회적이익뿐만아니라 5G 기반의자율주행차가산업및상용부문에상당한이익을가져다줄것이라고밝힌다. 운전자가필요없고보다효율적인경로를택하기때문에운영비 (op-ex) 가절감된다는것이명백한장점이다. 마모와연료소비의감소또한추가적인비용절감으로이어진다. 수입증대의관점에서는더욱효율적인경로선택및더긴운영시간으로도매및소매영업, 운송, 물류, 창고업등의부문에대한혜택을줄것으로보인다. 초저지연및초고신뢰성의 5G 통신은장시간저비용으로무인장비운용을가능케할것이다. 이는농업, 건설, 광업및채석등의부문에혜택을주며이들산업에대대적인영향을미칠것이다 Teece 교수는또한헬스케어부문, 관련공급자, 의료를이용하는다른산업부문에 5G가미치는영향력은실로막대할것으로전망했으며, 5G는수억명환자들이이용하는헬스케어서비스의질에큰영향을줄것이고헬스케어서비스가제공되는방식에도큰변화를가져올것으로전망했다 [63]. 2035년기준, 세계헬스케어시장에서 5G를통한매출이 1조1천억달러이상발생할것으로추산되며, 이를세분화하면다음과같다. - 헬스케어버티컬분야매출 4530억달러 -병원, 의사, 의료장비생산자, 제약부문포함 - 공급망매출 4090억달러 - 헬스케어버티컬분야 의일부이거나 헬스케어를이용 하는 39

48 범주에속한부문의공급망에서발생하는매출. 가령의료사물인터넷기기 ( 버티컬 의일부 ) 의매출증가는마찬가지로의료기기에들어가는부품을제공하는반도체회사의매출증가를의미한다. - 헬스케어이용타산업부문매출 2530억달러 - 보험, 데이터분석, 클라우드기반데이터서비스등헬스케어데이터를처리하거나부가가치를제공하는산업포함 그림 2-21 자동차부문과관련된공급및사용부문 5G는의료사물인터넷 (Internet of Medical Things, IOMT) 을뒷받침할것으로전망된다. 연결된의료기기, 센서, 모니터링장비로구성된생태계는환자와의료서비스제공자모두에게일관되고지속적인피드백루프를제공함으로써예방치료를촉진하고, 만성질환관리와같은분야에서의료적의사결정을위한정보를제공한다. 5G는 개인화된헬스케어 의새로운시대를열어갈실질적인원동력으로, 환자특정데이터를활용한예측적분석으로환자및환자의질환에맞춤형조치를취하고, 환자스스로본인의질환을관리할수있도록도움을줄수있다. 의사들과그외의료서비스제공자들은진료시환자와그상황에맞는 최초의올바른 진단과맞춤치료를제공할것이다. 40

49 Chapter 2 이동통신및他산업동향 그림 년도헬스케어산업에서 5G 로인한경제효과 향상된관리와더욱정확하고개인화된치료의경제적효과는다음과같다. - 자원및비용절감 질환을가진많은환자들의치료의장소가병원에서집으로옮겨갈수있다. - 헬스케어분야의비즈니스모델을양적인측면보다모니터링, 그리고결과에기반한보상에초점을맞추도록변화시킴으로써서비스제공자에게현재의관리비용보다훨씬우수한경제적유인을제공 - 보다건강한삶, 현재존재하는의료시스템에주는압박완화 5G 기술이세계경제의모든분야에걸쳐매우크고지속가능한이익을제공할것으로전망된다. 이전세대의이동통신기술과마찬가지로 5G 는사람들의생활, 업무및소통에중대한영향을미칠것이다. 그러나 5G 는이동통신분야를초월하여광대하고다양한산업의운영방식을근본적으로바꿀것이다. 즉, 5G 는이동통신기술을넘어독보적인범용기술로발전할것이다 년에이르면모바일애플리케이션은여러산업전반에퍼져서널리보급될것이며, 이를통해업무프로세스를재정의하고혁신을창출하여경쟁력우위에관한규칙을재정립하게하는등변화를주도하게될것이다. 이러한혁신은인간과기계의생산성에심대한영향을미치고궁극적으로전세계사람들의생활수준을향상시키는데도움이될것이다. 5G 이코노미는새로운비즈니스모델이등장함에따라기존재화및서비스제공방식이극적으로변경되거나완전히버려지면서정책결정및규제를한차원더복잡하게만들것이다. 5G 가곧널리사용될세계에서정책및규정현대화가요구되는분야에는공공안전, 사이버보안, 개인정보보호, 41

50 공공인프라, 의료, 주파수라이선스및허가, 교육, 훈련및개발등이있다. 5G 가생성할경제활동과관련된정책을입안할담당자가직면한도전과제는 5G 가일상생활곳곳에파고드는상황을대비하고지속적인혁신을저해하는제도를만들지않는것이다. 위험을감수하고투자를하고끊임없이혁신을추구하는기업활동을보호하는정책체계는 5G 경제로중단없이진행할수있는중요한수단이다. 결론적으로, 5G 의출현은대부분개인이사용하는차원에머무르고있던이동통신기술을새로운수준의고급응용프로그램을가능케하고, 비즈니스혁신및경제성장촉진플랫폼으로진화시키는전환점이될것이다. 42

51 Chapter 2 이동통신및他산업동향 자동차산업최근자동차를둘러싼다양한변화들은자동차의개념을단순한이동수단에서새로운플랫폼으로진화시키고있다. 스마트카 로통칭되는미래자동차의진화방향을둘러싸고기존의완성차업체와신규진입을시도하는 ICT업체간의각축이치열해지고있다. 스마트카시장은완성차업계에는새로운도전으로, ICT 업계에는새로운먹거리를창출하는블루오션으로인식되면서자동차제조업체들과 ICT기업들간의소리없는전쟁의서막이오르고있다. 사용자개개인의경험과라이프스타일에가장깊숙하게침투할수있는물리적플랫폼으로서자동차의기능은어떤수단으로도대체불가능하다는점에서자동차를둘러싼패권다툼은점차가속화될가능성이높아보인다. 2020년이후차량, 기차및항공기의모바일서비스에대한수요가급증할것이며, 일부서비스는기존서비스 ( 운전자편의장치, 안전장치등 ) 의자연스러운진화이지만, 일부는광대역통신서비스와같은완전히새로운시나리오를요구하는상황이발생한다. 자동차산업트랜드변화는자동차산업전반의경쟁력요인에영향을미치며, 신흥시장이글로벌자동차시장에차지하는비중이 50% 를넘어서면서주요경쟁요인이품질및기능에서가격으로변화하고있다. 이러한자동차산업의돌파구를위해 IT 산업과의융합이필수적인요소가되었으며, 5G 의핵심기술들과의융합을통한자동차산업전반의패러다임변화와 IT 업체들의진입으로빠르게발전하는자동차산업을중심으로자동차산업의미래에대해준비를해야한다. [ 자동차산업의생산유발효과 ] < 출처 : 한국은행 > [ 연관산업의고부가가치화 ] < 출처 : 현대자동차 > 그림 2-23 자동차산업의생산유발효과및연관산업의고부가가치화 자동차가외부네트워크로연결되면서전통적영역과서비스영역등이중요한경쟁요인으로등장 하였으며, 자율주행시스템의가속화로인해기존완성차업체및구글, 애플과같은거대 ICT 업체들 43

52 도차세대핵심산업으로자동차를연구개발하고있다. 자동차의진화를통해이동통신시스템을활용하여네트워크화되고, 이를통해통신사업자들도중요한참여자로자리매김하여통신사업자의자동차관련산업으로의진입을현재서비스, 위치및응급서비스, 음성기반서비스등을중심으로이루어지고있으며, 향후에는차량유지, 보수, 운전자운전행동정보에기반한빅데이터분석, 실시간결제서비스등으로확장될것이다. 스마트자동차등장에따른서비스플랫폼을활용한서비스확장은초기에는미디어콘텐츠활용및다양한어플리케이션등을스마트폰과차량을연결하여이용하는단순한형태로국한될것이나, 향후에는궁극적으로자동차자체가거대한디바이스로서의역할을수행할것으로판단된다. 이경우차량과관련된모든제어, 모니터링, 자동주행, 차량관리등의서비스는물론멀티미디어콘텐츠, 네비게이션, 인터넷, SNS, 게임, 어플리케이션등의인포테인먼트서비스까지제공할것이므로모바일인터넷, 콘텐츠서비스업체들에는새로운기회로작용할것으로예상된다. 장기적관점에서보면스마트자동차가제공하는서비스영역은차량내부를넘어차량외부로확대될것으로예상된다. 따라서다양한서비스및이종산업간의연동도가능할것으로보이며 ICT 및미디어분야는물론보험, 쇼핑, 외식등다양한산업과의새로운사업기회모색역시가능할전망이다. 표 2-13 스마트자동차관련산업분야와참여관련도 완성차업체 모바일단말업체 SW업체 네트워크사업자 웹서비스업체 안전 원격서비스 집중참여 선별적참여 선별적참여 집중참여 집중참여 차량관리서비스 집중참여 선별적참여 선별적참여 집중참여 집중참여 Mobility 서비스 집중참여 선별적참여 선별적참여 선별적참여 집중참여 네비게이션, 위치서비스 선별적참여 집중참여 선별적참여 선별적참여 집중참여 인포테인먼트서비스 선별적참여 집중참여 선별적참여 집중참여 집중참여 결제 커머스서비스 선별적참여 집중참여 선별적참여 집중참여 집중참여 ( 출처 :Oliver Wyman, 2015) 5G 환경에서의자동차산업의변화는가장중요한이슈로대두되고있으며, 이를뒷받침하는근거로글로벌 5G 추진연합에서출판하는백서에서알수있다. 범유럽연구개발프로그램인 Horizon 2020중에서 5G 관련연구개발을수행하기위한프로그램인 5G PPP는자동차의지능형기술을 5단계로정의하고 0단계위험경고, 1단계선택적능동제어, 2단계통합능동제어, 3단계제한적자율주행, 4단계완전자율주행의추진체계를정립하였다. 5G PPP는운용상요구사항을 6가지로제시하고있다. 5G PPP는무선에한정된기술이아닌 2020년에통신인프라스트럭처구성을위해 16개분야 44

53 Chapter 2 이동통신및他산업동향 에걸친프로젝트를제안을하고있으며기술적인부분에서는정확한규정보다는한계사항및요구사항만정의하여기술이지속적으로업데이트되고있다. 전세계주요이동통신사, 장비제조사, 연구기관으로구성된단체 Next Generation Mobile Networks(NGMN) 는 5G 서비스를홀로그램을활용한서비스, 500km/h의초고속이동체에서끊김없는서비스등 8개의영역을제안하고있다. 초고속이동체에서의서비스를위해아래표와같은기술요구사항을정의하였으며, 무선구간단방향전송지연을기존대비 1/10인 1ms까지줄임으로써자동차서비스를안전하게지원할수있도록구성을갖추었다. NGMN 은 5G PPP의노선과보조를맞춤으로서보다통합적인관점의 5G 네트워크기술표준화를추진할것이며, 서비스비용면에서경쟁력을갖추어야하기때문에초저비용네트워크구현이가능한기술을기반으로표준화가이루어져야한다고강조하였다. 표 G PPP VS NGMN 기술파라미터 파라미터 5G PPP NGMN 전송용량 (Capacity) 연결된디바이스 (Connection Density ) 사용자당전송속도 (User Experienced Data Rate) 면적당용량 1000 배이상 DL:50Mbps UL:25Mbps 10~100 배이상 2000/km2 10~1000 배이상 DL:100Gbps/km2 (50Mbps per car) UL:50Gbps/km2 (25Mbps per car) 에너지소모 (Energy Efficiency) 10배이상더적게 >3days 전송지연 (Latency) 단대단 1ms 이하 1ms 이동속도 (Mobility) 500km/h 500km/h 5G AA(Automotive Association: 는 3G PP 기반셀룰러기술및 IEEE802.11p 보다미래지향적인무선엑세스기술을제공하는것을비전으로완성차업체가구성한 협회이다. 45

54 그림 G AA C-V2X 개념도 ( 출처 : Qualcomm) Qualcomm, Audi, BMW, Ericsson, Huawei, Intel, Nokia, SKT가주축이되어구성한이협회는차세대 5G 모바일네트워크와 C-V2X(Cellular Vehicle-to-Every) 통신을포함하는강력한 LTE 정보통신기반기술을초점으로사물과차량연결네트워크및서비스제공을목적으로한다. 5G AA는자동차를중심으로모든사물이연결되며이를통해다양한서비스가제공될것이라고소개하고있다. 아직기술적정의는이루어지지않고있으나서비스의다양화를먼저추구할것이며기술은기존기술을최대한활용하며서비스의다양화에따른추가기술이필요할시에적극적인연구개발을지원을위해통신사업자와도긴밀한협조체제를구축하고있다. 모바일산업의혁신속도의증가는자동차산업에도영향을주어커넥티드카와자율주행분야에서더욱다양한활용사례의등장을가능하게한다. 모바일산업과자동차산업간의협력은이미시작되었고이협력을더욱활성화를위해관련산업의생태계육성이필요하다. 46

55 Chapter 2 이동통신및他산업동향 제조업 4차산업혁명의핵심이라고할수있는스마트공장은사물인터넷및사이버물리시스템을기반으로제품의기획및설계, 생산, 유통및판매등전생산과정을 ICT 기술로통합하여최소비용및시간으로고객맞춤형제품을생산하는공장을의미한다. 그림 2-25 스마트공장개념도 ( 출처 : 민관합동스마트공장추진단 ) 기능적관점에서의스마트공장은생산효율성극대화를위한수직적통합과고객의요구사항을기반으로제품개발및가치사슬창출을위한수평적통합을구현하는공장이다. 수직적통합은제품이생산되는다양한설비를대상으로최하부의 sensor 및 device 들을통해신호를획득하고, PLC (Programmable Logic Controller) 및 HMI(Human & Machine Interface) 등의제어기술을통하여설비의제어를수행하며, 생산프로세스관리를위한 MES(Manufacturing Execution System) 와창고관리를위한 WMS(Warehouse Management System) 등을거쳐최상부의전사적자원관리를위한 ERP(Enterprise Resource Planning) 시스템까지유기적인관리를위한통합을의미한다. 수평적통합은제품을사용하는 B2B 기업고객및 B2C 개인고객이원하는요구사항을도출하기 47

56 위한시장조사및제품기획단계를거쳐, 고객의요구사항을충족시키기위한제품개발공정설계단계, 공정설계후제품을생산하여고객에게제품이전달되기까지의판매및유통단계를포함하는단계별통합을의미한다. 스마트공장은분야및수준에따라다양한형태로구축이가능하고, 기업의여건및환경에따라단계적으로구축이가능하다. 스마트공장구축을위한분야는크게공장운영분야와설비자동화분야로구분되며, 구축단계는기초 중간 1, 2 단계 고도화단계로구분된다. 각분야및단계에따른수준별구축형태는아래그림과같다. 국내의제조업 3.0 전략에따르면, 스마트공장기술개발은 2020년까지단계적으로실시할예정으로, 1단계 (2015~2017년) 는스마트화수준을기초에서중간이상으로향상하기위한기술역량강화를추진하고, 2단계 (2018~2020년) 는기업 기업간의연계운영이가능한융 복합기술개발을통해중간단계에서고도화수준의기술개발을추진할예정지만, 현재국내의대부분의중소, 중견기업들은기초및그이하의단계에머물러있는실정이다. 그림 2-26 스마트공장의수준별구축형태및국내제조업의현주소 ( 출처 : 스마트공장기술로드맵 ) 미국을대표하는제조기업인 GE(General Electic) 은가전, 제트엔진, 풍력터빈, 석유시추장비분야로사업영역을확장하고있으며, 2015년인도푸네에 2억달러이상을투자하여멀티모달공장 (Multi-Modal Factory) 을구축하였고, 이는 생각하는공장 (Brilliant Factory) 으로명명되어제트엔진부터기관차부품까지다양한제품의생산및가공을지원한다. 독일의전기전자및제조기업지멘스 (Siemens) 는디지털변화에발맞춰 2014년 10월디지털팩토리사업본부 (Digital Factory) 를설치했으며, 제조공정의유연성과효율성향상및제품출시기간단축을위한통합소프트웨어, 하드웨어및기술기반서비스로이루어진포괄적인포트폴리오를제공하고있다. 48

57 Chapter 2 이동통신및他산업동향 그림 2-27 GE Multi-Modal 공장 ( 좌 ) 및 Siemens 의 Amberg 스마트공장 ( 우 ) 국내의포스코 ICT는산업용 ICT와 Big Data를적용한스마트공장을추진하고있으며, 거대한제철소의공정설비및제품에서발생하는정보수집 (IoT) 및 Big Data 분석을통해공장운영의최적화를목표로광양제철소의후판공정에해당기술을도입하여시범적용하고있다. LG 산전은생산현장에설치된 sensor, 그들로부터수집된정보를기반으로공정을제어하는 PLC, 그리고중앙통제장치들을 IoT 기술로연결하는 Connected Factory 개념이적용된청주공장을구축하였다. 그림 2-28 포스코 ICT 광양 ( 좌 ) 및 LG 산전청주스마트공장 ( 우 ) 49

58 2.3.4 에너지산업전력과 IT의용합인스마트그리드산업에서는실제전력을생산하여전달하는발전으로부터송전, 배전및고객등다양한영역에걸쳐구축된다양한네트워크들간의연결을규정한다. 기본적으로스마트그리드를지원하는 AMI 네트워크는하위시스템으로구성되는고객측에서부터통합운영센터까지 HAN/BAN/IAN, NAN(Neighborhood Area Network), WAN(Wide Area Network) 의세가지로구분된다. AMI를구성하는통신네트워크는각국가나지역별로독자적인방식으로구성할수있지만, 원칙적으로 CAPEX(Capital Expenditure) 와 OPEX(Operational Expenditure) 를고려하여가장경제적이고효율적인통신네트워크로선택하여구축할수있다. 그림 2-29 스마트그리드통신인프라기술 스마트그리드시스템을구성하는하위전력시스템과상위제어시스템들간의상호연동을위한통신인프라는그림 2-29과같이다양한통신네트워크로구성가능하며소비자측으로부터통합운용센터까지연결되는통신망의구조를보면다음 3가지범주로나누어지며다양한통신방식의솔루션들이새로이소개되고있다. 50

59 Chapter 2 이동통신및他산업동향 HAN(Home)/BAN(Building)/IAN(Industry) 스마트소비자분야의홈, 빌딩, 산업체영역의통신전달네트워크기술로저전력및저가격기반의 안전한통신기술제공을장점으로각기술들간의시장점유를위한경쟁이아주치열한영역이다. NAN(Neighborhood Area Network) 스마트그리드의필드영역을담당하는통신전달네트워크기술로, CDMA, 와이브로와같은기존의공중이동통신망기술과 IEEE802.11ah의 low power WiFi 기술과 IEEE g 기반의 SUN(Smart Utility Network) 등의무선매쉬네트워크기술등이이영역의대표후보기술로사용되고있다. WAN(Wide Area Network) 스마트그리드의 WAN은 Core/Metro 네트워크와 Backhaul 네트워크로구성된다. 중계시스템간의연동은 Ethernet 기반의유선네트워크가사용가능하며, Utility 시스템과관리시스템간에는 NAN 영역에서사용되는무선및이동통신네트워크기술인와이브로와 CDMA 기술이사용가능하다. 이영역에서는무엇보다도전력시스템및네트워크에대한보안기능이제일중요하다고할수있다. 스마트그리드구성도메인에서실제전력이전달되는도메인간의통신제어연결을통하여전달되는제어신호와전력데이터들을통하여전력시장, 전력운영그리고서비스프로바이더들간의운영및서비스가가능해진다. 이러한스마트그리드의 7개의구성도메인인발전, 송전, 배전, 소비자그리고시장, 운영, 서비스프로바이더들간의통신연결을통하여다양한시장창출과응용서비스들이제공가능하나대표적인신규시장및응용서비스로는다음과같이크게 6가지의서비스제공을정의할수있다. 표 2-15 스마트그리드응용서비스 구분광역상황인식수요반응전력저장장치 주요내용 상호연결망과광역에걸쳐전력계통구성요소들과성능을실시간모니터링하는서비스로정전발생에대비하여사전문제점예견및방지와대응을위한방안을제공하고전력망의구성요소들의움직임및성능관리를최적화 최대전력수요시간중이거나전력신뢰도가위험일경우, 고객들의에너지사용을줄이는방법으로이를위하여에너지고객에게인센티브를제공하는방법으로전력수급의균형을최적화 양수식수력발전과같이전력을직 / 간접적으로저장하는기술로써, 새로운방식의신저장능력인분산에너지자원 (DER : Distributed Energy Resource) 의사용으로발전에서실수요자까지전체전력망에이점을제공하는서비스 51

60 구분 전력수송 첨단계량인프라 (AMI) 배전망자동화 주요내용 플러그방식의전기자동자들의대규모전력집적능력으로원유절감및재생에너지사용의증가와탄소배출량의감소를실현 전력회사들이고객사이트에서계량기와상호작용할수있는 1 차적인수단으로, 양방향통신을제공하여많은기능을사용가능하게하고고객에게실시간요금정보를제공하는인프라 급전선, 변압기및네트워크로연계된배전계통구성요소들의성능극대화를제공하고송전계통과고객운영의통합지원 위에서제시한바와같이스마트그리드를구성하는도메인과이들을연결하는통신기술, 그리고전달되는제어및전력데이터등을통하여다양한서비스및시장창출이가능하다. 국내에서는 2009년부터제주실증단지, 보급사업, 확산사업등을통하여다양한시도및시장창출을위하여노력중에있다. 국외에서는미국과유럽그리고중국에서조차마이크로그리드구축, 재생에너지와배터리시장확대, 전기자동차활성화등이서로연계되어활발하게진행되고있으며가시적인효과를발생하고있다. 52

61 Chapter 2 이동통신및他산업동향 의료산업 5G는환자, 보호자, 헬스케어서비스제공자를위해 Always-on 상태로안전하게기기들을연결해야한다. 의료행위에적합할만큼안정적인연결을제공하고다양한의료시설의데이터를통합하여헬스케어서비스를근본적으로변화시키고예측이가능하도록이끌어야한다. 향후차세대의료기기는배터리사용시간이길고, 고신뢰도데이터전송이가능하며, 거의실시간으로클라우드분석기술을이용할수있다. 이러한기기들이새로운상황별데이터와환자맞춤형진단관련통찰을도출하여의료진은치료에대한유용한정보를얻고, 더나은결과를얻게된다. 5G 기술을기반에둔의료산업의발전은의료비절감과사회경제적비용감소라는경제 산업적파급효과뿐만아니라공공의료서비스와예방관리보건, 의료서비스질제고등사회 정책적효과를기대할수있는효과적인대안으로새롭게주목받고있는산업이다. 최근들어스마트폰의대중화, 데이터통신속도의증가, 다양한웨어러블기기출시, 빅데이터분석기술발달등에힘입어다양한질환에대한개인맞춤형의료서비스를저비용으로제공할수있게되었다. 기존의료서비스산업이 ICT 융합을통해스마트헬스케어산업으로탈바꿈하고있다. 나라마다속도의차이는있으나고령화현상에따른의료비급등, 치료중심에서예방중심으로의의료서비스패러다임변화는전세계적인추세다. 의료계의 ICT에대한수요증가로 ICT를활용한의료융합시장은핵심비즈니스로부상하면서큰성장이예상된다. IDC는전세계헬스케어 IT 시장규모가 2011년 840억달러에서 2016년 1,150억달러까지성장할것이라고전망했으며, BBC 리서치는향후원격의료기술의도입증가와전자의무기록 (EHR, Electronic Health Records) 의활성화가헬스케어 IT 시장을견인할것으로예상했다. 기존의료산업에서의 5G의기술융합이가장시급한서비스임에도제도적규제와환자의안전상의이유로산업진입장벽이가장높은산업군임에틀림없다. 국내의경우삼성을비롯한국내대기업들이디지털헬스케어를차세대성장동력으로결정하고병원및의료기기업체등과손잡고시장주도권을차지하기위해지속적으로노력을기울이고있으며, 오랜기간헬스케어분야에집중해온중견기업들이꾸준히전문성을강화하면서해외시장개척등에역점을두고있다. 산업연구원은 4월 모바일세계가주목하는미래스마트헬스케어산업보고서 ( 최윤희 ) 에서리서치투가디언스자료를인용해전세계헬스케어앱과관련기기전체시장이 2013년 25 억달러에서 2017년 260억달러규모로급증할것으로전망했다. 또한 ABI리서치는 2017년에전세계적으로 1억 6950만개의웨어러블기기가판매되고, 이중헬스케어관련기기가 50% 를차지할것으로전망했다. 또한국보건산업진흥원은지난해국내 20~60 대중 1200만명이스마트헬스케어서비스를이용하고, 국내스마트헬스케어시장규모가 3조원규모에육박한것으로추산했다. 53

62 그림 2-30 글로벌의료 IT 시장규모 ( 출처 :IDC, KT 경제경영연구소 ) 이러한의료산업분야에서의의료의평준화를위한원격의료지원, 실시간고정밀영상촬영및전송, 웨어러블센서디바이스를통한생체신호수집과같은실제의료행위보다는진단과관찰에유용한서비스를준비하고있는기관및산업체가많다. 이를위한통신기술및네트워크기술은타산업과는뚜렷이구분되는몇가지의이슈가있다. 먼저고정밀영상정보의송수신을위한초대용량데이터송수신기술, 이동차량에서의환자상태모니터링을위한전송지연없는데이터의송수신기술, 99.99% 의신뢰도를갖춘무결점데이터전송기술등과같은데이터송수신을위한기술들이반드시선정의되어, 의료의제도적인걸림돌이없어지면세계적인도약을준비해야한다. 54

63 Chapter 2 이동통신및他산업동향 그림 2-31 스마트헬스산업생태계구성도 55

64 2.3.6 공공안전및공공서비스산업광대역이동통신기술기반의다양한모바일브로드밴드서비스들이사람들의삶을편리하게함과동시에여러비즈니스기회들을창출함에따라, 추가혜택에대한기대가늘어나면서기존이동통신산업이외의타산업분야에서도 5G 이동통신은여러산업의비즈니스에새로운서비스와제품을제공할수있는새로운게임체인저가될것이라여겨지고있다. 그림 2-32 타산업분야에서새로운게인체인저가될 5G 이동통신 이러한인식변화는그동안독자적인재난안전통신 1) 체계를구축하여사용되어온국가재난통신망에대하여한국, 미국, 영국등의선진국가들이차세대국가재난통신망으로써전세계적으로상용이동통신망에서널리받아들여지고있는 3GPP 국제표준기술인 LTE 기술을채택한것을통해서도엿볼수있고, 정보지능화사회를지향하는 5G 시대에서재난안전및공공서비스산업도 5G 이동통신생태계에서의하나의버티컬산업영역을이룰것으로예측할수있다. 재난안전통신이란 ITU-R M.2033 정의에따르면, 공공안전 (Public Protection (PP) 이란법과질서유지, 개인의생명, 재산보호와긴급한상황을책임지는기관에서사용하는전파통신 ) 과재난구조 (Disaster Relief (DR) 심각한사회적붕괴나많은사람들의생명, 건강, 재산, 환경에큰위협이 1) 재난안전통신이란 ITU-R M.2033 정의에따르면, 공공안전 (Public Protection (PP) 이란법과질서유지, 개인의생명, 재산보호와긴급한상황을책임지는기관에서사용하는전파통신 ) 과재난구조 (Disaster Relief (DR) 심각한사회적붕괴나많은사람들의생명, 건강, 재산, 환경에큰위협이사고나자연재해또는인간활동에의해발생하였을때이상황을책임지는기관에서사용하는전파통신 ) 를위한통신이통합되어공공의안전을책임지거나재해방지등을위한협력적인통신서비스를의미한다. 56

65 Chapter 2 이동통신및他산업동향 사고나자연재해또는인간활동에의해발생하였을때이상황을책임지는기관에서사용하는전파통신 ) 를위한통신이통합되어공공의안전을책임지거나재해방지등을위한협력적인통신서비스를의미한다. 주요국들의차세대국가재난통신망의기술로 LTE를채택되면서미국, 영국, 프랑스, 독일, 네덜란드등의정부담당자들이 LTE, 5G 등국제표준기술표준화를담당하는 3GPP 국제표준회의에회원사로직접참여하여각정부의요구사항들을 3GPP 국제표준의요구사항기술규격에반영시키는등다음의그림과같은표준화절차를통해공공안전관련표준화를추진하고있다. 그림 2-33 재난안전망및공공서비스관련 3GPP 표준화절차 3GPP 국제표준회의에서는다양한정부당국자들간의미션크리티컬통신서비스를지원하기위해 3GPP Release 13에서 MCPTT (Mission Critical Push-To-Talk) 표준화를완료하였고, 3GPP Release 14에서미션크리티컬서비스들의공통기능들, emcptt (Enhancement of MCPTT), MCVideo (Mission Critical Video), MCData (Mission Critical Data) 등에대한표준화를 추진중이다. LTE 이후 5G 서비스및기술들에대한 3GPP 국제표준화논의로써 SMARTER (Study on New Services and Markets Technology Enablers), 5GS-Ph1 (5G System Phase 1) 등 5G 표준 57

66 논의가본격적으로진행되고있으며, 아래의두그림에서는 5G 에서가능한기술들이차세대국가재 난안전통신에서도활용될수있는지를보여준다. 그림 G Worldview ( 출처 : US NIST CTL) 또한, 5G 국제표준규격이라고불리게될 3GPP Release 15에서부터는철도, 해양분야등다양한공공분야서비스들이 3GPP 시스템을통해지원될수있도록타당성을연구하는기술보고서표준화를추진중이다. 철도의경우는 GSM-R의진화로써차세대철도시스템에대하여 2016년 5월국제철도연맹의사용자요구사항에기반하여 3GPP SA WG1에서 FS_FRMCS (Study on Future Railway Mobile Communication System) 라는서비스시나리오및요구사항관련기술보고서표준화를착수하였고, 유럽및한국의기관및업체들의주도로 3GPP Release 15 stage 1 일정내기술규격표준화도완료하고자추진중이다. 현재 3GPP 표준화일정대로추진된다면 2020년이후부터는차세대철도시스템의상용화가가능하여이에파생되는여러융합서비스들이시장에소개되어 5G의생태계가확장될것으로본다. 58

67 Chapter 2 이동통신및他산업동향 그림 2-35 Public Safety Worldview ( 출처 : US NIST CTL) 해양분야의경우는, 해양재난안전통신및해양에서의모바일브로드밴드서비스지원을위하여국내업체의제안으로 3GPP SA1 회의에서신규안건이채택되어 3GPP 시스템에서해양에서의재난통신및광대역통신서비스에대한서비스시나리오및요구사항개발 (Study on Maritime Communication Services over 3GPP system) 을위한기술보고서표준화가 2017년내진행된다. 5G에서는드론, 로봇등을활용한이동기지국을활용하여그동안다룰수없었던사막, 높은산지등에도최소한의모바일광대역서비스들을지원하고자 3GPP 국제표준회의에서기술표준화논의를진행중이므로, 그러한기술들이해상에서도동일하게적용된다면저렴한비용으로다양한 ICT융합서비스들을이용할수있어해상에서의일반사람들의삶또한현재대비혁신적으로개선될수있으리라예상한다. 5G 시대에서는다양한버티컬산업들이 3GPP 이동통신기술과접목함으로써기존의유일한단말기기였던핸드폰에서벗어나다양한형태의기기들이이동통신망에연결되면서 기기 의개념도달라지고있다. 일례로이와관련하여 3GPP 국제표준회의에서 2008년에서 2010년에거쳐핸드폰을전제로표준화가되었던재난문자관련 PWS (Public Warning System) 에대한서비스요구사항들을 59

68 개정하여다양한형태의기기들에도적용될수있도록 3GPP SA WG1에서는국내업체주도로 3GPP Release 15 stage 1 신규공공안전경보에대한요구사항개선 (SID epws: Enhancement of Public Warning System) 에대한기술보고서표준화를 2016년 8월부터 2017년 9월까지진행예정이다. 기존세대와달리 5G는사물인터넷, 타산업과의융합등으로인한새로운패러다임전환을일으키고있어기존의이동통신산업및타버티컬산업들이가지고있던전제또는정부의규제들도시장의변화에맞게정비하는작업도적시에맞게추진될필요가있어보인다. 60

69 Chapter 3 Vertical Integration 연구개발, 표준동향 Chapter 3 Vertical Integration 연구개발, 표준동향 3.1 연구동향 5G는 4세대까지의이동통신발전이음성통신에서데이터통신으로발전하면서다양한앱과스마트폰의발전으로개인과사회그리고관련산업의발전을주도해왔다면 5G는추가적으로산업의변화를도모할것으로예측되며, 최근의 5G 기술개발, 표준, 시연등이기존산업과의수직적통합 (Vertical Integration) 을지원하는방향으로발전이이루어지고있다. 자동차, 공장, 에너지, 의료, 엔터테인먼트등기존의산업이 ICT, 특히이동통신기술이제공하는디지털화와이동성을바탕으로부가가치가향상된형태의산업으로발전하고이를통해경제발전과사회복지를추구하고있다. 이런추세에따라 5G는기존과는다른다양한요구사항에직면하고있다. 요구사항은크게두방향에서제기된다. 첫째는다양한산업군의전송속도, 지연시간, 연결단말의수, 신뢰도등에대한기술적요구사항이며이는 ITU-R에서 8개의요구사항으로목표치를설정하고있다. 이런목표치에따라 3GPP에서는 Rel. 15와 Rel.16에서의표준화를목표로기술개발과표준화제정작업이활발히진행되고있다. 두번째요구는 5G 이동통신망이다양한산업군을지원하면서각산업군은 5G 이동통신망을자신의전용망처럼인식하고쉽게사용할수있어야한다는것이다. 이를위해다음과같은요구사항이발생한다. 첫째사업연계성이다. 다양한산업에서이동통신을활용하여연결성과이동성기반의서비스를제공하기위해서는다양한산업의서비스시스템과이동통신시스템이서로연계되어야한다. 이는이동통신사업자와타산업서비스제공자사이의계약에의해진행되며, 타산업의서비스시스템은계약에따라이동통신시스템의 API (Application Programming Interface) 등을통해활용하여타산업의서비스를완성하게된다. 이를위해서는다양한방식의인터페이스를타산업의서비스시스템에제공하여야하며크게이동통신사업자가이동통신의연결성만을제공하는경우 network developer의역할을하는경우, 플랫폼서비스까지제공하는 service enabler의역할을하는경우와최종서비스까지제공하는 service creator의역할을하는경우가있다. 두번째로는다양한산업의다양한서비스를수용할수있는다양성의수용과이동통신의연결성과이동성을접목하여발생하는새로운서비스들을수용할수있는유연성을확보하여야한다. 세번째로는 5G라는단일네트워크로다양한산업의서비스를제공하지만, 산업간그리고서비스간독립적인운영이보장되어야한다. 네번째로는네트워크운영과관리에서의효율성과사업화지원이다. 다양성과유연성의확보를위해네트워크의구조는복잡해진다. 이런네트워크를가격효율적인방법으로운영하고안정성을확보할 61

70 수있어야한다. 또한다양한산업군의서비스제공자는자신의서비스제공시스템에대한운영 / 관리를수행하면서서비스제공시스템의일부인 5G 네트워크에대한운영 / 관리를함께수행하고자할것이다. 따라서이동통신사업자는타산업에이동통신시스템의서비스를제공하면서운영 / 관리에대한인터페이스를함께제공할필요성이생긴다. 마지막으로 5G 이동통신네트워크는가격효율적인방법으로구현되고운영될수있어야한다. 이런요구사항을만족시키기위한핵심기술은가상화, 네트워크구조, 운영 / 관리시스템그리고사업화지원이다. 이를위해다양한연구, 개발, 표준화활동이진행되고있다. 표준측면에서는통신시스템에 SDN (Software Defined Network) 개념의도입이활발히진행되고있으며, ETI NFV를중심으로 NFV에대한표준과개발이진행중이다. 이와연계하여 3GPP 에서는가상화를수용한네트워크구조의진화를논의중이며, 일부표준화를완료하였다. 가상화기술에서특히오픈소스는중요한역할을담당한다. OpenStack, OpenFlow, ONF, ODL 등다양한오픈소스가각각의역할을수행하고있으며최근에는운영 / 관리와관련된오픈소스도많은주목을받고있다. 이중에는 ONAP 과 OPNFV 등에서추진하는 CI/CD (Continuous Integration / Continuous Development) 의중요성도더해지고있다. 운영 / 관리와사업화측면에서 OSS/BSS 의중요성이부각되면서 TM forum 등에서는소프트웨어화뿐아니라 NGOSS 등에대한표준을논의하고있다. 연구 / 개발측면에서는 5G가산업과의융합을목표로개발되면서이동통신시스템자체에대한개발에더하여산업과의융합에대한개발이슈가부각되고있다. 여기에는이동통신시스템과타산업서비스시스템과의연동이슈가있으며여기에는기술적인통합이슈뿐아니라이동통신의이동성과연결성에기반한타산업에서의새로운서비스, 새로운사업모델의시장수용성등에대한검증도포함된다. 또한이동통신과산업간융합의성공을위해서는혁신 (innovation) 이필수적이다. 지금까지없었던고객가치를제공할수있어야이동통신과산업의융합이시장에서성공할수있기때문이다. 이런이유떄문에이동통신시스템자체에대한개발과병행하여타산업과의연동 ( 융합 ) 을시도하는다양한연구와실증사업이전세계적으로진행되고있다. 이런연구와실증사업은두가지로분류될수있는데, 첫째는이동통신사업자 / 벤더와타산업의대표기업과의융합시도이다. 이를통해서로다른특성을가지는두산업이서로를이해하고이동통신시스템입장에서는타산업을지원하기위한요구사항과시장특성을이해할수있는기회가되며, 융합의과정에서새로운필요에의해기술개발과사업화를견인하게된다. 또다른부류는혁신 (innovation) 을촉진하기위한테스트베드가있다. 이동통신과타산업의융합을활용한혁신적인새로운서비스와새로운사업모델의출현을위해서는아이디어를구현해보고시장성을시험할수있는환경이필요하다. 정부, 사업자, 연구소, 대학혹은대표기업들은 5G 환경을구축하고벤처, 연구원, 중소기업등새로운아이디어를가지고있는주체가아이디어를 62

71 Chapter 3 Vertical Integration 연구개발, 표준동향 실현하고기술적인검증뿐아니라사업성에대한검증까지추진할수있도록환경을제공하고있다. 유럽의 5GPPP는 2015년 19개의 5G 관련 phase 1 프로젝트를시작하였으며 2016년에도신규프로젝트가추가되었다. 프로젝트들은 5G의개념부터시작해서표준, 시험시스템, 새로운액세스기술, 네트워크구조, 전송망, 셀구조, SDN/NFV 기반의가상화등 5G의거의모든기술구성요소를포함하고있으며, 이들연구결과를 5G 네트워크구조진화관점에서취합하여 2016년 7월 View on 5G architecture 보고서를발행하였다. 이배경에는 5GPPP에의해발간된대표 5개산업군 ( 자동차, 에너지, 헬스, 공장, 엔터테인먼트 ) 의 5G와의수직적통합을위한백서가있다. 5개의백서에서는각산업군의현재상황을살피고, 각산업군의전문가들과함께부가가치가향상된서비스를발굴한후이를지원하기위해 5G 이동통신기술이지원해야하는기술적요구사항을도출하고향후 5G 이동통신이산업군과의융합을지원하기위한가이드를제시하고있다. 보고서의내용을살펴보면각산업군의기술적요구사항이다양하고, 한산업군내에서도서로다른서비스간의요구사항이매우다르다는사실을확인할수있다. 더불어각산업이가지는생태계의특성상사업영위방식, 유지, 관리, 진화방식에서도차이가많음을알수있다. 5G는이런다양한요구와각산업군의독자적인사업방식과생태계를지원하여야하며, 따라서현재의네트워크구조를다양한산업군에맞게변화해야할필요성이제기되었다. 네트워크구조의변화를먼저제안한것은사업자중심의연합체인 NGMN 으로, 2015 년발간된백서를통해네트워크슬라이스와산업군지원을위한가이드를제시하였다. 5GPPP의 View on 5G architecture 보고서에서는이런요구에맞춰 5G의각구성요소에서의연구개발결과를취합하여 5G 네트워크의전반적인구조변화방향을모색하고있다. 가장중요한방향은네트워크전구성요소에 SDN/NFV (Software-Defined Networking / Network functions virtualization) 를기반으로한가상화를도입하는것으로컴퓨터네트워크와코어네트워크 (core network) 에서활발히진행되는가상화를전송네트워크 (transport network) 와액세스네트워크 (access network) 까지확대하기위한방안이논의되었다. 이때중요한요소로부각된것이가상화된망구성요소와가상화되지않은망구성요소가혼재되는환경에서의지원방안이다. 가상화된네트워크는슬라이싱 (slicing) 을통해각산업군에맞는요소들로정리되어상위계층에제공된다. 슬라이스로구성된이동통신망은각산업군이필요로하는서비스와성능, 망사용방식에따라각기다른인터페이스를통해운영된다. 이를위해새로운 API 기반의표준이필요한것으로제안되었다. 이렇게구성된이동통신망은망차원에서의관리와산업군에제공되는기능측면에서의관리등기존망과는다른차원의망관리와운영을필요로한다. 따라서효과적이고단일화된망관리구조와표준이중요한요소로부각되고있다. 부가적으로산업군입장에서서로다른이동통신망을운영하는복수의사업자망을실질적으로단일망처럼사용할수있는방안도논의되고있다. 2017년 63

72 에는 5GPPP의 phase 2 프로젝트를시작하였으며 [8], 5G car, 5G city, 5G media, One 5G, NGPAAS, slicenet, global 5G, SAT 5G, 5G picture, 5G transformer, 5G tango 등 21개의프로젝트로구성된다. 이름에서알수있는바와같이 5G 네트워크의진화, 운용방식에대한연구와함께 5G 기술을다양한산업군에적용시키는연구가 phase 2의핵심이다. 그림 3-1 5GPPP phase 2 프로젝트중 5G car, 5G media, Global 5G, One 5G, 5G city 로고 중국에서도 IMT-2020 PG (Promotion Group) 를중심으로 2015 년네트워크기술과무선기술로구분하여 5G의네트워크구조의변화를모색하는백서를발간하였다. 5G에서의다양한서비스시나리오와 IoT의접목을전제하고네트워크의발전방향과플랫폼의발전방향을제시하고있다. 네트워크입장에서는코어네트워크와 RAN 가상화를강조하고있으며, 가상화된네트워크의관리차원에서기본인프라플랫폼위의네트워크슬라이스를제안하고플랫폼과슬라이스의관리측면에서 5G MANO를제시하고있다. 또한가상화된네트워크의구축측면에서다양한구축방식의지원이필요함을설명하고있다. 이러한네트워크의진화를통해 5G가구비해야하는역량으로는네트워크슬라이스, 모발엣지컴퓨팅, 주문형모바일네트워크재구성 (on-demand mobile network reconstruction), 사용자중심의 RAN, 네트워크기능의노출 (network capacities exposure) 등을제시한다. 중국에서는 5G 관련기술개발을위해 2018년까지 Technology R&D trial과 2020년까지 Product R&D trial 을진행하고있으며, 이와병행하여 factory 4.0과유사한공장자동화, 자율주행자동차, 드론등에적용되는 M2M 기술개발을진행하고있다. 이둘사이에는지속적인정보교환과교류를통해초기기술개발부터 M2M를전제한 5G 기술개발이진행될수있도록노력하고있다. 이런노력의일환으로 Technology R&D trial에서 massive MIMO, 새로운 multiple access, 새로운 waveform, 진보된 codes, 고주파통신이외에네트워크슬라이스, 모발엣지컴퓨팅, 네트워크기능재구성, 데이터 / 컨트롤분리등의기술을병행개발하고있다. 미국에서는 5G America 에서관련백서를발간하여 5G의네트워크구조변화와발전방향을제안한바있다. CISCO 는 2016년 6월백서를통해 5G의진화에따른새로운산업군과의융합을통한새로운가치창조에대한비전을제시한바있다. 백서의서론부분에서 Vodafone의예를들어 5G의진화는기존의속도향상에더하여새로운 vertical을지원해야함을설명하고 3GPP 를포함한표준논의에서이러한두가지방향을지원하기위한표준화의필요성을제시하고있다. M2M으로대변되 64

73 Chapter 3 Vertical Integration 연구개발, 표준동향 는새로운 vertical 산업군은네트워크에의한연결성에더하여통신서비스, 운용서비스, 플랫폼서비스그리고다양한어플리케이션이등장할것이며, 이를통해새로운가치창출과산업융성을기대할수있다. 이를지원하기위한 5G 요구사항으로는네트워크슬라이스, 다중사업자및중립적사업자의지원등이필요하며 WiFi 생태계에서비슷한사례를발견할수있음을역설하고있다. 일본에서는 5GMF 에서 2016년백서발간을통해다양한이동통신현황을분석하고 5G에대해기대되고있는바를제시하면서 5G의발전방향을논하고있다. 기술적인측면에서다양한요구를만족시킬수있는 new radio 기술과네크워크의소프트웨어화, 네트워크슬라이스를가장중요한기술적발전방향으로제시하고있다. 5G와산업간융합을촉진하는일환으로일본총무성은 2017년 5월 5G 이동통신기술의실현에의한새로운시장창출을위해다양한활용분야의참여에기반한 5G 종합실증시험을개시한다고발표하였다. 다양한지역과통신이나 ICT뿐아니라다양한산업군에서참여하여실증사업을진행하고있다. 한국에서는 2014 년 1월발표된 5G 전략 1.0에이어 5G 전략 2.0이 2016년 12월발표되었다. 내용은기존의전략 1.0에더하여 5G에의한산업융합을활성화하는방향으로구성되었다. 기술적으로는 mmwave 에주안점을두고속도향상을강조한전략 1.0에더하여다양한산업군을지원하기위한 URLLC, emtc 등의기술개발을강조하고있다. 서비스측면에서도 vertical 산업군을지원하기위한서비스와관련된시장을목표로하고있으며, 표준화와생태계활성화도 vertical 산업군지원에따른새로운서비스가다수포함되었다. 3.2 버티컬융합을위한테스트베드 (testbed) 현황 G for Europe 에릭슨 (Ericsson) 은 2015 년 9월기존의 5G for Sweden 프로그램을유럽전역으로확대한 5G for Europe 프로그램을시작하였다. 프로그램에서는산업체, 연구소, 대학과의협력을통해물류, 에너지, 공장등의기존산업이 5G를통해산업간융합을이룰수있도록관련기술개발, 혁신, 산업간융합시험을진행한다. 5G for Sweden에서이미 Volvo, Scania, ABB, SAAB, Boliden 등의산업체, KTH, CHALMERS 등대학그리고 RISE 등의연구소와협력해왔으며, 유럽으로의프로그램확대와함께 wisesense, Weiss Robotics, MyOmega 등의산업체와 TU Dresden, Carlos III of Madrid, King s Collage 등으로협력을확대하였다. 5G for Italy 프로그램의일환으로 TIM과이태리 Tuscani에서진행되는프로그램에서는지역내벤처, 중소기업의참여로 5G 와다양한산업의융합과정에서의혁신을시험하고있다. 현재알려진프로그램으로는 Exploring big data and 5G cloudification, 5G for port operations, Remote diagnosis and roboticc assisted surgery, 65

74 Cloud robotics for industry and agriculture와 on the road to innocation 이있다. 이를통해의료, 공장, 농업등다양한산업에서의 5G를활용한혁신적인서비스를기대하고있다 5G for Europe의하나로 2015년발표된 5G for Germany 프로그램에서는 2016년 6월독일 Aachen에 Ericsson 5G Proof of Concept Network와함께 Ericsson Garage 를개소하였으며 2017년말기준 7 개소이상의 Ericsson Garage 를운영하면서 Automated networked transport in Kista, Building tomorrow s mine with Boliden, Feeling the beat with Universal, Gamifying sports in Budapest, Refining retail with IKEA, Remote vehicle unlock in Silicon Valley, Secure cloud communication with SEB Banking, Telehaptic drone control in Kista, Transport Trailer Asset Management 등 10개의프로젝트를완료하였으며, Public transport optimization, Increased SME manufacturing productivity, Smart habits, CoCo - Connected travel companion 등 4개의프로젝트가현재진행중이다. 이를통해산업계, 학계, 연구소가 5G와 IoT를통한지속적인혁신을추구하고산업간협력을통해새로운기술과사업을시험하고검증할수있는생태계구축을지원한다 G Berlin 5G Berlin 은 2014년두개의 Fraunhofer 연구그룹산하연구소인 HHI와 FOKUS의협력으로시작되었다. 지금은그림 3-2과같이 Berlin에 5G 코어네트워크와액세스네트워크의시험네트워크를구축하고있다. 산업군과대학, 연구소의협업이가능한유연한구조를표방한다 [19]. 두연구소에의해제공된기본적인 5G 네트워크의유연한구조와 3G/4G, WiFi 등의기존액세스기술과새로운액세스기술의혼합그리고다양한주파수안에서사업자, 기술제공자, 서비스제공자, 연구원들이그들의새로운아이디어 ( 기술과서비스 ) 와새로운사업모델그리고새로운파트너십을시험할수있는환경을제공한다. 66

75 Chapter 3 Vertical Integration 연구개발, 표준동향 그림 3-2 5G Berlin Site 배치도 엑세스네트워크는 Berlin에설치된 3개의기지국으로기본구성되며, 다양한주파수와스몰셀 (small cell), DAS, mmwave, 안테나제어등을실험할수있는환경을제공한다. 또한 3개의기지국을연결하는광네트워크이외에다양한백홀 (backhaul), 프로트홀 (fronthaul) 과소프트웨어기반기술을지원하여다양한형태의액세스네트워크를구성할수있도록지원하고있다. 코어네트워크는서비스와소프트웨어기반의새로운구조를시험할수있는구조를가지고있다. 5G의도래와함께새로운서비스의수용이중요하다고보고 IoT, M2M 등을수용할수있도록구성되었으며, 향후각산업의자체네트워크와센서, 로봇등의새로운구성요소를수용하고자노력하고있다. 클라우드기반데이터센터, SDN 기반광대역네트워크인프라, 개방형소프트웨어개발프로젝트 (OpenEPC, Open5GCore, Open5GSDN, Open5GM2M) 의연계등을통해이러한다양성과개방성, 유연성을지원하고있다. 그림 3-3 5G Berlin Vertical Integration 개념도 67

76 5G Berlin 과연계하여진행되는 5G playground는미래의 5G환경을전세계과학자와기술자들이함께만들어간다는목적으로진행되고있다. 5G playground 는산업간수직적통합을가능하게하는 5G의특성상여러산업군의다양한요구사항을만족시킬수있도록네트워크슬라이스구조를지원한다 GIC (5G Innovation Center) 영국 Surrey 대학은중소기업과학계의초기 5G 기술을활용하여기술과응용을선도하기위한목표로글로벌통신관련업체들과함께 5GIC (5G Innovation Center) 를설립하였다. 고속의데이터통신을필요로하는미디어기술회사, 초저지연을필요로하는게임회사등다양한산업군의회사들이 5GIC 의네트워크를통해기술을개발하고검증하며, 혁신을이룰수있도록 5GIC에서구성하는네트워크는글로벌통신장비회사의상용장비를근간으로이루어지지만유연성과개방성을유지하도록구성되었다. 이를달성하기위해 LTE-A 스몰셀위주로구성된액세스네트워크와하나의 LTE-A EPC (Evolved Packet Core) 코어네트워크를구성하고, WiFi 망을함께구성하였다. 고성능서버를통해콘텐츠와서비스를개발할수있도록지원하고 local breakout 등의기능과네트워크간연결의단순화를통해저지연환경을제공할수있도록구성하였다. 5GIC는상용장비위주의테스트베드구성에더하여새로운 5G 기술을접목할수있도록지속적으로노력하고있다. 이를위해레이어방식의테스트베드구성을지향한다. 상용장비위주의 LTE-A 망을 3개의클러스터로구성한레이어 1은향후 5G로진화할계획을가지고있으며, 야외환경을포함한실제상황의통신망을전체적으로제공한다. 에뮬레이터위주로구성된레이어 2는 massive MIMO 등새로운 5G의핵심기술들을유연하게구성하고새로운서비스와응용계층을테스트할수있는환경을제공한다. 4G 기술을사용한클러스터와고성능서버에구성된 5G 기술로구성된레이어 3는유연한코어네트워크와서버를활용하여새로운응용계층을구성하여시험할수있는환경을제공한다. 액세스네트워크를사용하지않는레이어 4는소프트웨어로구성되어통신망위의최상위응용계층을시험할수있는환경을제공한다. 2015년발표된자료에의하면 20개의지역중소기업이 5GIC의테스트베드를통해새로운기술과서비스를개발하고시험을진행하고있다. 68

77 Chapter 3 Vertical Integration 연구개발, 표준동향 그림 3-4 LGIC Vertical Integration 테스트베드구조도 GTN (5G Test Network) 핀란드에서진행되는 5GTN (5G Test Network) 은 5G의핵심기술구성요소와관련기능을개발하고시험하는목적과 5G 시대의새로운사업모델과서비스를조기개발하고시험검증하는용도로개발되었다. 새로운사업모델과서비스의조기발굴을위해상용기반의실제환경과성능을제공하고있으며, 새로운기술을적용하여검증하는역할을수행하고있다. 네트워크는크게두부분으로구성되며 Oulu 대학에위치한공개네트워크는다양한개발자들의공동개발을지원하면서사용자와고객의반응을살필수있는환경을제공한다. 국립연구소인 VTT 에위치한제한된네트워크는잘제어된환경을제공하여파트너와내부에서개발된기술과새로운서비스를시험하고검증할수있는환경을제공한다. 5GTN 의의미는개발자들과새로운사업모델을염두에둔기업들에게실제환경을제공한다는점이다. 상용수준의장비로구성된네트워크는개방성을유지하여모든기술요소에접근할수있고, 사용자정보와코어네트워크에대한접근성도제공하고있다. 또한단말과센서, 계측장비에대한대여를통해기술개발과시험을독려하며, 이런모든서비스를최소한의비용으로사용할수있다. 69

78 3.2.5 산업계추진해외 5G 산업융합현황 Toyota는 NTT와협력을통해 5G기술과자동차의융합을추진한다고발표했다. Toyota는이를통해미국및유럽과경쟁하고있는자율주행자동차분야에서우위를확보하겠다는계획을가지고있다. 자동차와자동차간의통신, 노견의통신설비와의대규모데이터통신, 센서를활용한상황인식등은자율주행의필수요소인안정성의확보에필수적인것으로판단하고있다. Toyota는현재 4G를활용한분야에서 KDDI와협력하고있으며, 이협력도지속될계획이다. Renault-Nissan은 Microsoft와의협력을통해자동차에서의다양한서비스를개발하기로하였다. Microsoft의클라우드서비스인 Azure에기반한서비스들로는자동차에대한원격진단및원격 update 관리, 운전자개인화서비스, 도난차량제어, 자량내생산성향상서비스및기타서비스등이있다. Ericsson은프랑스에서통신사업자 Orange, 자동차회사인 PSA Group과함께 5G를자동차에적용하는작업을진행하고있다. 세회사의연합은 V2V(vehicle-to-vehicle), V2X (vehicle to- everything) 에집중하여 ITS와차량내서비스의실시간성능을높이는데주력하고있다. 현재시스템은 LTE와가상화, 네트워크슬라이스를적용하고있으며, 향후 LTE-X와 5G 기술의접목을시도한다. 한편 Ericsson은 5GPPP phase 2 프로젝트의일환인 5G CAR 프로그램에참여하여 Bosch, Orange, Nokia, Volvo 등과함께 5G의 V2X 적용기술을개발한다. Deutsche Telekom, Stromnetz Berlin은 Ericsson과함께 5G기술을에너지에접목하는테스트를진행하고있다. 태양광설비에 IoT 장비를설치하고 5G 기술에의해데이터를수집하고제어함으로써에너지산업의생산성향상을기대하고있다. Ericsson은이외에도 EU에서진행하는두개의프로젝트 (SUCCESS, RE-SERVE) 를수행하면서에너지산업과 5G의융합을모색하고있다. AT&T 는 DirecTV Now 서비스의시험사용자들에게 mmwave 를사용한 5G 기술을적용하여 1Gbps급서비스를제공하는 trial을진행중이라고발표하였다. 이는올해초있었던 1차시범서비스의확대된형태로고정형무선망을통해 4K 영상뿐아니라인터넷, VPN 등의기타서비스도함께제공되고있다. Ericsson은 Sprint와함께 400MHz 스펙트럼에서 5G 기술을적용한 4K 동영상서비스를 Philadelphia에위치한 Lincoln Financial Field football stadium의 Sprint Fan Zone에서제공하였다. Ericsson과 China Mobile은 5G기술이적용된사업자망에서 5G기술이적용된드론프로토타입을시연하였다. 5G에서저지연서비스의가능성을보여준시연에서는분산형클라우드를이동통신망끝단에위치하는네트워크의동적전개기술과일반통신사용자와혼재된상황에서의 hondover 기술을확인할수있었다. Bosch와 Nokia는 5G 기술을적용한산업용로봇의개발에협력하면서프로토타입로봇을 TechXLR8에서데모하였다. 70

79 Chapter 3 Vertical Integration 연구개발, 표준동향 BT와 Nokia는 5G 기술의초고속서비스, IoT 서비스등다양한서비스응용을위한협력을함께하기로발표하였다. 이에대한후속으로두회사는 5G의 virtual reality 적용을함께연구하기로발표하고 MWC2017에서관련내용을시연하였다. Swisscom은 Ericsson과 5G for Switzerland의일환으로학계파트너인 École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) 와함께 5G의다양한분야적용 (smart transport, virtual reality 등 ) 을함께연구하고 trial을진행하기로하였다. Italy 에서는 Ericsson과 TIM 간의협력으로 Tuscani 에서다양한 5G의적용을시험하고있다. 현재는 5G 가적용된항구, 원격수술, 농업용로봇에대한시험이진행중이며, 분야에제한을두지않고 5G를적용한새로운기술과사업모델에대한제안을받아다양한시험을진행할예정이다. UAE 정부보안망을담당하는 Nedaa와보안솔루션업체 Esharah Etisalat Security Solutions 는 Nokia와함께 Dubai에 5G-ready 장비를활용한스마트시티솔루션을설치하기로하였다. Nokia는 China Mobile과함께 5G 기술, 특히 5G 네트워크슬라이스기술이원격의료등에적용되어 5G의통신견고성이적용될수있음을 MWCS17에서의 demo를통해보여주었다. Nokia는 MWC2016 행사에서 China Mobile과함께협동로봇을시연한바있다. MWC2017 전시에서 China Mobile은 Ericsson과함께 5G smart factory 데모를진행하였다.[64] 기타독일의 TU Dresden은 5G Lab Germany를통해 5G에대비하고있다. 택타일 (tactile) 인터넷에집중하여 1ms 수준의종단간지연을목표로클라우드를포함한네트워크와무선기술그리고반도체기술의전영역에대한연구를진행하고있다. Vodafone, National instruments, Rohde & Schwarz, Nokia, Ericsson, NEC, CLAAS, T mobile, IDT, BOSCH 등이참여하여 industry 4.0, 자율주행, 스마트그리드, 헬스등의산업에 5G의새로운영역으로서택타일인터넷을접목시키는연구를진행하고있다. King s College London도기업들과함께 5G 기술의산업융합을연구하고있으며, 미국에서는버클리공대 (UC Berkeley) 와스탠포드 (Stanford University) 를중심으로 SDN과 OpenFlow 를중심으로연구개발을진행하는 ONRC(Open Networking Research Center) 를설립하고기업들과함께 5G의핵심요소로서의 SDN 기술을개발하고있다. 뉴욕대학 (New York University) 에서는 5G 기술과의료기술의융합을위한연구를추진하고있다. 71

80 3.3 Vertical 융합을위한네트워크표준동향 서론 5G 시스템은이동통신고유의역할과함께미래산업전반에걸쳐융합혁신을이끌핵심인프라 (A Key Driver for Vertical Industrial Integration) 역할을할것으로기대된다. 이에부응하여 ITU-R, ETSI 및 3GPP 등의세계표준기관은 5G 시스템의유무선분야를망라한국제표준기술개발에주력하고있다. ITU-R은무선분야를중심으로 5G 시스템의비전, 스펙트럼, 요구사항및평가기준등의프레임워크을제공하고, ETSI/ITU-T는유선분야를중심으로 SDN/NFV 기술기반의 5G네트워크소프트웨어화를위한프레임워크를개발하고있다. 3GPP는 ITU-R 및 ETSI등에서제안한유 / 무선분야의프레임워크를바탕으로세계주요통신사업자및제조업자등이참여하여 5G 시스템에필요한세부표준규격을완성할계획이다. 3GPP의세부표준규격은무선액세스네트워크 (RAN) 분야의 5개실무그룹 (RAN1~RAN5) 과유선네트워크 (CN) 분야의 5개실무그룹 (SA1~SA5) 이각기분담개발중이다 ( 그림 3-5). 그림 3-5 세계표준기관의 5G 역할및범위 본절에서는 5G 시스템의대표적표준기관인 ITU, ETSI 및 3GPP 를중심으로 5G 네트워크기술 분야의표준동향을살펴본다. 72

81 Chapter 3 Vertical Integration 연구개발, 표준동향 ITU의네트워크표준동향 ITU-R은 4G까지추구해오던대용량모바일개선 (embb) 이라는무선기술차원을넘어초신뢰 / 저지연 (URLLC) 및초연결 (mmtc) 기술분야까지 5G 적용범위를확장시키고, 이를위해 3대핵심서비스시나리오 (3 Usage Scenario, 그림 3-6) 와 13대핵심성능지표 (Key Performance Indicator) 를제시하였다. 이에따라 5G는에너지, 자동차, 바이오등다양한산업간의융합으로확장하여사회경제전반에걸쳐유연하고프로그램가능한통신인프라로서의역할을담당할것이고, 이를위해네트워크를구축하고관리하는방식이 SDN, NFV를인공지능, 빅데이터및클라우드와같은지능정보화기술을활용해고도로유연한인프라를운영할수있도록바뀔것이다, 특히, 3대핵심서비스시나리오중대용량모바일서비스 (embb) 는밀리미터주파수로의대역폭확대및매시브안테나기술뿐아니라셀의극소형화및프런트- 홀네트워킹의광대역화등무선네트워크구조에영향을줄것이다. 초신뢰 / 저지연서비스 (URLLC) 는저지연을위한짧은 TTI (Transmit Time Interval) 및무선프레임의초고속처리를포함하여, 모바일에지서버, 라우터의선별적우선처리및저지연에특화된네트워크슬라이싱구성등 5G 네트워크구조에적지않은변화를줄것이다. 초연결서비스 (mmtc) 는대규모디바이스의효율적연결성확장을위한저전력장거리접속기술뿐아니라디바이스간의직접통신 (D2D), 멀티홉및메쉬네트워킹등디바이스네트워크구조에새로운변화를불러오고, 클라우드컴퓨팅, 빅데이터및보안등의기능도네트워크를통해지원되어야한다. 그림 3-6 5G 의 3 대핵심서비스시나리오 (ITU-R) 73

82 ITU-T는 2015년 6월 SG13산하에 IMT-2020 포커스그룹 (FG IMT-2020) 을발족시켜 5G 네트워크기술의표준화를착수하고, 2015년 10월제7차 CTO(Chief Technology Officers) 모임에서 ICT 산업을위한최근트렌드성명서를발표하였다. 이성명서엔향후 5G 시대를맞이하여산업계의핵심으로부상될유무선모바일하이브리드환경하의상호작용서비스, 신뢰지식정보인프라, 오픈소스솔루션등에대한서비스상호운용성이슈등을포함시켰다. IMT-2020 포커스그룹은 2016년 12월 8차회의를마지막으로 2년여의활동을종료하고그결과를 SG13에전달하였다. 1차년도에는네트워크구조, 유무선통합, 네트워크소프트웨어화, 모바일 X-haul 네트워킹 (Mobile Fronthaul & Backhaul), 정보중심네트워킹 (Information Centric Networking), E2E 네트워크관리, QoS등에대한표준화이슈도출에중점을두어작업을진행하고, 2차년도이후오픈소스커뮤니티와의협력및 PoC 작업뿐아니라네트워크아키텍처와관리이슈등의표준초안작업을동시에진행하였다. ITU-T에서의 5G 네트워크구조는다른 SDO의표준화방향과크게다르지않게서비스요구사항변화에따라탄력적인네트워크를제공할수있도록 SDN/NFV 기반의네트워크소프트웨어화 (Softwarization) 를중심으로추진하였으며, 특히네트워크기능가상화기술 (NFV) 을이동통신네트워크에적용하기위한연구등이진행되었다. 또한, 가상화인프라를동작시키는오픈소스소프트웨어는차세대네트워크에서광범위하게적용될것이므로, ITU-T FG IMT-2020은 PoC 등을통하여 NFV, SDN, ICN 등다양한분야의오픈소스기술을 5G에적용하는방안을추진하였으며, 2016년 12월 FG IMT-2020 Workshop and Demo Day 를통해서그결과를공유하였다. ITU-T는 2016년 12월 FG IMT-2020 의활동종료와함께결과로서 5종의권고초안과 3종의기술보고서를 SG13에제출되었다. 이들문서는 SG13에서의차기연구기간 ( ) 에진행될표준화활동의 Input으로활용예정이다. SG13은 IMT-2020 관련 5개의 Question으로구성된 IMT-2020 network and systems Working Party를구성하여 5G 표준화를추진하고, IoT, 클라우드컴퓨팅, 빅데이터등 5G를구성하는관련분야표준과밀접한관계를갖고진행될전망이다. 특히 IoT 플랫폼은다양한산업요구에따라산발적으로개발되어수많은 IoT 분야간상호운용성을고려한표준화작업이필요하며, 미래 ICT 인프라의핵심이 신뢰 (Reliability) 에기반을두고있어신흥비즈니스모델로대표되는 IoT, 클라우드컴퓨팅, 빅데이터분야에서신뢰구축에필요한프레임워크개발이 5G의큰축으로동시에진행될계획이다. 또한 ITU-T는 2016년 11월제8차 CTO (Chief Technology Officers) 미팅을통해서로다른 74

83 Chapter 3 Vertical Integration 연구개발, 표준동향 산업영역간공통네트워크플랫폼기반으로 end-to-end 솔루션제공이가능하도록하기위한표준화의중요성을강조하고자동차, 헬스케어, 유틸리티등을포함한다양한산업영역의요구사항수용을위해산업간협력체계구축을공고히하기로결정하였다. 이에따라향후 CTO 미팅에서는관련산업을대표할수있는전문가를초대하여구체적인협력방안을모색할예정이다 ETSI의네트워크표준동향 ETSI ISG NFV연구그룹은자동차, 에너지등산업마다필요로하는요구사항과생태계의고유특성이달라, 네트워크구조를유연하게변화시킴으로써하나의 5G네트워크를통하여각산업군의다양한요구사항을만족시킬수있도록 NFV/SDN 기반의가상화를추진하고있다. ETSI ISG NFV 산하 IFA 워킹그룹에서논의중인 NFV-MANO 의참조기능구조및인터페이스 (IFA : Interfaces & Architecture) 는그림 3-7과같다. 왼쪽부터크게 OSS/BSS, VNF 세트, NFV 인프라및 NFV MANO 등으로구성된다. 2017년에완료되거나일부진행중인 release 2 에서는 NFV의상호연동성확보를위한인터페이스정의및요구사항 stage 2 규격및 protocol stage 3 규격을완성하였다. 2017년부터시작하여 2018년까지진행계획된 release 3에서는 NFV를구축하기위해필요한 NFV 구조프레임워크의 feature 들을작업하고있으며주요 feature들은과금, 라이센싱, 정책프레임워크, multi site, Cloud native 지원등이있다. 또한멀티도메인 / 사이트및 5G 적용등새로운이슈발굴작업도동시에진행하고있다. 특히, 5G네트워크와관련하여서는 3GPP SA5와의긴밀한협력을통하여 ETSI 규격을적용하도록추진중이다. 아울러, 글로벌 ICT 업체들이참여한가운데, NFV 산업규격에대한표준화가완료되면서 NFV 기술적용및확산을촉진하기위한 PoC(Proof of Concept) 검증작업이본격화되고있다. 하지만, NFV 기술이실제통신사업자가제공하는네트워크에적용되기위해서는가상화기술의성능보장, 가상화장비간인터워킹, 기존네트워크와의상호호환성등많은기술적과제가선결되어야한다. ETSI는모바일에지클라우드에관련된연구도진행하고있다. 2014년 9월에 ETSI ISG MEC를구성하여모바일에지컴퓨팅 (MEC, Mobile Edge Computing) 백서를발간하고, 커넥티드-카, e- 헬스, 산업자동화, 증강현실및 IoT 서비스등의산업응용에주는이점을제시하였다. 이외에도 MEC 서비스시나리오, PoC 프레임워크, 기술적요구사항, 참조구조규격등을발표하고, 최근에는 MEC를 Multi-access Edge Computing으로개칭하여유선및 WiFi 까지포함하는융합네트워크분야로대상을확장하고있다. 한편 ETSI는대규모이면서이질적이고동적인특성을갖는미래네트워크에서인간의개입을최소 75

84 화하면서환경의변화에따라네트워크스스로자율적인관리및제어를하도록하는자율네트워킹연구도수행하고있다. ETSI NTECH 기술위원회산하의 AFI(Autonomic network engineering for the self-managing Future Internet) 워킹그룹에서는 2009년에 GANA(Generic Autonomic Networking Architecture) 라는개방형참조모델표준화작업을시작하였다. AFI 그룹은 2011년자율네트워킹을위한각종요구사항, 유즈케이스및시나리오를정의하여발표하였고, 2013년 GANA 의표준화작업을완료하였다. GANA 는추상화된 DE(Decision Element) 들을논리적계층구조에배치하는형태이며, 특정기술에종속되지않고충분한개방성을지니도록하였다. 그림 3-7 ETSI NFV ISG 의 NFV 참조기능구조및인터페이스 최근에는 GANA 참조모델을 3GPP, BBF, IEEE, ITU-T 등의다양한표준화기구들과협력하여이들기구의네트워크구조에반영하여자율구현구조화하는작업을진행하고있다. 또한 GANA PoC 프레임워크규격을발표하고, PoC 프로젝트들을공모하고있는데, 2016년에는 5G PoC가시작되었다. 여기에는 GANA뿐아니라, SDN, NFV, E2E 서비스오케스트레이션, 빅데이터분석등이포함되어구현및시연될예정이다. 특히 5G 네트워크슬라이스생성, 관리, 오케스트레이션 use case에지능을기반으로한자율구조가적용될예정이다. 76

85 Chapter 3 Vertical Integration 연구개발, 표준동향 GPP의네트워크표준동향 5G 시스템은적어도 (1-10-5) 이상의고신뢰전송, 0.5ms 이내의극저지연전송및핸드오버지연시간 Zero 실현 추구등의기술혁신뿐아니라 4G 이전의이동통신표준화와는달리미래의다양한버티칼산업활성화및 ICT 융합기반의각종통신인프라를지원할수있도록설계되고있다. 이를위해, 5G 시스템의무선분야 (RAN) 는 ITU-R이제시한 3개 Usage scenarios 및 8개주요성능지표를, 유선분야 (CN) 는 ETSI 등이제안한 SDN/NFV/MANO 기반의가상화네트워크구조를준수하여무선접속기술, 시스템아키텍처및단말 / 코어네트워크을포함하는5G 시스템표준을개발중이다. 3GPP 의표준화일정은그림 3-8과같이유즈케이스및성능지표등이매우다양하고복잡해짐에따라단계별표준화일정 (Phased approach) 을수립하고, 1단계 (Phase I, 2018/6 완료 ) 에선긴급한마켓요구사항의표준화를추진하고 2단계 (Phase II, 2019/12완료 ) 에선 1단계를포함한모든요구사항및유즈케이스의표준화를완성할계획이다. 이를위해 3GPP 표준의선도실무그룹인 SA1은 2017년3월까지 5G 서비스표준규격 (SMARTER WI) 을완료하였으며, SA2는 2019년 6월까지 5G 시스템아키텍처의표준규격 (Enhanced NextGen WI) 을완료예정이다. 새로운무선전송기술 (NR) 개발관련, RAN1은 2017년 3월까지무선전송기술선행연구 (5G NR SI ) 를종료한이후, 1단계로 2018년 6월까지 embb와 URLLC의표준규격 (5G NR Phase I, Rel-15) 을, 2단계로 2019년 12월까지 mmtc를포함한전체표준규격 (5G NR Phase II, Rel-16) 을완성할계획이며 1차로 NSA (Non Stand-Alone) 에대한표준을 2017년 12월완료하였다. 그림 3-8 3GPP 에서의 5G 표준화추진일정 77

86 TSG SA 표준화 3GPP TSG SA 총괄그룹은이동통신고유의기능뿐아니라사회, 경제전반의산업활성화를지원할수있도록산하 6개실무그룹에각각역할을부여하여 5G 서비스및시스템관련표준을추진하고있다. 실무그룹 SA1은 SMARTER(Study on) 연구를통해 2020년대이후에대비하는 5G 서비스요구사항을정의하고, SA2는시스템아키텍처및인터페이스 (Core 네트워크 ) 를위한 Core 네트워크의상위설계 (Stage 2) 를담당한다. 이외에 SA3은보안기술을, SA4는코덱기술을다루며, SA5는 ETSI-NFV SIG 그룹의협조하에 ETSI GS NFV-MAN001에서정의된 NFV 모델에기반하여 3GPP Core 네트워크의관리방안을다루고있다. 본절에서는 5G 서비스및시스템관련표준활동을선도적으로추진하고있는 SA1과 SA2 실무그룹중심으로표준동향을정리한다. SA1은 2016년 3월 5G 서비스요구사항으로써 74개의유즈케이스를발굴하고이들 Use cases를크게 3개의서비스그룹 (embb, miot, CRIC) 으로묶어분류하여각그룹에대한세부요구사항을담은기술보고서 (TR ) 를완성하였다. 이와더불어 2016년 6월총회에선 3개서비스그룹에공통적용되는네트워크운용요구사항 (NEO, Network Operation) 을추가하여총4개빌딩블록 (Building Blocks) 에대한기술보고서가승인되었다.( 그림 3-9, 표3-1). 서비스요구사항은기본기능, 성능요구사항, 보안요구사항및과금등을정의하고있다. 그림 3-9 SMATER 의 4 개빌딩블럭 (Building Blocks) 78

87 Chapter 3 Vertical Integration 연구개발, 표준동향 표 3-1 SMARTER 의 4 개서비스그룹별기본요구사항 서비스그룹기본요구사항기술보고서 miot (massive Internet of Things) CriC (Critical Communications) embb (enhanced Mobile Broadband) NEO (Network Operation) miot 서비스그룹은대규모의디바이스 ( 예 : 센서및웨어러블 ) 를갖는스마트홈, 스마트도시, 스마트유틸리티, e- 헬스및스마트웨어러블과같은새로운산업서비스에해당함 CriC 서비스그룹은산업제어응용혹은촉각인터넷이가능하도록지연성, 신뢰성및가용성등을지원해야하며, 이들은무선인터페이스의개선, 아키텍처의최적화, 유선자원과무선자원의독립화를통해만족될수있음. embb 서비스그룹은높은전송속도, 높은시설밀도, 시설의커버리지, 사용자의빠른이동성, 사용자데이터속도의폭넓은가변성, 유무선컨버전스및소형셀배치등의요구사항을만족해야함 NEO 그룹은네트워크기능의유연성, 새로운가치창조, 상호연동, 최적화및보안등의시스템요구사항을만족해야함 TR TR TR TR SA1 그룹은앞서말한 4개의기술보고서를통합하여 5G 서비스요구사항 (Stage 1) 에해당하는하나의기술규격서 (TS ) 를만들고이후의표준규격작업 (Stage 2, Stage 3) 초안을 2016년 12 월작성하였고, 이어서 2017 년 3 월 3GPP SA 총회를거쳐완성할계획이다. 이로써 5G시스템이지원할수있는다양한산업군의유형과 5G시스템의쓰임새 (Use cases) 가보다명료해질것으로보인다. SA2 그룹은 SA1의서비스요구사항을바탕으로 5G Core 네트워크의아키텍처및인터페이스를설계하기위한기초작업으로 5G Core 네트워크설계에필요한핵심이슈 (Key issue) 22개를도출하고각이슈에대한복수솔루션을제안하였다. 이중첫번째핵심이슈인네트워크슬라이싱기술을비롯하여 QoS/Mobility/Session management 등에대한프레임워크설계작업이매우활발하게진행되었다. 하지만, 2016년 7월실무회의에서는주어진일정에핵심이슈22개를모두처리하기엔시간제약이있어두단계로분류하고, 우선처리할핵심이슈 12개를 1 단계에배정하고, 2016년 12월기술보고서 (TR ) 를마무리하였다 Phase1 stage 2 (2017년 12월 ) 표준현황 3GPP SA WG에서는다양한산업의다양한서비스를수용하기위한네트워크구조의진화를진행 [11~13] 하였으며 Phase 1 stage 2까지진행된규격의대표적인특징으로는 SBA(Service based Architecture) 를들수있다. 새롭게적용된 SBA에서는 SDN, NFV, Cloud 등가상화기술의적용을가능하게하는네트워크기능 (NF: Network Function) 단위구조를정의하고각기능모듈은 service interface를통한동작을정의하였으며 NRF 79

88 (Network Repository Function) 의도입으로서비스와기능 (function) 의탐색이가능한구조를정의하였다. 이를통해 NF의재사용성을강화하고새로운네트워크서비스의도입을효과적으로수용하며, 기능별독자적인구현과동작을가능하게하였다. DSF (Data Storage Function) 의도입으로 AMF (Access and Mobility Management Function), SMF (Session Management Function) 등의네트워크기능에서 context 저장을분리하여유연성을강화하고네트워크에서의과부하등에효과적으로대처할수있도록하였다. stage2 에서정의된구조에서는기존의 EPC와의연동뿐아니라 WiFi 등의 non-3gpp 망과의연동도 SBA 내의같은 NF에서일관되게처리할수있도록지원하여동시접속등서비스의연동성을향상시켰다. 네트워크내에서각각의산업이나서비스를지원하기위한자원이나기능을모아가상의네트워크를구성하여각산업 / 서비스별로독자적인서비스를제공하도록하는네트워크슬라이스 (Network Slice) 개념이추가되었으며, NSSF (Network Slice Selection Function) 에서이에대한정책을관리하도록정의하고있다. 네트워크슬라이스는 5G에 그림 GPP SBA (Service-Based Architecture) 새로도입된개념으로전체 PLMN에걸쳐 3GPP 의기능 (function) 에대해단말에원하는서비스를제공하기위해적용된다. 다양한산업의서비스에서요구하는요구사항에다라필요한네트워크기능과요구사항에따라가상의네트워크를가능하게한다. 따라서이동통신사업자입장에서는복수개의독립적인가상의네트워크를구성할수있고각각의가상네트워크에서는다양한산업의요구사항에따라서로다른특성 ( 기능, 용량, 특성등 ) 의서비스를제공할수있다. 또한가상화와소프트웨어구현에적합한서비스기반구조와결합하여이동통신사업자는다양한산업에속한고객의요구에따라빠르게고객전용의네트워크를구축하여서비스를제공할수있다. 이런서비스는이동통신사 80

89 Chapter 3 Vertical Integration 연구개발, 표준동향 그림 3-11 QoS 모델 Standardized 5QI to QoS characteristics mapping (3GPP ) 업자와산업고객과의서비스계약에따라제공될것이다. PCF(Policy Control Function) 은망전체에대한사업방향에따른정책 (policy) 를적용할수있도록지원하고있으며, 타산업서비스시스템과의연동은 NEF (Network Exposure Function) 와 AF (Application Function) 을통해이루어져서로다른이동통신사업자간의서비스연동뿐아니라자동차, 공장등다양한산업의서비스시스템이이동통신시스템에서비스를요구하는용도로사용될수있다. 새로정의된 QoS (Quality of Service) 모델은다양한응용계층의요구사항을만족시키면서네트워크자원의효율성을향상시키는방향으로진화하고있다. QoS marking 기능에기반한 QoS 운영은관련시그널링없이효과적으로다양한산업의서비스에서요구되는서비스품질을만족시킬수있도록지원하며별도의시그널링을활용할경우에는보다유연하고미세한서비스품질을지원할수있다. 또한 Reflective QoS 를통해하향링크와상향링크의연계성에따른서비스품질을별도의제어신호없이지원할수있도록구성하여효율을높이고있다. 각각의세션에는 QoS 룰과 flow가연계되어운영된다. 또한표준화된 QoS 값을운영하고있으며, 그값은표 6과같다. AMF와 SMF 를통해접속 / 이동성관리와세션관리를이원화하여한가입자에게서비스의성격에따라복수데이터연결을제공하여서비스효율화를제공하고, UPF (User Plane Function) 와결합하여단말이동성을지원하면서다양한 SSC (Service and Session continuity) 기능과함께유연한세션관리를가능하게한다. 81

90 5QI Value B C NOTE 4 Resource Type Delay Critical GBR 표 3-2 Standardized 5QI to QoS characteristics mapping Priority Level Packet Delay Budget Packet Error Rate Default Maximum Data Burst Volume (NOTE 2) Default Averaging Window 11 5 ms B TBD ms NOTE 5 Remote control (see TS [2]) Example Services B TBD Intelligent transport systems D ms B TBD ms 10-2 N/A TBD Conversational Voice ms 10-3 N/A TBD Conversational Video (Live Streaming) ms 10-3 N/A TBD Real Time Gaming, V2X messages Electricity distribution medium voltage, Process automation - monitoring ms 10-6 N/A TBD Non-Conversational Video (Buffered Streaming) 65 GBR 7 75 ms 10-2 N/A TBD NOTE ms 10-2 N/A TBD ms 10-2 N/A TBD V2X messages E NOTE ms B TBD Discrete Automation F NOTE ms B NOTE 3 TBD Mission Critical user plane Push To Talk voice (e.g., MCPTT) Non-Mission-Critical user plane Push To Talk voice Discrete Automation ms 10-6 N/A IMS Signalling ms 10-6 N/A Video (Buffered Streaming) TCP-based (e.g., www, , chat, ftp, p2p file sharing, progressive video, etc.) ms 10-3 N/A Voice, Video (Live Streaming) Interactive Gaming Video (Buffered Streaming) TCP-based (e.g., www, , chat, ftp, p2p file N/A 300 ms Non-GBR 9 90 N/A sharing, progressive video, etc.) NOTE ms 10-6 N/A Mission Critical delay sensitive signalling (e.g., MC-PTT signalling) ms 10-6 N/A Mission Critical Data (e.g. example services are the same as QCI 6/8/9) ms 10-2 N/A V2X messages N/A G ms 10-6 N/A N/A Low Latency embb applications Augmented Reality NOTE 1: a packet which is delayed more than PDB is not counted as lost, thus not included in the PER. NOTE 2: it is required that default Maximum Data Burst Volume is supported by a PLMN supporting the related 5QIs. NOTE 3: This Maximum Burst Size value is intended to avoid IP fragmentation on an IPv6 based, IPSec protected, GTP tunnel to the 5G-AN node. NOTE 4: A delay of 1 ms for the delay between a PCEF and a 5G-AN should be subtracted from a given PDB to derive the packet delay budget that applies to the radio interface. NOTE 5: The jitter for this service is assumed to be 20 msec as per TS [2]. 82

91 Chapter 3 Vertical Integration 연구개발, 표준동향 TSG RAN 표준화 3GPP RAN 총회에서는 2016년 3월단일화된무선기술규격으로모든유스케이스, 요구사항및시설배치시나리오가수용될수있도록의견을모으고, RAN 총괄그룹산하 5개실무분과에각각업무를분장하였다. 이에따라, RAN1 그룹이새로운무선전송방식 (NR) 에대한물리계층기술 (L1) 을, RAN2가무선인터페이스프로토콜기술 (L2/L3) 을, 그리고 RAN3가무선액세스네트워크의아키텍처및인터페이스기술 (Networking) 을담당하게되었다. 이외에도 RAN4는 RF 기술, RAN5는무선성능평가업무가주어졌다. 본절에선앞서말한 SA2그룹의 5G 코어네트워크 (CN) 아키텍처에직접대응할수있도록, 무선액세스네트워크 (RAN) 의아키텍처및인터페이스표준활동에주력하고있는 RAN3 그룹을중심으로관련표준활동상황을정리한다. RAN3그룹은무선액세스네트워크의유연성및확장성을고려한 5G RAN 배치시나리오, RAN의기능분리모델, 기지국가상화및네트워크슬라이싱지원등의이슈를표준화중이며 ( 그림 3-12), 2017년 3월기술보고서 (TR38.801) 초안이완료될예정이다. 그림 G RAN 아키텍처의주요이슈 RAN 배치시나리오 5G RAN 은기지국기능을중앙노드 (Central Unit) 와분산노드 (Distributed Unit) 에분산시키는 83

92 배치방법과 4G 기지국과의공존방법등에따라다양하게구성되도록함으로써, 자동차, 에너지및실감미디어등의다양한버티컬산업이요구하는 QoS 특성을유연하게대처하도록고려중이다 ( 그림 3-13). 이를테면, 전송지연에민감한서비스응용의경우, 중앙노드에소프트웨어화가가능한상위계층 (Upper layers) 기능을, 분산노드엔 RF 및안테나등하드웨어로구성되는하위계층 (Lower layers) 기능을분산, 배치시켜 QoS 만족은물론, 기지국의클라우드화및가상화를보다쉽게구현하게할수있다. 그림 3-13 분리형 RAN 의배치시나리오 RAN의기능분리모델 5G RAN은중앙노드 (CU) 와분산노드 (DU) 간의기능분리점을최상위계층 (RRC) 에서최하위계층 (RF) 까지선택할수있도록 8개옵션이제안되어있다 ( 그림 3-14). 여러옵션을부여하여 5G 기지국을설계하게되면각종유스케이스특성에따라트랜스포트장비 ( 프런트- 홀 ) 의전송지연및용량을유연하게재설정할수있고, 성능제어및부하관리등실시간성능최적화와더불어 NFV/SDN 구현등이용이하도록하고있다. 그림 3-14 RAN 의기능분리점옵션 84

93 Chapter 3 Vertical Integration 연구개발, 표준동향 RAN의네트워크슬라이싱지원현재RAN 의슬라이싱 (Slicing) 기술은기지국슬라이싱에대한당위성, 설계방향및지침등선결사항이많아추후결정사항으로두고있다. 따라서 SA2그룹도코아네트워크로국한하여네트워크슬라이싱에대한표준화를진행중이며, RAN3는필요시 SA2의기본설계지침을 RAN에확대적용할것으로보인다. 현재 RAN3가고려하고있는네트워크슬라이싱에대한기본방향은아래와같다 -네트워크슬라이스로다운로드되는 RAN 기능군을구성하는방법은구현이슈로보나, embb, mmtc, URLLC 와같은대표적슬라이스타입에대한표준화가능성은열어둠 - 하나의 RAN은복수개의네트워크슬라이스지원가능 -RAN은네트워크슬라이스타입 (Network Slice Type) 에따라차별화된방식으로가입자트래픽을처리 -RAN은특정슬라이스내부에서도 QoS 차별화를지원할수있도록함 -RAN은호설정초기의업링크메시지에실려오는슬라이스식별자 (slice ID) 에따라 CN 슬라이스를선택한이후, RAN과 CN을매핑하여완전한네트워크슬라이스 (e2e neywork slice) 를구성함 - 특정슬라이스에서의자원부족으로인해다른슬라이스에속한가입자의통신품질저하 (SLA 위반 ) 를방지하기위해, RAN은 HW 및 SW 자원을포함하여슬라이스간자원의독립성을보장받음 현재, SA2 의경우, RAN 은공유 (sharing) 되고 CN 은슬라이싱 (slicing) 되는전제하에네트워크슬 라이싱프레임워크이제안되어있는상태이다 ( 그림 3-15). 그림 3-15 하나의 RAN 과복수개의 CN 으로구성되는네트워크슬라이스구성도 85

94 3.4 Vertical Integration 을위한무선접속표준동향 서론 WP 5D는 ITU-R의 Study Group 5 산하에있는소그룹으로 5G 표준기술규격제정에필요한비전, 요구사항, 평가방법, 표준제정절차등과관련된다양한문서를생산하는임무를수행하고있다. 3GPP는 7개의전기통신표준개발기구 (ARIB, ATIS, CCSA, ETSI, TSDSI, TTA, TTC) 연합체로회원사들에게 5G 기술과관련된보고서및규격을제공한다. 실제적으로 3GPP는 WP 5D 가제공하는지침에따라가장강력하고영향력있는 5G 후보기술을 WP 5D에제출할것으로예측되고있다. 이에, 5G를위한 WP 5D 및 3GPP 활동과양기구의관계및현재표준화현황에대한좀더세부적인내용들을요약하면다음과같다. ITU-R WP 5D 2012년, ITU-R WP 5D는 2020 년이후의차세대 IMT (IMT-2020 또는 5G) 를위한세부작업을시작하였다. 2015년 9월, ITU-R은 5G mobile broadband connected society 를위한비전문서작성을완료하였다. 이문서에는폭증하는이동데이터트래픽, 대규모장치연결성, 임박한몰입형멀티미디어및저지연고신뢰도를요구하는새로운사물인터넷을수용할수있도록 embb (enhanced Mobile BroadBand), mmtc (massive Machine Type Communications), 및 URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communications) 의 3가지사용자시나리오를강조되고있다. 절차에따르면, 2020 년 10월 IMT-2020을위한개별기술규격 (ITU-R 권고안 M.[IMT-2020.SPECS]) 들이완성될예정이다. 3GPP 3GPP는 Release 15 및 16의 Stage 3 규격을 IMT-2020 후보기술로서 ITU-R에제안할예정이다. 3GPP가 IMT-2020을위해제출할문서에는 NR (New Radio of 5G) 규격뿐만아니라발전된 LTE-Advanced Pro를위한규격도포함될수있다. 3GPP 는 5G를위해 2가지트랙을채택하고있는데, 하나는기존의 LTE-Advanced Pro를점진적으로발전시켜 36 계통의규격을개발하는것이고, 다른하나는 38 계통의 NR 규격을개발하는것이다. 36 계통은기존규격과호환성을유지해야하는반면, 38 계통은기존규격과의호환성을무시하고새로운기술을도입할수있다. 최종적으로제출될규격은양트랙을통해생산된규격모두를포함한다. 38계통으로표준화될 NR은 SA (Stand-Alone) 또는 NSA(Non Stand-Alone) 동작모두를지원 86

95 Chapter 3 Vertical Integration 연구개발, 표준동향 한다. Non-standalone이란 LTE가제어플레인 (control plane) 에서앵커 (anchor) 역할을하는경우에해당된다. Standalone에서는그림 3-16과같이 NR이제어플레인역할도담당한다. 3GPP는 embb와 URLLC 를중심으로 release 15 NSA 표준을 2017년 12월완성하였다. 기술보고서초안 (TR ) 에기술되어있는 mmtc의경우 NB-IoT 등 LTE에구현된기술에의존하는바가크며, 향후진화된표준이포함될것으로예상된다. 또한 6 GHz를기준으로주파수대역을양분하고그이하및이상에서 5G를실현할수있는기술들에대해서논의하기로합의하였다. 그림 3-16 NR 의 non-standalone 및 standalone 동작 3GPP 에서는최근주파수에 Sub-6GHz 와 Above-6GHz 에대한주파수를 FR(Frequency Range) 1 과 2 로구분하여아래와같이정의하였다. 표 3-3 New NR bands in FR1 Band number UL DL Duplex mode n MHz MHz FDD n MHz MHz FDD n MHz MHz FDD n MHz MHz FDD n MHz MHz FDD n MHz MHz FDD n MHz MHz FDD n MHz MHz FDD n MHz MHz TDD n MHz MHz TDD n MHz MHz TDD n MHz MHz TDD n MHz MHz FDD 87

96 Band number UL DL Duplex mode n MHz MHz FDD n MHz MHz FDD n MHz MHz FDD n75 N/A MHz SDL n76 N/A MHz SDL n GHz GHz TDD n GHz GHz TDD n GHz GHz TDD n MHz N/A SUL n MHz N/A SUL n MHz N/A SUL n MHz N/A SUL n MHz N/A SUL n MHz N/A SUL 표 3-4New NR bands in FR2 Band number UL DL Duplex mode n GHz GHz TDD n GHz GHz TDD n GHz GHz TDD 위주파수이외에 37~43.5GHz 대역사용이고려중이다. 각주파수의채널넘버링은표 3-5 와 같은규칙으로정의될계획이다. FR1 에대한 NR-ARFCN 은옵션 B1 으로결정 옵션 B1 : 0Hz 에서 24GHz 까지전세계동일지정, 0 ~ 3GHz 에서 5kHz 의정수배수, 3GHz ~ 24GHz 에서 15kHz 의정수배 FR2 에대한 NR-ARFCN 옵션 A2 로결정 옵션 A2 : 24 GHz 에서 100GHz 까지전세계동일지정, 60kHz 의정수배 주파수넘버링 FREF = FREF-Offs + ΔFGlobal (NREF NREF-Offs) 88

97 Chapter 3 Vertical Integration 연구개발, 표준동향 표 3-5 주파수넘버링 사용자시나리오를실현할수있는후보기술 5G에서적용될다양한변화는결국사용자시나리오를지향한다. 무선부분뿐만아니라, 네트워크구조에서부터각 Application 부분까지사용자시나리오에기반한서비스를대상으로하고있으며아래는 5G의전체적인기술구조로서, 이번장에서는무선부분에필요한기술들에대해자세히알아보기로하겠다. 그림 3-17 사용자시나리오중심의 5G 주요기술 표 3-2 에 5G 사용자시나리오를실현가능하게하는무선후보기술들을요약하였다. 89

98 표 3-6 5G 의 3 가지사용자시나리오실현을가능하게하는기술 embb mmtc URLLC NR 광대역스펙트럼사용 (>6 GHz 주파수사용, ~100 GHz 대역폭지원 ) Multi-connectivity Massive MIMO/Beamforming 성능개선 Autonomous/grant-free/contention based UL non-orthogonal multiple access 가변 TTI ( 슬롯및미니슬롯 ) Self-contained 서브프레임구조 Grant-free, SR-less 상향링크전송 채널코딩및 HARQ 송신다이버시티기술 Evolution of LTE-Advanced Pro FD-MIMO 성능개선 CoMP 성능개선 LAA 성능개선 비면허대역 NB-IOT 스펙트럼및전력효율향상 TTI 및송수신처리시간단축기술 TDD 서브프레임타입개선 embb Multi-connectivity NR 시스템은현재셀룰러네트워크가동작하고있는낮은주파수대역 (below 6GHz) 부터새로운밀리미터웨이브주파수대역 (above 6GHz) 까지넓은범위의주파수대역에서동작될것이다. 따라서 NR 시스템에서는낮은주파수대역에서의매크로셀과높은주파수대역에서의스몰셀로구성된시스템시나리오가고려될수있다. 이러한시나리오하에서는낮은주파수대역에서의매크로셀네트워크, 또는높은주파수대역에서의스몰셀네트워크에서의 NR 시스템의독립적인동작은 TR 에정의된 peak data rate에대한요구사항을만족시키기어려울수있다. 따라서아래그림 3-18에서보여지는바와같이매크로셀들과스몰셀들간에밀접한상호연동이고려되어야만한다. 90

99 Chapter 3 Vertical Integration 연구개발, 표준동향 그림 3-18 매크로셀과소형셀사이의상호연동 그림 3-18에서는기존 LTE 또는새로운 NR 매크로셀과새로운 NR 스몰셀들로이루어진시나리오를보여주고있다. 이러한매크로셀들과스몰셀들간의밀접한상호연동을위해서는 LTE에서의 dual connectivity 개념을보다개선시키는방법이고려될수있다. Dual connectivity의확장 ( 예를들어매크로셀과다수의스몰셀들간의 multi-connectivity) 이네트워크어디에서나매끄러운높은데이터전송률을지원하기위한방법으로고려될수있다. 앞서언급한 Non-Standalone 접근방식은 Multi connectivity와별도로, LTE와 5G NR의상호의존성을상징적으로나타내는것으로, Small cell 구조에서물리적으로예상되는충돌을상당부분보완해줄것으로예상된다. 향후 Standalone 이적용되어네트워크인터페이스가모두정의되더라도, Non-Standalone은 Standalone 방식과 Cell 구조및 Traffic 조건에의해병행사용될것으로예상된다. Enhanced massive MIMO/Beamforming 기존셀롤러시스템의주파수대역에비해 NR 시스템을위한높은주파수대역 (up to 100GHz) 은높은경로손실을겪고이에따라셀커버리지는감소하게된다. 그러나높은반송주파수에따라짧아진 wavelength로인해주어진공간에더많은개수의안테나를구현할수있다. 따라서많은수의안테나를이용한 massive MIMO/beamforming이 NR 시스템에서높은경로손실로인해감소 91

100 된셀커버리지문제를극복하기위한하나의주요기술이될것이다. 이러한 beamforming 을위한 후보기술들을실제구현방식에따라다름과같이나뉠수있다. - 아날로그빔포밍아날로그빔포밍은시스템의 RF 영역에구현된 analog phase shifter들을통해신호의 phase를제어하는기술이다. 이방식은다른 beamforming 방식들에비해상대적으로구현이간단하나전체셀을커버하기위해서는커버리지를높이기위한좁은빔들을 analog phase shifter의제어에따라여러시간에걸쳐다수빔의형태로전송하는 beam sweeping 동작이필수적일수있다. 또한 digital beamforming 방식에비해 constant amplitude 및 coarse phase 제어등과같은 RF 제약성으로인한성능열화가발생할수있다. - 디지털빔포밍 Digital domain 에서 beamforming weight를마음대로바꿀수있는 digital beamforming은많은무선통신시스템에폭넓게사용되고있다. 만약 digital beamforming이사용된다면최적의성능을얻기위한 beamforming weight들이 analog beamforming과달리세밀하게제어될수있다. 그러나이방식은안테나개수와동일한개수의트랜시버유닛을필요로하기때문에높은주파수대역에서많은수의안테나를이용해서 digital beamforming을하기위해서는많은안테나개수에해당하는트랜시버유닛을구현해야하기때문에높은비용과파워소비가요구된다. - 하이브리드빔포밍구현측면에서 digital beamforming은상대적으로많은수의트랜시버유닛을필요로하기때문에, 높은주파수대역에서많은수의안테나가필요한상황에서는높은비용문제로인해실현가능성이높지않다. 충분한 beamforming 이득얻고합당한구현비용및복잡도를유지하기위해서는, 그림 3-19에서와같이 RF 영역에서의 analog beamforming과기저대역에서의 digital beamforming이결합된 hybrid beamforming 일반적으로고려될수있다. Hybrid beamforming 시스템에서는 digital beamforming에비해적은수의트랜시버유닛으로구현이가능한 analog beamforming을통해높은경로손실을보상하고, 뒤따른기저대역에서의 digital beamforming을통해보다성능을향상시킬수있다. 92

101 Chapter 3 Vertical Integration 연구개발, 표준동향 2D antenna array Digital precoding Analog beamforming TXRU Baseband MIMO TXRU Phase shifters PAs TXRU virtualization 그림 GHz 이상에서하이브리드빔포밍기반의다중안테나구조 위의빔포밍기반의안테나구조를위해서 RAN에서는기존의 TRP( 단말기의 EIRP Beam 발생시 main robe이외의 side robe에서발생되는모든 Power 를합산한값 ) 개념에서확장하여, EIRP ( 기존의송신 power의의미에서 Directivity를추가한개념으로안테나의송신부가대상수신부에일치하는방향성을가진 power의크기를의미 ) 개념을추가하였으며, EIRP 는다중의 Array 안테나가적용된기술에서출력 power의크기를계산하는중요한지표가되었다. 참고로 RAN4 #85에서 FR2에대한 Power class는아래와같이승인되었다. 표 3-7 NR FR2 UE Power Class NR band Handheld Power Class Min Peak EIRP (dbm) n257 [ ] n258 [ ] n260 [ ] NOTE 1 : minimum peak EIRP is defined as the lower limit without tolerance 표 3-8 NR UE Maximum Output Power Limits NR band TRP Handheld (dbm) EIRP Handheld(dBm) n257 TBD 43 n258 TBD 43 n260 TBD 43 93

102 URLLC 5G URLLC 시나리오는기존 LTE 및 5G embb 및 mmtc 시나리오와차별화되는두가지주요요구사항을가진다. 하나는상향링크및하향링크전송에서사용자플레인지연시간이 0.5 ms 이내여야한다는점이고, 다른하나는높은신뢰성에관한요구사항으로사용자플레인지연시간 1 ms 이내에 32 바이트의데이터를 의성공확률로전송할수있어야한다는점이다. 이는 ev2x와같은일부사용예의경우좀더완화될수있지만기본적으로 LTE 대비매우도전적인수치이다. NR 은이러한요구사항을만족하기위한요소기술또는기본프레임워크로써가변 TTI를지원한다. Release 14 이전의현재 LTE는 1 ms의고정적인 TTI 길이를갖는데반해, NR은다양한 numerology를지원함에따라슬롯길이가현재합의사항기준으로 1/32 ms부터 1 ms까지범위내에서가변적으로운용될수있다. 또한슬롯길이보다짧은전송단위로써미니슬롯이사용될수있다. NR 미니슬롯의용도는 6 GHz 이상대역의아날로그및하이브리드빔포밍효율증대, 비면허대역의스펙트럼효율증대, LTE 캐리어와의스펙트럼공유등으로매우다양할수있으나기본적으로 URLLC 전송을위한짧은길이의 TTI를제공하는데적합하다. URLLC 를위한 NR TTI 구성의예로써, LTE 노멀 CP 오버헤드를가정하면, 60 khz 부반송파간격과 7 심볼로구성되는슬롯을사용하여 ms의 TTI를구성할수있고, 15 khz 부반송파간격과 2 심볼미니슬롯으로약 0.15 ms의 TTI를구성할수있다. 이러한짧은 TTI의사용은무선신호전송에소요되는딜레이와송수신패킷처리시간을감소시킴으로써사용자플레인지연시간을획기적으로단축할수있다. 사용자플레인지연시간을구성하는다른요소는 HARQ 재전송과프레임정렬지연시간이다. TDD 시스템의경우상향링크및하향링크전송기회가시간적으로교차하여나타나므로 HARQ 지연시간은 TTI 길이뿐아니라상향링크-하향링크스위칭주기와도관계가있다. 짧은 TTI를사용하더라도만일 LTE의상향링크-하향링크설정과 5 ms 또는 10 ms의스위칭주기가재사용된다면재전송이발생한패킷의전체전송지연시간은수내지수십 ms까지증가할수있다. 따라서 NR은 LTE eimta 보다더욱빠르고유연한 TDD 상향링크-하향링크스위칭방식을제공함을목표로두고있다. 일례로, 매슬롯을하향링크와상향링크파트를모두갖는양방향슬롯타입으로설정함으로써양방향으로최초전송및재전송기회를더욱빠르게확보할수있다. NR 양방향슬롯의기본구조를그림 3-20에나타내었다. 이는 LTE의특별서브프레임과유사하게상향링크파트가하향링크파트이후에나타나고둘사이에보호구간이설정되는형태로구성된다. 94

103 Chapter 3 Vertical Integration 연구개발, 표준동향 그림 3-20 NR 양방향슬롯구조와 self-contained HARQ 동작 저지연특성의개선을위해 HARQ 왕복지연시간역시단축되어야한다. LTE는 FDD의경우 8 ms의고정된또는최소 HARQ 왕복지연시간을가지고 TDD의경우이보다더큰값을가진다. NR은이를개선하기위해송수신패킷처리기술과관련규격기술을획기적으로개선함으로써 HARQ 순환주기를단축하고자한다. 또한최적의 HARQ 순환주기는단말의능력치나서비스시나리오에따라다를수있으므로, NR은 HARQ 타이밍의동적인설정방식을지원할예정이다. 이때지연시간관점에서최적의 HARQ 타이밍은그림 3-20와같이하향링크의경우 PDSCH와그에대응되는 HARQ-ACK이, 상향링크의경우 UL grant와그에대응되는 PUSCH가동일슬롯내에서전송되는것인데, 이는 self-contained 서브프레임으로잘알려진 NR의주요요소기술로써향후도입될가능성이크다. 이에더하여단일 HARQ 프로세스 ID를사용하여슬롯단위백투백전송을가능하게하는메커니즘이논의되고있는데, 이방식은지연감소뿐아니라 HARQ 소프트버퍼관리측면에서도최선의방식이다. Self-contained HARQ 동작의구현에는송수신처리시간의단축이필수적이며, 현재처리시간을줄이기위한다양한규격지원이고려되고있다. 예를들어, DMRS를슬롯전면에배치하거나제어채널에더높은부반송파간격을사용하여심볼을분할함으로써수신단의기저대역처리시간을최적화하는방식이논의되고있다. 또한데이터채널에심볼또는심볼그룹단위로코드블록세그멘테이션을적용함으로써순차적인복호를통해복호시간을단축할수있다. 한편, LTE의경우상향링크전송은단말이 PUSCH를송신하기전에 SR을송신하거나 UL grant 를수신하기때문에하향링크전송에비해지연시간이더크다. 이러한단점을개선하고자 NR에서는 URLLC 측면에서 UL grant 그리고 / 또는 SR이없는상향링크전송방식을검토하고있다. 그러나 SR 또는 UL grant가없는방식은일반적으로단말간전송의충돌을허용하는데, URLLC 의경우는충돌이발생하더라도각전송의높은전송신뢰성이보장되어야하기때문에 mmtc의경우보다훨씬도전적인목표를가진다. 신뢰성개선측면의기술적인이슈로는채널코딩및 HARQ 설계, 광대역자원점유, 다중연결성, 95

104 매시브안테나배열을이용한송신다이버시티, 다중점협력전송등이있다. HARQ 재전송메커니즘은 embb뿐아니라 URLLC 에서도스펙트럼효율을보장하면서동시에신뢰성있는전송을지원하기위해필수적이다 의전송성공률을보장하기위해초전송의목표패킷에러율이상향조정되어야할수있고, HARQ가적용되지않는제어채널의경우강력한채널코딩과다양한다중안테나기술이적용되어야한다. 광대역전송은낮은변조레벨, 낮은코드레이트, spreading 기술등을활용가능하게하는장점을가진다. 광대역전송과연관이있는또하나의이슈는동일캐리어내 URLLC 트래픽과 embb 트래픽의다중화로써, 물리자원이용률을극대화하면서 URLLC에넓은전송대역폭을보장할수있는다중화전송방식의개발이요구된다. LTE-A Pro 진화경로에서도지연시간을개선하기위한 Work Item이진행중에있다. 이 Work Item의주요목표는 TTI 및송수신처리시간의단축으로, 이를통해사용자플레인지연시간과 TCP 전송률이개선될수있을것으로기대된다. 이를위해 LTE 규격에 NR의미니슬롯과유사한개념으로써짧은 TTI ( 이하 stti) 가도입될예정이다. stti 길이의후보는듀플렉스방식과전송방향에따라다른데, FDD의경우하향링크에서 2-심볼및 1-슬롯 stti가, 상향링크에서 2-심볼, 4-심볼, 및 1-슬롯 stti가고려되고있고, TDD의경우 1-슬롯 stti 만이고려되고있다. 현재 sreg 및 scce 의정의, 상향링크및하향링크제어채널, 2차 DCI, 기준신호의설계등의규격개선작업이진행되고있고, TDD 시스템의경우상향링크-하향링크스위칭주기를줄이기위한방법으로향후새로운서브프레임타입을도입하는방안이논의될가능성이있다 mmtc Autonomous/grant free/contention 기반상향비직교다중화방식중요한 5G 요구사항중하나는스마트폰, 태블릿및사물과같은다수의장치를사용하여대규모연결을지원해야한다는것이다. 이러한지원이가능하려면결과적으로다중접속방식은미래의단말기및애플리케이션에대한서비스수요증가에중요한역할을한다. 현재의 LTE 시스템은특히상향링크에서소량의데이터만전송하는특징을지닌대규모연결을효율적으로지원할수없다. 대용량연결로인해발생하는문제중에는신호오버헤드및지연의비용이있다. LTE에서, 상향링크전송은요청허가절차를갖는 serving 기지국에의해스케줄링되는절차가있다. UE는주기적으로발생하는 UL 전용자원에한정하여네트워크에스케쥴링요청 (SR) 을전송한다. 이러한기회의주기성은일반적으로매 5 또는 10 ms 이다. 최상의시나리오경우를예를들자면, SR 기회이전에 UE에도달하는데이터는요청및업링크데이터전송사이에서 7 ms를기다려야한다. 하지만만일 SR 기회사이에데이터가도착하거나 SR의주기가길어지면지연시간이훨씬더길어지는문제가있다. 이는 96

105 Chapter 3 Vertical Integration 연구개발, 표준동향 특히향후애플리케이션의지연에민감한트래픽에불리하다. 이렇듯 LTE의기지국은 SR을수신하면, 상향링크데이터전송을위한스케줄링을비로소수행하는시간지연이발생된다. 그다음, 하향링크제어채널 (PDCCH) 에서상향링크허가가전송된다. 따라서유용한 payload에대한시그널링오버헤드의비율이높기때문에, 작은패킷에대해서는상향링크에대한이러한동적시그널링의비용이더높다. 반영구적스케줄링은동적시그널링오버헤드를줄이기위한옵션일수있지만그러나이러한메커니즘은 VoIP와같은일정형태의주기성을나타내는트래픽도착에더적합하지만버스트트래픽을효율적으로지원할수없다. 전술한문제점을해결하기위해, 새로운다중접속기술은리소스할당및제어시그널링오버헤드의제거또는감소, 전송대기시간의감소및대규모접속을가능하게하는많은양의사용자지원을필요로한다. 따라서상향링크의지연및시그널링오버헤드를줄이기위해경쟁기반데이터전송을사용할수있다. 경쟁기반데이터전송에서 UE는요청및허가절차를거치지않고도, 하나이상의자원에대해경쟁할수있는방식으로데이터를전송한다. 경쟁기반송신방식은할당된시간및주파수내의하나이상의사전에정의된영역에서자유롭게, 허가없이원하는타이밍에송신할수있게된다. 그래서할당된시간및주파수자원은경쟁전송을위해특정영역을사용하도록허용된사용자들의풀 (pool) 간에공유된다. 다수의사용자가동일한시간및주파수자원을공유함에따라, 사용자의도착신호가수신기에서비직교적충돌을일으킬수있다. 하지만허가없이상향전송을하는경우, 경쟁기반의 OFDMA/SC-FDMA 데이터전송은다수의활성사용자로인해시스템의부하가증가하면충돌로인한상당한성능저하를초래한다. 따라서충돌에의한사용자간간섭이있는상태에서사용할수있는기술인비직교방식이경쟁상향다중화방식전송에유리하며, OFDM에기반한잠재적인비직교기반의 MA는 NR에서고려되며, 일반적인프레임워크는그림 3-21와같다. 비직교방식은일반적으로전력도메인에서만또는하이브리드코드및전력도메인에서분류될수있다. Bit level operations Symbol level operations FEC Bit level Interleaver/Scrambler Modulated Symbol Sequence Generator Symbol to RE Mapping 그림 3-21 비직교다중접속방식의일반적구조 위에표시된프레임워크로서 5G 비직교 MA 에서요구되는기능및요구사항을충족시킬수있다. 97

106 저전력및광대역커버리지를지원하기위한 NB-IOT 3GPP Release 13에서는 NB-IoT (Narrowband Internet of Things) 기술이표준화되었다. Rel-13 NB-IoT 표준의목적은개선된실내범위를다루는 E-UTRA의비역상관 (non-backward-compatible) 변형에크게의존하여사물의셀룰러인터넷에대한무선액세스를지정하고, 대량의저처리량장치에대한지원, 낮은지연감도, 초저가장치비용, 낮은장치전력소비및최적화된네트워크아키텍처를제공하는것이다. 또한 Rel-13 NB-IoT는 3GPP 시스템이초저가의확장된커버리지 IoT 시장에진입할수있도록비실시간음성지원을포함한주요기능을제공하는것도포함한다. 사물통신시장은통신사업자와정부로부터많은요구를받고있으며많은수의장치를셀룰러네트워크의장점으로연결하려는빠른확산과높은기대욕구를반영한다. 결과적으로, NB-IoT의향상된기능은네트워크배치가사물통신시장이성장하고다양화됨에따라신속하게대응할준비가되기위해개발된표준이다. 이러한 NB-IoT의 enhancement가포함된버전의기능중하나는포지셔닝과같은기능이제공된다. 이러한 positioning을위해관측된도착시간차이 (OTDOA) 기능을지원한다. OTDOA를구현하기위해, NB-IoT Rel-13의기본신호신호들을적극활용하고, 1 PRB 내의 LTE CRS/PRS 를바탕으로설계된다. 그러나 PRS 이외의새로운신호를사용하는것은상당한 UE 복잡성또는전력소비영향없이기존의 CRS/PRS 의신호를사용하는것보다상당한성능 /UE 복잡성이익을발견하는것으로고려되고있다. 또한, Rel-13 UE의기존 NB-IoT 전송의특징이지원되는경우, 상향링크도착시간차이 (UTDOA) 포지셔닝도조건하에서지원된다. NB-IoT 에대한멀티캐스트하향링크전송 ( 예를들어, 펌웨어또는소프트웨어업데이트, 그룹메시지전달 ) 을지원하도록 Rel-13 SC-PTM을확장함으로써실현될수있기때문에 NB-IoT에대한멀티캐스트전송의지원이구현될수있다. Enhanced NB-IoT는또한협대역동작 ( 예를들어, NPDCCH의지원및반복에의한커버리지향상 ) 을지원하기위해필요한개선사항의도입이잠재적인고려사항이다. 그리고서비스연속성을향상시키고 UE 전력소비의증가없이 CP 및 UP 솔루션모두에대한 NAS 복구를피하기위해접속모드이동성에대한향상이고려된다 Common framework for all three usage scenarios 세가지사용 (usage) 시나리오모두를지원하는공통성 (commonality) 을위해전방호환성 (forward compatibility), 다중뉴머롤로지 (numerology) 와다중빔이고려된다. NR의전방호환성은초기서비스및단말 (UE) 의액세스에영향을미치지않으면서향후서비스및기능의원활한도입을보장해야한다. NR의전방호환성을보장하기위해 NR 단말에명시적시그널링을통해예약된자원을나타낼수있다. 98

107 Chapter 3 Vertical Integration 연구개발, 표준동향 다중뉴머롤로지는기본부반송파간격을정수 N으로스케일링함으로써지원된다. 사용되는뉴머롤로지는매우높은반송파주파수에서매우낮은부반송파간격을사용하지않는다는전제하에주파수대역과독립적으로선택될수있다. 이와함께유연한 (flexible) 네트워크및단말채널대역폭이지원된다. 적어도하나의뉴머롤로지에대해 80 MHz 이상인최대컴포넌트반송파대역폭이지원된다. 서브프레임 (subframe) 길이는 1 ms로고정이다. 확장형 (scalable) 뉴머롤로지는적어도 15 khz ~ 480 khz 부반송파간격을허용해야한다. 동일한 CP 오버헤드를가지면서상이한부반송파간격을갖는확장형뉴머롤로지는 15 khz의뉴머롤로지와단일 NR 반송파에대해매 1 ms의심볼경계에서정렬된다. 보다구체적으로는, 노멀 (normal) CP 계열에대해서다음과같이적용된다. 그림 3-22에서보듯이부반송파간격이 15 khz 2n (n은음이아닌정수 ) 인경우, CP를포함한 15 khz의각심볼길이는해당부반송파간격의 2n 심볼의합과같다. 매 0.5 ms마다첫번째 OFDM 심볼이외에 0.5 ms 내의모든 OFDM 심볼은동일한크기를갖는다. 0.5 ms의첫번째 OFDM 심볼은다른 OFDM 심볼과비교하여 16Ts (15 khz와 2048의 FFT 크기를가정 ) 만큼길다. 여기서 Ts는샘플간격이며, 16Ts는첫번째심볼의 CP에사용된다. 부반송파간격이 15 khz 2n (n은음의정수 ) 인경우해당부반송파간격의각심볼길이 (CP 포함 ) 는 15 khz의 2-n 심볼의합과같다. 이와함께, 물리계층설계는확장 CP를지원한다. 주어진부반송파간격에대해확장된 CP는한개이다. 확장 CP에대한가능한사용예는 6 GHz 미만에배치된 embb 및 URLLC 의다중화, 60 khz 부반송파간격을이용한 URLLC 전송, 그리고 30 khz 및 60 khz에대한고속이동시나리오등이있다. 그림 3-22 노멀 CP 의다중부반송파간격에따른프레임구조예제 슬롯 (slot) 은노멀 CP로 60 khz까지의동일한부반송파간격에대해 7 개또는 14 개의 OFDM 심벌로, 그리고노멀 CP로 60 khz보다높은동일한부반송파간격에대해 14 개의 OFDM 심벌로정의된다. 슬롯은모두하향링크, 모두상향링크, 또는 { 적어도하나의하향링크부분및적어도하나의상향링크부분 } 을포함할수있다. 슬롯집성 (aggregation) 이지원되고, 다시말해, 데이터전송이하나또는다수의슬롯을스팬 (span) 하도록스케줄링될수있다. 미니슬롯 (mini-slot) 은전송에사용된뉴머롤로지에대한슬롯길이보다최소한더짧은전송을지원해야한다. URLLC의 99

108 경우 2 심볼길이의미니슬롯을지원한다. 최소한 6 GHz 이상인경우, 1 심볼길이의미니슬롯이지원된다. 적어도단일반송파동작에있어서, NR은단말이첫 RF 대역폭에서적어도하향링크제어정보를수신하는방식으로동작할수있어야하며, 단말은 X μs 이내에서첫 RF 대역폭보다큰두번째 RF 대역폭에서수신하는것을기대하지않는다. PRB 당부반송파의수는 12이다. 네트워크관점에서동일한 NR 반송파대역폭내에서상이한뉴머롤로지를다중화하는것은하향링크및상향링크모두에대해 TDM 및 / 또는 FDM 방식으로지원된다. 단말관점에서상이한뉴머롤로지를다중화하는것은단일 / 복수의서브프레임간격내 / 간에 TDM 및 / 또는 FDM 방식으로수행된다. 그림 3-22에서보듯이 2m 15 khz의부반송파간격에대해, 부반송파는주파수영역에서내포 (nested) 방식으로 15 khz의부반송파간격에대한서브셋 / 수퍼셋에매핑되고, PRB 그리드는주파수영역에서내포방식으로 15 khz의부반송파에대한 PRB 그리드의서브셋 / 수퍼셋으로정의된다. 네트워크관점에서하향링크의 embb/urllc에대한상이한지연시간 (latency) 및 / 또는신뢰도요구사항을갖는전송의다중화는동일한 CP 오버헤드를갖는동일한부반송파간격을사용하거나상이한부반송파간격을사용함으로써지원된다. 규격에서두가지방식모두지원되어야한다. NR은하향링크의 embb/urllc에대한서로다른지연시간및 / 또는신뢰성요구사항간에동적자원공유를지원한다. 그림 3-23 PRB 그리드구조 다중빔및뉴머롤로지를지원할때초기접속의공통성을위해다음사항이고려된다. NR 동기신호는 CP-OFDM을사용한다. NR은적어도 NR-PSS 및 NR-SSS의두가지타입의동기신호를정의한다. NR-PSS는적어도 NR 셀에대한초기심볼경계동기화를위해정의된다. NR-SSS는 NR 셀 ID 또는적어도 NR 셀 ID의일부를검출하기위해정의된다. NR 셀 ID의수는적어도 504 이상이다. NR-SSS 검출은적어도주어진주파수범위및 CP 오버헤드내에서듀플렉스 (duplex) 모드및빔동작유형에관계없이 NR-PSS 자원위치와의고정된시간 / 주파수관계에기반한다. 적어도하나의방송채널 (NR-PBCH) 이정의된다. NR-PBCH 디코딩은적어도주어진주파수범위및 CP 오버헤드내에서듀플렉스모드및빔동작유형에관계없이 NR-PSS 및 / 또는 NR-SSS 자원 100

109 Chapter 3 Vertical Integration 연구개발, 표준동향 위치와의고정관계에기반한다. NR-PSS, NR-SSS 및 / 또는 NR-PBCH 는하나의 SS 블록내에서전송될수있다. 하나또는다수의 SS 블록은하나의 SS 버스트 (burst) 를구성한다. 하나또는다수의 SS 버스트는하나의 SS 버스트세트를구성하며, 하나의 SS 버스트세트내에 SS 버스트의수는유한하다. 물리계층규격관점에서 SS 버스트세트에대해적어도한개의주기성이지원된다. 주어진주파수범위에서각동기신호 ( 예를들어, NR PSS, SSS, PBCH) 에대해적어도하나의부반송파간격이규격에서미리정의된다. 101

110 3.5 Vertical Integration 을위한계측기산업동향 서론 3GPP TSG RAN 회의 ( 이하 3GPP RAN) 중마지막단계이자시험표준에대해결정하는 RAN5(3GPP RAN WG5(The 3rd Generation Partnership Project Working Group 5 : 이하 RAN5) 에서는기술요구사항과테스트구현가능성을검증하여, 최종적으로시험환경과기준을만든다. 5G NR은시험방식의큰변화로인해, RAN5에서논이되어야할부분들이 RAN4에서우선논이되고있는중이다. 이러한시험에사용되는장비를개발, 생산하는계측기산업에있어, 계측기개발은 BS(Base Station) 또는 MS(Mobile Station) 의개발과정과매우유사하다. 하지만그개발내용물이타장비의기술구현에기준이되어야하기때문에제품성능의극대화보다는성능의표준화에집중한다. 5G NR 기술은기본적인물리계층에서네트워크구조까지기존에없었던기술들이적용될예정이며, 계측기제조업체는그에맞는계측기개발을위해통상아래와같은개발과정을진행한다. 아래는 OSI 7 layers를기반으로개발과정에맞춰 Layer 명을표기하였다. - Layer 1: Frequency, Bandwidth, Power level 등의물리적인특성개발 - Layer 2: 전송되는 carrier의정상여부를판단하여재전송등의동작을하는기능개발 - Layer 3: 전송되는 carrier에 packet 데이터정보를포함하여신호를전송하는기능개발 - Application level: 구현된통신시스템을이용한응용영역으로실제서비스항목을시뮬레이션하는기능개발 위단계에서 Layer 1이우선개발되기때문에, Layer 1이구현된상태에서측정을위한 solution 으로서 Non-signaling이라는개념으로물리적인특성을확인할수있으며, Layer 2가구현되면 Signaling 으로서 3GPP 에기술된표준테스트환경에따라측정대상과계측기가서로인지가능한신호송수신이가능하게된다. 이러한송수신가능상태가되면통신시스템으로서의 frame 이만들어지며, Layer 3에서 Protocol 부분이완성되면송수신되는메시지에대한정의와호환성을갖게된다. Non-signaling 방식은기술의성숙도에따라기능이어느정도안정화되면측정속도를극대화하기위해사용하기도한다. 5G에서는주파수및 coding 방식그리고안테나구성까지, 새로운기술구현을위한개발과더불어서로다른산업군들과협력하고있다. 그에따라다양한요구사항을효과적으로수용하기위해계측기산업의준비도활발하다. 계측기기업체인 Rohde-Schwarz는주파수의고도화에따라 102

111 Chapter 3 Vertical Integration 연구개발, 표준동향 component 전문업체인 RPG(Radiometer Physics GmbH) 를합병하였고, Anritsu는채널 emulation 전문업체인 Azimuth 챔버업체와합병하며다양한분야에서의협력과연합이이뤄지고있다. 이러한움직임은 5G가지향하는서비스와그서비스를위한기술들의고도화에따른것인데, 예를들면 mm Wave 대역 (28GHz band/39ghz band) 에서의 Massive MIMO 기술이적용된안테나구조에서 cabling 테스트는구조상불가능하다. 이에, 3GPP RAN에서는 OTA(Over The Air) 방식으로의측정을제안중이며현재제안된테스트컨셉은아래와같다. Anechoic chamber System Test and Control Equipment Dual-polarized measurement antenna DUT MEASURED SIGNAL Dual-axis positioning system COMM communication antenna CONTROL 그림 GPP R : 5G 에서의 OTA 테스트방법제안 이에따라, 계측기산업군도합병및기술혁신을통해새로운과제에도전하고있으며, 이장에서 는 mm Wave 대역 (28GHz band/39ghz band) 측정에있어현재 RAN4 에서논의되고있는시험 방식을 RF, Protocol 을나뉘어설명해보도록하겠다 UE 검증에요구되는 RF 시험항목 WF R 은 5G NR RF parametric 시험항목을정의하는데있어기준이되는리포트로, 크게송신신호에대한품질및주변에대한영향평가항목과단말기수신감도항목으로구성되어있다. 거기에추가하여 Beam에대한품질을판단할수있도록기존에없었던 Beam correspondence 부분과 In-channel selectivity 라는항목을추가하였다. 자세한시험항목은아래와같다. 103

112 표 3-9 5G NR RF parametric 시험항목 위항목시험에있어특정기준에근거하여측정을진행하는데, 그측정 Metric은 EIRP/BEAM PEAK/TRP 로정의된다. EIRP는기존의송신 power의의미에서 Directivity를추가한개념으로안테나의송신부가대상수신부에일치하는방향성을가진 power의크기를의미한다. EIRP 를적용하는시험항목은주로송수신이가능한통신상태에서각단말기의성능을평가는시험들이다. BEAM PEAK는 UE가송신할수있는모든 Beam power 의크기중가장큰 Beam으로정의되며, 해당항목은주로 5G 단말기운영에있어다른단말기또는장치에영향을줄수있는지와최대출력의상황에서신호품질을유지하는가에대한평가를위해사용된다. 마지막 TRP는단말기의 EIRP Beam 발생시 main robe이외의 side robe에서발생되는모든 Power 를합산한값으로, 측정대상이가지고있는안테나방사특성이규격에적합한크기와모양을가지고있는지에대한평가기준이된다. 위표.1에서언급한 TX maximum power 와 RX reference sensitivity의경우는단말이발생하는 Beam의방향에따라그크기가틀려지기때문에 CDF(cumulative distribution function) 라는개념을적용하여경향을나타냄으로서측정을진행한다. CDF에대해서는다음장에서자세히다루도록하겠다 Spherical coverage 확인을위한 CDF(cumulative distribution function) CDF는 RAN4#82 (Feb 2017) 회의에서협의된측정방식으로, 특정 Beam에대한 EIRP 측정만으로는단말의전방위방사특성을확인하기어려우므로, 측정대상이방사할수있는여러개의 Beam을측정하여, 그값을누적분포도로표현하고, 누적분포도값의 104

113 Chapter 3 Vertical Integration 연구개발, 표준동향 그림 3-25 definition of EIRP (3GPP TR ) 50% 이상의 EIRP 수치가지정된 EIRP 값을초과하면요구조건에충족하는방식으로단말기의성능을평가한다. 예상되는측정데이터는아래와같다. 그림 3-26 단말측정데이터와측정데이터 CDF 변환 (RAN4 R , RAN4 R ) 그림 3-26 와같이대상단말기가발생할수있는 EIRP 의모든데이터를합산하는과정에서정확 히얼마나많은양의데이터를가져야하는지에대한 Resolution 부분은아직 RAN4 내에서협의 중에있다. 측정된데이터는 RAN4 R 단말측정데이터 와같이 CDF 로작성하게되는 105

114 데, 미리지정된 EIRP 값이 0.5(50%) 또는 0.2(20%) 를초과하면단말기가정의된요구수치에 부합하는지판단할수있다. EIRP 와 EIS 는 CDF 방식을사용하여결과를확인하는것으로합의되었다 White box/black box concept 5G에서빔포밍 (Beam forming) 기술이적용되면, 단말기는 Beam을생성하기위해 Array 안테나기술을적용하며, Array 안테나는보통여러개의 Antenna element를사용한 Patch 안테나형태를가진다. 이 Patch 안테나는단말기의설계에따라적절한위치에배치되는데, 모든개발단말기가동일한위치와크기의안테나를적용하는것은사실상불가능에가깝다. 역설적으로, 5G에서밀리미터파를측정함에있어전파특성을고려했을때안테나의크기는매우중요한부분이며측정불확도 (Measurement Uncertainty) 에큰영향을미친다. 다음은전파특성에따라방사상태에서측정안테나와단말기안테나간의거리를계산하는공식이다. 그림 3-27 안테나크기 D 와측정거리 R 과의관계 위그림의공식에서알수있듯이, 안테나크기 D 값을무엇으로지정하냐에따라필요한 OTA 측정거리값 R 에상당한영향을미친다. 그럼 D를어떻게정의해야하는지에대한부분이협의되어야하는데, 이장에서는그부분을정의함에있어기준이되는 RAN4에서논의된 Black box와 White box concept을설명하고자한다. 각 concept에대해서는다음과같이정의된다. 106

115 Chapter 3 Vertical Integration 연구개발, 표준동향 그림 3-28 RAN4 가진행하는 D 에대한 approach 위의 D값에따라, 측정안테나와단말기의물리적인측정거리는길어질수밖에없으며, 기존 FFM(Far field measurement) 측정방식을기준으로했을때, 그림3-27 의공식을사용하면, 28GHz의주파수를사용하고, D가 5cm일경우측정거리 R은 47cm 이고, D가 25cm일경우 R은 1,175cm 의거리를가져야한다. 이는 OTA 측정을진행하는챔버의크기에영향을주므로, FFM 방식에서 20cm 이상의단말기를시험하기위해서는 White box concept의 D 값을적용하는것이효율적이다. 위와동일한조건에서 Black box Concept의 D 값을사용할경우측정챔버는 15미터이상의크기를가져야하며, 그효율성과비용을고려했을때쉽지않은환경이될것으로예상된다. 이러한문제를해결하기위해 Black box 방식으로 D값이정해질경우챔버의크기를줄이면서측정이가능한 CATR(Compact Antenna Test Range) 방식이고려되고있다. CATR 방식은챔버내에반사체를설치하여편파형태로반사되는신호를측정함으로서물리적인거리를늘릴수있는장점이있으나, 이또한 Beam의방향성확인이어려워 Beam steering 동작에대한검증이어렵다는단점이있다. 현재 RAN4 협의체에서단말기 RF 시험을위해서 Black box concept을사용하는것을선호하나, White box concept 기반의 FFM 방식또한측정불확도가수용할수있는범위에들어온다는가정하에사용자의비용및효율측면에서사용이가능할것으로판단된다. 결국측정을하는주체의의견에따라 FFM과 CATR 방식을선택해야하며, 각각의장단점이있겠지만, 측정목적과허용가능한불확도에서적합한솔루션을선택하는것이무엇보다필요하다. 107

116 그림 3-29 CATR 의측정방식 UE 검증에요구되는 Protocol 시험항목 Protocol 시험은상호신호연결상태에서진행되며, 최초송신부단말기가수신부단말기와의 Connection을위해연결가능한대상을찾는과정이나, 대상을인지하고연결을시도하는메시지및완료보고체계가맞는지확인하는방법으로이루어진다. 시험에필요한환경은 Physical layer 시험과는달리안테나특성을정밀하게고려하지않아도된다. 이는반드시밀리미터파방사가아닌 IF(Intermediate Frequency) 대역에서케이블체결방식으로측정이가능하다는의미이며, 인터페이스의문제가있어 IF 대역신호를연결할수없다면, 고정된송수신 OTA 환경을만들어주면, 시험이가능하다는의미이다. Protocol 시험에서주로측정하는항목은 MIMO(Multi Input Multi Output) 시험이나 Hand over 시험, 송수신데이터의속도를확인하는시험이있다. 그중 Hand over 시험항목은다음과같은조건으로진행될수있다. 1. 각측정안테나는기준안테나를이용하여측정전기준값및보상값을찾아적용한다. 2. 여러개의수신부안테나는측정대상단말기에여러 beam을송신한다. 3. 수신부의송신 power 크기를변화시켜측정거리를가변하는것처럼시뮬레이션한다. 4. 다수의수신부에서발생하는여러개의 beam은송신부에서보았을때모두다른크기로보이도록한다. 5. 최대수신부의숫자는 3개로가정한다. 위의조건은아래의시뮬레이션으로구현이가능하다. 108

117 Chapter 3 Vertical Integration 연구개발, 표준동향 그림 3-30 Protocol test 시연결방식의예 그림 3-31 Mobility 시험의예 위시뮬레이션환경에서 Protocol 분석기를통해최초연결시송신부에서전달되는메시지가규격에맞는지확인이가능하다. 위그림 3-32를보면, 1gNB(5G Node B) 로정의되는기지국신호가 2번 gnb에서가장강하게발생하다가, 21번 gnb의송신신호품질을상승시키면, 측정대상단말기는각 gnb 신호를모니터하다가 Hand over에맞는조건이검색되었을때, 109

118 그림 3-32 Mobility 의경우변화되는 power 3gNB#2 에서 gnb#1 으로연결을변경하게된다. 해당동작에서발생하는 Protocol 메시지는각이벤트별로구분되고결정되며, Protocol 분석기 를통해정상적인동작여부를판단할수있다 Beam steering Beam steering은 5G 밀리미터파적용에있어가장핵심이되는기능이며, 개발단말기의안테나성능을기반으로, 정확한 Beam의발생및위치조절이가능한지를확인할수있다. 3GPP TS 와 803에기술되어있는이른바 Beam management를참고하면, 측정순서는아래와같다. - 결정 : gnb/ue가송수신에사용할 beam을선택. - 측정 : gnb/ue가측정을통해타 beam의특성을획득. - 보고 : UE가측정한결과를 gnb에알림. - Sweep: 사용하던 DL/UL beam을시간별로전환. 위과정을그림으로도식화하면다음과같다. 위과정을통해 beam이동작한다는가정하에, 개발과정에서단말시험을위해서는위와동일한측정환경이제공되어야하며, 또한실제환경에서발생할수있는신호이벤트구현이가능해야한다. 아래는측정시뮬레이션환경에서 beam management 구현의예다. 기본적으로여러개의 beam 을생성할수있는측정안테나와주변의영향을받지않도록차단된 110

119 Chapter 3 Vertical Integration 연구개발, 표준동향 그림 3-33 Broadcast signal(ss Block) 을이용한동작 그림 3-34 Beam management 구현의예 Chamber 환경이필요하며, 차단된환경에서단말의물리적인위치를바꿀수있도록 Positioner가갖추어져야한다. 측정시뮬레이터는세개의 beam을하나의방향성안테나를활용하여 Beam#1(SS-Block) 과 Beam#2(source beam) 그리고 Beam#3(destination beam) 을발생시켜야한다. 세개의 beam은아래의순서를통해단말이인지하고 beam을의도에따라동작시킬수있다. 1. UE가 Beam#1을찾으면, gnb와연결 2. UE는 Beam#2 와 Beam#3 를측정하고보고 3. UE는 Beam#2를데이터채널전송용으로사용 111

120 그림 3-35 Beam management 시뮬레이션동작분석 위그림에서 beam 스위칭동작시뮬레이션을하면, 4. UE 는 Beam#2 와 Beam#3 재측정하여보고 5. gnb 는 Beam#3 를데이터채널전송용으로할당 위동작의재현성및신뢰성을위해서는측정환경이의도에맞도록고정적인환경이되어야하며, 측정안테나에서방사되는 power의신호품질이뒷받침되어야한다. 무엇보다시험대상단말기가보내는신호에담긴메시지를 decoding하고모니터할수있는시뮬레이터의컴퓨팅프로세서가원활히이루어져야한다. 전체적으로 Protocol 시험환경과유사하지만, beam을생성하는주체가안테나인이유로, 챔버환경을반드시필요로하는시험항목이다. 112

121 Chapter 3 Vertical Integration 연구개발, 표준동향 계측기산업의발전방향계측기는 5G 이동통신을위해필요한기술요구사항에만족하는지확인할수있는기준을제시해야하기때문에 5G의기술요구사항을선행, 적용하는기술선도가필요한분야이다. 또한, 5G 기술은기존의 3G, 4G와같이이동통신만을포함하는기술이아니라, IoT 및차량까지포함하는더넓은규모의통신망을대상으로하게되므로기술요구사항의만족여부를확인해야하는시험대상의범위가폭발적으로늘어날것으로예상된다. 계측기시장은보통신기술의규격화와맞물려세대교체가이루어진다. 5G는특성상, 기존의이동통신보다더넓고많은기술요구사항을가지고, 더다양한종류의제품들이측정대상이된다. 5G 기술은현재완성된기술이아닌만큼, 이를지원하는계측기기또한같이개발되어야하는상황이다. 여기에더불어, embb, URLLC, Massive-IoT 등각분야에따라중요시되는특성분야가달라지기때문에이를감안한특성화된측정장비에대한시장요구사항이발생할것으로예상된다. 113

122 Chapter 4 제언 5G 는이동통신전송속도의향상뿐아니라타산업군의발전을지원하는방향으로진화하고있다. 이러한변화에대응하기위해우리가준비해야하는내용을제언하고자한다. 1 융합생태계를고려한 5G 이동통신생태계발전지원 4세대까지의이동통신에서는 C (Contents), P (Platform), N(Network), D (Device) 측면에서의생태계조성이중요했으며, 5G에서도 CPND 간의협력과생태계의구축은중요하다. 특히국제적인저성장의기조에서 5G는산업성장의견인차역할을할것으로기대되고있는바, 국제적으로 5G에대한조기상용화와관련산업의활성화를위해국제적인경쟁이가속되고있는상황에서 CPND 상에서의우리의강점과약점을파악하여 5G를우리의강한부분은더욱강하게강화하면서약점을보완할수있는기회로활용하여야한다. 이동통신의국제경쟁력강화를위해서는국제표준의준수가중요하다. 글로벌시장이단일표준으로진화하고있는상황에서국제표준에준거한이동통신생태계의구축은글로벌시장에서의사업을위해필수적인부분이다. 이동통신이 C,P,N,D 의협력에기반한생태계구축이필요하고우리의강점과약점이있는상황에서국제협력은필수적인부분이다. 국내이동통신사들이평창동계올림픽을목표로글로벌네트워크벤더와협력하고해외통신사들과함께국제단체를결성하고선도해나가는것은모두국제협력의일단이다. 추가로국내중소기업과소프트웨어산업, 콘텐츠산업의강화를위한정부혹은통신사차원의국제협력이필요하다. 5G에서의이동통신생태계가이전생태계와차이나는부분은타산업군과의융합에의해발생한다. 기존의 CPND로구성된생태계이외에타산업군이이동통신생태계에밀접하게연동되어야한다. 타산업과이동통신의융합을위해서는서로간의협력이필요하다. 이동통신과산업간융합을위해각산업에서의요구사항을함께도출하는작업을함께진행한다. 이를통해이동통신산업은 5G의기술적진화방향을설정하고각각의산업군은이동통신의신기술을이용한새로운사업모델과사업추진방안을고민한다. 자동차산업과의융합을위한 5GAA가대표적이다. 이과정에서새로운사업모델과새로운기술의선점이앞으로의융합시대에중요한자산이될것이다. 이동통신과타산업의융합을위해서는이를지원하는다양한기업들이각자의역할을가지고견고한생태계를구축할필요가있다. 이를위해우선적으로파급력이큰정부와대기업들이나서서산업간융합을위한방향성을설정할필요가있다. 함께비전을제시하고융합생태계를조성하여중소기업과벤처의참여를독려해야한다. 이동통신과타산업간융합은회사나단체차원에서추진하기에는규모와복잡성면에서어려움이있다. 정부가산업간융합을활성화하고중소기업과벤처기업의생태계참여를독려하는차원 114

123 Chapter 4 제언 에서중재자역할을해야할때이다. 2 5G와타산업간융합을지원하기위한테스트베드조성 5G 기술발전은타산업에서의요구사항을분석하고이를지원하는방향으로진화하고있다. 타산업생태계와사업영위방식을지원하기위해가상의전용망개념인네트워크슬라이스, 네트워크의가상화, 네트워크운영및관리의효율화가진행되고있다. 유럽은이동통신과타산업의융합을위한백서를이동통신산업과타산업의협력을통해발간하고타산업과이동통신간의협력을위한단체가계속신설되고있다. 중국에서는 5G와함께 IoT가전략적중요도를가지고추진되면서지속적인협력이진행되고있다. 5G 이동통신과타산업의융합은타산업에이동성과디지털화라는도구를통해새로운가치창출을가능하게한다. 이를통해새로운사업모델이제시되고새로운서비스가제공되며새로운사업주체가나타나게될것이다. 새로운기술과새로운사업모델은그성공을위해검증이필요하다. 기술과사업모델자체의검증뿐아니라고객과시장적용가능성과타당성, 그리고기술과사업모델의최적의조합을찾아나가는과정이필요하다. ICT ( 이동통신 ) 에의한기술혁신과새로운사업모델에대한검증을위해테스트베드가필요한이유이다. 융합테스트베드는 5G 이동통신입장에봤을때두방향으로진행되고있다. 5G 이동통신업계를중심으로타산업과의융합을추진하는테스트베드가있다. 5GIC, 5G Berlin 이나 5GTN 과같은경우가대표적인경우일것이다. 5G의기술구성요소를일정장소에구성해두고타산업분야나중소기업그리고대학에서 5G의신기술과새로운네트워크구조에새로운기술과새로운사업모델을결합하여시험해볼수있는환경을제공한다. 또하나의방향은타산업군에서 ICT ( 이동통신 ) 과의융합을추진하는테스트베드를추진하는경우이다. 국내는물론해외에서도자동차, 의료, 에너지, 공장등의산업군에서융합을추진하기위한테스트베드를구축하고있다. 여기에는정부주도의테스트베드와대기업주도의테스트베드가있으며, 사물인터넷에대한관심과산업의성장에따라그규모가커지고있다. 어느경우든테스트베드의성공적인구축을위해서는정부, 대기업, 중소기업과벤처의역할이모두필요하다. 정부는전략적방향을설정하고규제와사업환경을살피며중소기업과벤처의육성을지원한다. 또한대기업위주의산업융합과기술개발을지양하고중립적인차원에서융합을촉진하고중소기업과벤처기업의균등한혁신기회확보와중립적이고개방형의시장환경조성을위해산업간융합기술개발과테스트베드의구축에있어정부주도의환경조성이필요하다. 이동통신사업자는타산업군의대기업과협력을도출하고기술과서비스의방향성을제시한다. 이과정에서다수의산업군과의융합을추진하지만단일네트워크를통해서비스가제공되어사업성을유지할수있도록이동통신망의공통성을확보하면서융합을통해개발된기술과서비스에대해국제표준화와국제협력에활용하여시장 115

124 성을확대할수있도록한다. 시스템, 단말등의장비제조업체는 5G 이동통신의첨단상용화기술을제공하여융합을주도하고개발된기술과서비스에대해국제표준화와국제협력에활용하여시장성을확대할수있도록한다. 이런환경이조성되면중소기업과벤처에서새로운사업모델과기술의이노베이션을진행하고학계에서는새로운기술을개발하여산업발전에기여할수있을것이다. 이런협력관계를고려하여국내에서도다양한형태의테스트베드구축이필요하다. 여기에는타산업군에서진행하고있는테스트베드에적극참여를추진이포함되어야한다. 구축되는테스트베드는 embb, emtc, URLLC의표준화된기술을수용할수있어야할뿐아니라다수의타산업군과의융합을지원할수있는구조를가져야한다. 다음은이런테스트베드가갖추어야하는요구사항이다. - 유연성 : 타산업군의다양한현재와미래의요구를수용할수있도록유연한구조이어야한다. -재구성성 : 산업군의생태계변화에따른서비스의변화와사업환경변화등에따라네트워크를재구성하여변화된환경에대응할수있어야한다. 특히재구성에소요되는시간을최소화하여야한다. 또한네트워크는전개 (deployment) 방식이서비스의품질과설치비, 운영비에비티는영향이크기때문에다양한네트워크전개방식을지원할수있는구조이어야한다. - 상용수준의품질 : 타산업군과의융합을통해상업성과기술타당성을확인하는것을목표로하고있고, emtc, URLLC 등은실제환경에서의기술과사업모델검증이중요하기때문에대부분의장비를상용수준으로구성해야한다. 또한융합을검증하기위해서는무선전송구간부터서버혹은데이터센터까지의전체구간에서의검증이필요하기때문에전체네트워크의구성이중요하다. - 개방성 : 생태계내의경쟁을유도하고기술혁신과사업모델의혁신을도모하기위해개방형 open source 의활용을적극수용하여야한다. - 다양성 : 5G 시대에는다양한무선기술과서비스가공존할것이다. 다양한기술과다양한서비스를수용할수있는구조이어야한다. - 국제적호환성 : 테스트베드의기술은국제표준에호환되어야하며, 국제협력을통해국제적인공통성을확대할수있어야한다. 이를통해테스트베드를통해개발된기술과사업모델의글로벌시장이확대될수있다. - 접근성 : 다양한연구주체와사업에관심있는사람들그리고타산업군의이해관계자가손쉽게접근하여활용할수있도록구성되어야한다. 이를위해테스트베드의지리적위치도중요하지만원격지에서의접근성을강화할필요가있다. 116

125 Chapter 4 제언 3 5G 산업융합을위한기술개발이동통신기술발전전략을 5G 산업융합을지원하기위한방향으로설정하여야한다. 5G는이전세대와달리전송속도의향상만을목표로하지않는다. 다수의단말을저비용으로수용하는기술과저지연, 고신뢰통신을추구한다. 이를위해국제표준이한창진행중이다. 5G는다수의타산업군을지원하고다양한요구사항과다양한서비스를수용할수있어야한다. 이를위해네트워크에요구되는기술도달라지고있다. 첫번째는가상화기술이다. 이경우 open source와표준이모두중요하다. ETSI 에서의 NFV 기술표준을따르면서 open stack, open flow, Open day light 등의 open source 기술의개발도함께추진되어야한다. 이런구조하에서기존의네트워크기능들은가상화기능 (virtual function) 으로정의되고 ETSI NFV framework 안에서동작하게된다. 이과정에서하드웨어와소프트웨어의역할이구분되고플랫폼과가상화기능간에역할분담이발생할수있음을인지하고여기에대한대비를진행하여야한다. 무선액세스구간도가상화의대상이다. 최근 3GPP 에서는기지국의기능을분할하고새로운인터페이스를정의하였다. 이런표준동향에따라향후기지국은다양한형태의기지국이시장에출현할수있게되었다. 네트워크슬라이스는다양한산업군을지원하기위한필수적인기술로인식되고있다. 두번째는 RAN과코어를통합적으로바라보고기술진화전략을구축하여야한다. RAN에서의가상화가구체화되면서네트워크슬라이스개념혹은그와유사한개념이 RAN에도적용될것이다. 타산업군에서비스를제공하면서 RAN과코어네트워크는통합적으로운영, 관리되어야한다. 코어네트워크에서의가상화에이어 RAN에서의가상화가이런운영, 관리를가능하게할것이다. 이런상황에서가상화의 framework, 관리방법과인터페이스가 RAN과코어네트워크에대해동일하게운용될필요가있다. RAN과코어네트워크를통합적으로바라보고기술발전전략, 사업운영전략, 표준화전략을추진해야할필요성이발생한다. 이과정에서도국제표준은중요한역할을한다. RAN과코어네트워크의가상화가통합적인관점에서이루어져야하고, 이들은국제표준에맞춰진화될필요가있다. RAN과코어네트워크의통합적진화에서국제표준기반의가상화 framework 과가상화된기능들의관리는핵심요소로부상할전망이다. 특히가상화를통해역할분담이발생하고, 하드웨어, 소프트웨어, 플랫폼, 네트워크기능이분화되는상황에서타산업군의다양한형태의생태계를지원하면서네트워크는보다복잡하고유연하게구성될것이다. 이런상황에서운영비용을최소화하면서유연성을보장하기위해서는네트워크의운영과관리기능이매우중요하다. 기존의이동통신시스템과달리기능의분화와역할분담때문에운영관리기능의국제표준중요성이더해지고있다. ETSI 117

126 NFV 에서는 MANO 표준화를통해운영관리방법을제시하고있으며, 다양한 open source 진영에 서이를구현하고있으며기업체와산업단체를중심으로이에대한논의를적극진행하고있다. RAN 과코어네트워크의통합적관점에서의발전전략을구축하면서반드시포함해야할항목일것이다. 4 계측기산업발전을위한제언통신에대한시험을지원하는계측기기분야는반도체등을시험하는계측기기들과더불어고성능첨단계측기기분야에해당한다. 미국, 독일, 일본등기술선진국제품들이시장을주도하고있는상태이다. 계측기분야에서의이들선진국과국내간기술격차는대략 3~5년이라고평가되고있다1). 국내는 Innowireless등의업체가선도중이나, ITU 및각 global leading 업체와지속적인협업관계를유지해야하고, 1개계측기개발비용이보통 4000 억원에서많게는 1조원까지소요되고있어진입이쉽지않은상황이다. 개발된계측기의평균수명은 10년에서 15년정도이며, 기술및표준이바뀌는이유로매년추가투자비용이발생할수있다. 국내계측기시장은새로운표준의확정시기에맞춰매출규모가변화하고있으며, 보통 10년을주기로, 연 3000억원 ~6000억원정도로매출이진행되고있다. 이러한계측기산업은 5G NR 측정에있어더많은개발투자가이루어질것이고, 국내계측기산업진입은더욱어려워질것으로전망된다. 이에, 직접적인진입보다는기존의 global 계측기업체와협업하여다양한요구에맞는완제품또는부품의 ODM/OEM 방식의진입이효과적일것으로판단된다. 위에언급된각계측기업체와다른 category의업체간협업현황은그기준이될수있다. 5G 시장에서는기존의이동통신에서다루지않던다양한종류의규격시험을지원할수있는계측기기와시험소및시험환경들의추가및신설이필요해질것으로예상된다. 이것은측정대상제품의형태와용도에따라요구사항이달라지는것으로이해될수있으며, 이에특화된측정기기의개발이필요할수있다. 이러한시장은기존의측정장비에서모든역할을다수행하는형태에서벗어나해당분야에서요구하는한, 두가지의기능만을이용할수도있기때문에또다른개발방향이될수있을것이다. 5G Forum 생태계위원회는국내의부품제조사및단말제조사, 그리고계측기제조사까지포함한전체에코시스템의활성화를목표로하며시장진입목적을가지는연관된국내산업계의마중물이될수있을것이다. 이를위해필요한정보의공유와이의검토를담당하는업무를진행하는것이바람직할것으로보인다. 118

127 Chapter 5 결론 Chapter 5 결론 5G포럼은 5세대이동통신에대한개념이보편화되지못한시점에다른나라보다먼저출범하여 5G의개념을정립하고관련기술을분석하여 5G의방향성을제시하였다. 이과정에서유럽, 중국, 일본, 미국, 동남아, 인도등다수의국가들과협력관계를체결하고국제적으로공통된 5G에대한비전과기술진화방향을설정하고자협력해왔다. 이런국제적인공동노력의결실로현재는국제적으로 5G에대한기대와기술개발과상용화를위한노력이보편화되었으며, 표준개발이시작되어 2017년말일정수준의표준을공표하는단계에와있으며, 2018년 1차표준화를완료하고상용화를위한경쟁이시작되었다. 5G는다양한산업과의융합을목적으로개발되고있기때문에 5G 기술그자체뿐아니라다양한산업에의적용과정에서의기술의적용, 검증, 산업생태계의결합등이매우중요하며무엇보다이동통신산업과타산업간의상호이해가증대되어야융합에성공할수있다. 이러한배경에서 5G와다양한산업의융합을시도하는노력이전세계적으로진행되고있다. 본백서에서는이동통신산업에대한이해와융합을추진하고있는타산업의현황을이해하기위해이동통신산업현황과다양한산업의현황을살펴보고전세계적으로진행되고있는 5G와산업의융합을위한노력을전부정책및사업, 연구개발현황, 시범및실증사업과기업체주관으로진행되고있는다양한활동의현황을살펴보았다. 2017년말기준으로표준현황을 5G와산업간융합관점에서살펴보고, 표준화된각기술의융합과정에서의의미와적용방향을고찰하였다. 이런노력을통해 5G에대한이해와타산업에대한이해를증진하고이를통해국내에서도 5G와다양한산업의융합이활발히진행될수있기를기대한다. 산업간융합은혁신적인신기술과새로운서비스, 새로운사업모델이등장하고성공할수있는기회가될것이다. 이동통신과다양한산업에종사하고있는기업과연구개발종사자들의혁신에본백서가기여할수있기를기대한다. 5G포럼은정부와기업특히지방을포함한중소기업들에 5G에대한국제동향을소개하고기술발전방향을공유하여국내 5G 기술과시장을준비하는데일정부분역할을수행해왔다. 5G포럼의생태계위원회는그간의성공적인성과들을바탕으로변화된환경과새롭게제시되는전략방향성에부응하여국내 5G 생태계의활성화와구축에일조하고자 2016년처음발족되었다. 새롭게출범한생태계위원회에서우선적으로설정한추진과제는국내이동통신산업환경을분석하고국제 5G 생태계현황을살핌으로서 5G포럼과정부그리고학계와산업계가공통된인식을바탕으로 5G 생태계구축을위한구체적이고생산적인논의를진행할수있는초석을다지는일이라고판단하였다. 적극적으로생태계위원회에참석하셔서열성과노력을아끼지않은학계, 산업계그리고연구소와기관의전폭적인도움으로생태계위원회의첫번째과업을달성하기위한생태계백서가완성되게되었다. 119

128 이자리를빌어많은분들의도움에감사의마음을표현하고싶다. 5G는이전세대와다른발전방향을설정하고있다. 본백서에서살핀바와같이기존 CPND 생태계뿐아니라타산업군과의 vertical 융합은중요한방향으로설정되고있다. 이런방향성에따라무선전송구간에서의속도향상, 저지연, 다수단수지원기술뿐아니라네트워크구조에서도큰변화가발생하고있다. 이에따라이동통신생태계도많은변화가예상된다. 표준과테스트베드도가상화와다양한산업군지원을위한방향으로변화가감지된다. 변화는위협이되기도하지만또한최적의기회이기도하다. 정부와산업계를중심으로확실한방향성을설정하고국제경쟁을준비해야하는시기인것이다. 본백서가변화되는산업환경과격화되는국제경쟁상황에서새로합류하게될새로운산업군을포함한생태계를구성하는모든참여자들이현재의상황을이해하고앞으로의논의를진행하는데조금이라도도움이되기를기대한다. 열심히준비한다고했지만아직미흡한점이보이는데대해서는생태계위원회전체가앞으로보다많이노력해야할점으로새기면서그간의노력의결과물을소개한다. 120

129 부록 1 참고자료 부록 1 참고자료 [01] 국가나노기술정책센터, 중국제조 2025, 2015 [02] 과학기술정책연구원, 저성장에대응하는일본의과학기술혁신정책변화와정책적시사점 2015 [03] 독일한국대사관, 독일 Industry 4.0 동향보고, 2015 [04] 미래창조과학부, 5G 이동통신산업발전전략, 2016 [05] 미국 FCC FCC Adopts Rules to Facilitate Next Generation Wireless Technologies 보도자료, 2016 [06] 스마트공장인포그래픽, 민관합동스마트공장추진단 [07] 스마트공장기술로드맵, 스마트공장추진전략및진단 인증모델세미나, 2015 [08] 싱크테크노, 3GPP 재난통신관련재난통신응용표준개발위탁사업최종보고서, 2015 [09] 영국, Industry mixed reaction over government 5G investment 보도자료, 2016 [10] 일본 NTT 도코모 DOCOMO to Launch 5G Trial Environments that Enable Customers to Experience New Services and Content 보도자료, 2016 [11] 융합연구정책센터, 제조업과 ICT의융합, 4차산업혁명, 2017 [12] 중국, 국영통신사신화사경제지, 경제참고보 ( 经济参考报 ) [13] 한국산업기술진흥원, 미국의제조업정책및산업동향 2015 [14] EU, 5G for Europe: An Action Plan 보도자료, 2016 [15] KT경제경영연구소, 일본의 5G 전략과추진현황, 디지에코보고서, 2015 [16] TTA, 수직적통합을위한 5G 기술개발동향, 박동주, 이현우 TTA Journal Vol.168, 2016 [17] 3GPP TR (Draft), Feasibility Study on New Services and Markets Technology Enablers - Stage 1 (Release 14), Aug [18] 3GPP TR v14.0.0, Feasibility Study on New Services and Markets Technology Enablers; Stage 1, Mar [19] 3GPP TSG RAN/SA, 5G Timeline in 3GPP, Mar [20] 3GPP TS v.0.50, Study on Architecture for Next Generation System, June [21] 3GPP TR V14.0.0, Study on Scenarios and Requirements for Next Generation Access Technologies (Release 14). [22] 3GPP TR , Study on New Radio Access Technology, 2016 [23] 3GPP TR V1.0.0 ( ), "3rd Generation Partnership Project; Technical 121

130 Specification Group Radio Access Network; Study on New Radio (NR) Access Technology, Physical Layer Aspects (Release 14)" [24] 3GPP TR : Study on New Radio Access Technology; Radio Access Architecture and Interfaces, [25] 3GPP TR v0.2.0, Study on Architecture for Next Generation System, Feb [26] 3GPP TR v13.0.0, Study on network management of virtualized networks, Sep [27] 3GPP TR V14.0.0, Study on Scenarios and Requirements for Next Generation Access Technologies (Release 14). [28] 3GPP TR V1.0.0 ( ), "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Study on New Radio (NR) Access Technology, Physical Layer Aspects (Release 14)". [29] 3GPP Rel-15 stage 1 Technical Report Study on Future Railway Mobile Communication System [30] 3GPP Rel-15 stage 1 Technical Report Study on Maritime Communication Services over 3GPP system [31] 5GPPP, 5G PPP 5G Architecture, Jul [32] 5GPPP, 5G-PPP White Paper on ehealth Vertical Sector, Oct [33] 5GPPP, 5G-PPP White Paper on Factories-of-the-Future Vertical Sector, Oct [34] 5GPPP, 5G-PPP White Paper on Energy Vertical Sector, Oct [35] 5GPPP, 5G-PPP White Paper on Automotive Vertical Sector, Oct [36] 5GPPP, 5G-PPP White Paper on Media & Entertainment Vertical Sector, Jan [37] 5G Berlin, 5G Berlin-Testbeds, [38] 5GTN, 5GTN 5G Test Network, [39] ETSI 3GPP RP : Study on New Radio Access Technology, Mar [40] ETSI GS NFV 002 v1.2.1, Network Functions Virtualisation (NFV); Architectural Framework, Feb [41] ETSI GS NFV-MAN 001 v1.1.1, Network Functions Virtualisation (NFV); Management and Orchestration, Dec [42] Ericsson press release, Ericsson brings 5G innovation to German industry, Jun

131 부록 1 참고자료 [43] Fraunhofer FOKUS, 5G Playground, _testbeds/5g_playground [44] IMT-2020 PG, 5G Network Technology Architecture, May 2015 [45] IMT-2020 PG, 5G Wireless Technology Architecture, May 2015 [46] ITU-T FG IMT-2020, Report on Standards Gap Analysis, Dec [47] ITU-T 3GPP RP : Study on New Radio Access Technology, Mar [48] ITU-R Recommendation M [49] ITU-R, Study on New Radio Access Technology, [50] Manufacturing the future: Industry 4.0, European Center for International Political Economy, 2015 [51] NGMN, NGMN 5G white paper v1.0, Mar [52] R , Overview of mmtc and URLLC for NR access technology, NTT DOCOMO, RAN1 #84bis, April [53] RP , Work Item on shortened TTI and processing time for LTE, Ericsson, RAN #73, September 2016 [54] Rysavy Research/5G Americas, Mobile Broadband Transformation LTE to 5G, August 2016 [55] Rahim Tafazolli, 5GIC Testbed, 2015 [56] SP , Revised SID on Study on Future Railway Mobile Communication System (FS_FRMCS) [57] S , New SID for Study on Maritime Communication Services over 3GPP system [58] SP , New SID for Study on enhancements of Public Warning System [59] S , 3GPP Rel-15 stage 1 Technical Report Study on enhancements of Public Warning System [60] The 2nd Global 5G Event conference paper, 2016 [61] The 5G economy: How 5G technology will contribute to the global economy, HIS Economics/IHC Technology, January 2017 [62] 5G Mobile: Disrupting the Automotive Sector, David J Teece, U.C. Berkeley, May 2017 [63] 5G Mobile: Impact on the Health Care Sector, David J Teece, U.C. Berkeley, October 2017 [64] 박동주, 이현우, 수직적통합을위한 5G 기술개발동향, TTA Journal, Vol.168, Nov

132 부록 2 백서작성기여자 백서개정작업 (version 2) 기여자성명 소속 / 직책 기타 권경인 에릭슨LG 전무 생태계위원장 박동주 에릭슨LG 실장 생태계위원회부위원장 이원우 안리쓰과장 생태계위원회부위원장 박성은 퀄컴코리아부장 생태계위원회위원 김사진 정보통신기술진흥센터수석연구원 생태계위원회위원 이동주 한국네트워크산업협회팀장 생태계위원회간사 백서최초발행작업 (ersion 1) 기여자 성명 소속 / 직책 기타 박용완 영남대학교교수 생태계위원장 박동주 에릭슨LG 실장 생태계위원회부위원장 구현희 싱크테크노 CEO 생태계위원회부위원장 나지현 한국전자통신연구원실장 생태계위원회스몰셀WG장 박성은 퀄컴코리아부장 생태계위원회위원 최지홍 로데슈바르츠코리아부장 생태계위원회위원 이원우 안리쓰과장 생태계위원회위원 김사진 정보통신기술진흥센터수석연구원 생태계위원회위원 이동주 한국네트워크산업협회팀장 생태계위원회간사 신재승 한국전자통신연구원실장 대외전문가 박봉혁 한국전자통신연구원실장 대외전문가 박창민 한국전자통신연구원박사 대외전문가 홍승은 한국전자통신연구원실장 대외전문가 124

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