차세대 무선통신기술은 무선Wi-Fi 기술로 Wi-Fi 6에서 Wi-Fi 7으로 발전하고 있고, 이동통신 기술은 5G 이동통신에서 6G 이동통신으로 진화하고 있다. 3G 세대를 지나 폭발적으로 늘어난 데이터 사용에 유선보다 무선통신을 활용하여 인터넷을 즐기는 것이 생활화 되었다. 이러한 서비스의 중심인 이동통신 기술과 이동통신 데이터 트래픽을 분산시킬 수 있는 Wi-Fi 기술이 함께 차세대 무선통신기술로 발전하고 있다.
1. 차세대 이동통신(6G)
이동통신기술은 1G에서 3G를 거쳐 4G LTE의 혁신을 거치면서 기술이 발전되었다. 5G는 초고속 eMBB, 초저지연 URLLC, 초밀집 mMTC 서비스로 혁신적인 기술발전을 통해 서비스 상용화 서비스 중이다. 차세대 이동통신 기술은 6G 기술로 5G 대비 50배 이상의 전송속도와, 10배 이상의 저지연, 1,000km/h 이동속도를 지원하여 디지털헬스케어, 실감콘텐츠, 자율주행차 및 스마트시티에 활용가능 기술로 현재 연구개발 중이다.
6G는 5G 대비 50배 이상의 전송속도와, 10배 이상의 저지연, 1000km/h 이동속도를 지원하는 차세대 이동통신을 목표로 하는 기술이다.
5G와 6G 성능 비교는 아래 [표 1]와 같이 100GHz 이상의 대역과 테라헤즈츠(THz) 대역을 활용하여 최대전송속도 1Tbps, 체감전송속도 1Gbps를 구현하였고, 지연시간은 5G 대비 10배 향상된 0.1ms 이하로 극초저지연, 극초신뢰 서비스가 가능하다. 단말기 밀도는 106개(km3)로 2차원에서 3차원으로 확장하였고, 이동속도는 1000km/h로 5G 대비 10배 향상되었다. 측위정확도는 10cm(실내), 1m(실외)로 측위 정확도가 획기적으로 개선되었고, 지상 10km까지 서비스로 위성활용, 드론 서비스가 가능하고, 네트워크 전구간 AI적용과 보안성이 강화되었다.
과학기술정보통신부는 [표 2]와 같이 6G 6대 추진분야로 최대전송속도 1Tbps, 체감전송속도 1Gbps 초성능, 100GHz 대역을 포함하는 초대역, 1000km/h 고속지원가능한 초공간, 무선구간 지연 0.1ms의 초정밀, 학습기반 이동통신인 초지능, 융합서비스 상시보안이 보장되는 초신뢰로 정의했다.
이동통신 서비스는 4G 스마트폰 중심 영상스트리밍, SMS, 음성을 거처 5G 원격진료, 자율주행차, 기초적 홈네트워크로 타 산업에 통신 기술융합으로 발전하였고, 6G는 1Tbps급 전송 속도, 0.1ms 저지연과 저궤도 위성통신 기반 공중 10km까지 확대되어 실시간 원격수술, 레벨 5 자율주행차량, 플라잉카 등 고도화된 융합서비스와 사람이 개입 없는 초지능 IoT 서비스로 발전예정이다.
2. 차세대 무선통신 기술(Wi-Fi 7)
Wi-Fi란 무선접속장치(AP: Access Point)를 통해 인터넷이나 데이터 통신을 할 수 있는 근거리 무선통신 기술이다. 무선(Wireless)방식으로 유선 수준의 충실함(Fidelity)을 제공한다는 의미를 포함하며, 유선랜(LAN) 기술을 무선 환경에 맞도록 변화시켜 유선랜(LAN)의 장점과 기능을 무선 환경에서도 지원한다. Wi-Fi는 전송규약과 표준만 준수하면 어떤 장치도 이용할 수 있는 비면허 주파수 대역(ISM 밴드)을 사용하여 비교적 낮은 출력에 통신 반경도 작다. 하지만, 사용자에게 언제, 어디서나 무선 인터넷을 사용할 수 있도록 편의성을 보장하고 네트워크 구축비용도 줄일 수 있는 장점이 있다.
Wi-Fi 기술은 [표 3]과 같이 기존 Wi-Fi 1~6까지 까지 서비스 중이며, 특히 Wi-Fi 6는 고밀도 중첩 환경에서 고속서비스를 제공하는 기술로 현재 가장 많이 사용하고 있는 802.11n, 802.11ac 기술을 대체하여 증가하고 있는 트래픽을 대응하는 기술로 차세대 공공Wi-Fi 서비스 기술로 활용하고 있다. 또한 2.4GHz, 5GHz 대역에서 사용 중인 Wi-Fi 6 기술에 6GHz 대역을 추가하여 5G급 속도로 서비스가 가능한 Wi-Fi 6E 기술도 활용되고 있다.
* HEW : High Efficiency WLAN, ETH : Extremely High Througput
차세대 Wi-Fi 기술은 Wi-Fi 7 기술인 IEEE 802.11be 표준으로 차세대 초고속 초저지연을 실현하여 4K, 8K 영상 전송 및 무선기반 AR/VR 등 차세대 서비스를 개발목표로 연구 중이다. Wi-Fi 7은 IEEE 802.11 be 기술로 최대속도 30Gbps, 최대 대역폭 320MHz 지원가능하여 5G 이동통신 최대속도인 20Gbps 이상의 서비스가 가능한 차세대 Wi-Fi 기술이다. 운영주파수는 Wi-Fi 6에서 사용했던 2.4G, 5G 대비 6GHz가 추가된 2.4GHz, 5GHz, 6GHz 3개 대역을 사용가능하다.
3. 차세대 무선통신 발전방향
정보통신 기술발전으로 인한 데이터 사용량은 빠른 속도로 늘어나고 있어 1인당 데이터트래픽이 수백GB에 이를 것으로 예상되고 있다. 5G 이동통신 네트워크만으로는 늘어나는 트래픽 수용에 한계가 있다. 또한, 이동통신 서비스 확장이 어려운 도심지역, 터미널, 공공지역 등 인구밀집지역에 대해서 Wi-Fi망 구축을 통해 트래픽 분산이 필요하다. 이렇게 차세대 무선통신은 차세대 이동통신인 6G 기술로 발전하고, 이동통신 트래픽을 분산하기 위하여 Wi-Fi 7 기술과 함께 발전하여 향후 안정적인 데이터 서비스를 제공할 것으로 예상된다.
[ 출처 : 방송통신기술과 융합서비스 현장 실무 ]
'방송기술' 카테고리의 다른 글
| 모바일 방송 (0) | 2023.04.15 |
|---|---|
| 이동통신 발전 동향 (2) | 2023.04.09 |
| 전국 방송 주파수 현황 (0) | 2023.04.01 |
| 방송기술의 이해 (채널과 주파수 등) (0) | 2023.03.28 |
| 미래방송 발전 전망 (0) | 2023.03.26 |