홍인기┃5G포럼 주파수위원회 위원장, 경희대학교 교수
최형진┃5G포럼 주파수위원회 부위원장, 삼성전자 DMC 연구소 글로벌 표준팀
박성일┃5G포럼 주파수위원회 위원, 한국 퀄컴 표준팀 이사
대한민국은 2018년 평창올림픽을 통하여 세계 최초로 5G 시범서비스를 선보이고, 또한 2019년경 세계 최초 상용 5G서비스 도입을 위하여 노력하고 있다. K-ICT 스펙트럼 플랜에 의하면 5G 주파수 대역으로 3.4-3.7GHz 대역과 26.5-29.5GHz 대역이 고려되고 있다. 특히 28GHz 대역은 새롭게 정의되는 대역이기 때문에 많은 관심과 국가간 조화(harmonization)를 위하여 여러 가지 활동이 진행되고 있다.
본 이슈리포트에서는 28GHz 인근 대역에 관한 최근 주파수 정책을 포함한 동향을 소개하고자 한다. 또한 세계 최초 5G 상용화를 위해서 결정되어야 하는 주파수 이슈들을 정리하였다. K-ICT 스펙트럼 플랜에서 5G 주파수 정책에 대한 큰 그림은 제시하고 있으나 실제 서비스 도입을 위해서 5G 칩개발, 단말 개발 그리고 상호동작 테스트 (IOT: Interoperability Test) 등의 기간을 고려할 때 조속히 결정되어야 하는 주파수 이슈들을 정리하였다.
28GHz 대역 5G 주파수 정책 동향
2020년경 상용화될 것으로 예상되는 5G에 있어 가장 주목을 받고 있는 것 중의 하나는 6 GHz 이상의 고주파 대역을 활용하는 것이다. 현재 국제적으로는 26 GHz 대역(24.25-27.5GHz)도 유럽을 중심으로 5G 활용을 위한 정책 사항들이 발표되고 있으나, 이보다 한국, 미국, 일본 등을 중심으로 28 GHz 대역(26.5-29.5GHz)을 2020년전 상용화하기 위한 목표로 다양한 활동이 진행 중이다.
미국의 경우 2016년 7월에 고시한 R&O를 통해 고주파 5G 주파수 대역, 특히 28GHz 대역(27.5- 28.35GHz)에 대한 정책 및 기술기준을 정의함으 로써 산업계의 28GHz 대역 5G 상용화를 격려하고 있다. 또한 일본의 전파정책을 총괄하는 총무 성이 2016년 7월, 28GHz 대역(27.5-29.5GHz)을 포함한 5G 상용화 후보대역을 공식 발표한바 있다. 아울러 한국은 2017년 1월, 28GHz 대역 (26.5-29.5GHz)을 5G로 활용할 예정임을 K-ICT 스펙트럼 플랜을 통해 공식 발표한 바 있다.
이외 2017년 5월, 캐나다는 미국과 동일하게 28GHz 대역을 5G로 활용하는 국가 정책 및 기술 기준 수립을 위한 의견수렴을 진행한 바 있다. 아 울러 해외 언론에 따르면 아시아, 유럽 및 남미 일부 국가들도 28GHz 대역을 5G로 활용하는데 관심을 나타내고 있는 상황이다.
이러한 국제적 정책 동향에 기반하여, 최근 28GHz 대역을 5G로 활용할 예정이거나 관심이 큰 한국, 미국, 일본, 싱가폴, 캐나다, 스웨덴 등 국가들이 글로벌 산업계들과 28GHz 대역 연구 및 협력을 위한 논의의 장을 마련한 바 있다. 최근 보도기사 등에 따르면, 28GHz 대역 기반 5G 글로벌 확산 및 조화를 위하여 28GHz Initiative Workshop이 두 차례 개최가 되었으며, 28GHz 대역(26.5-29.5GHz)의 확산 및 홍보를 위하여 동 대역을 “5G Frontier band”로 명명한 바 있다. 또한 3차 Workshop이 2017년 말 일본 주최 로 개최될 예정임을 미루어볼 때 28GHz 대역을 5G로 활용하는 모멘텀이 강화되고 있으며, 정부 들의 계획 하에 적절한 시점에 주파수가 산업계를 위해 공급될 수 있을 것으로 전망된다.
5G 조기 상용화를 위한 주파수 이슈
제조업체나 사업자등 기업의 입장에서 5G 이 동통신 시스템을 조기에 성공적으로 설치 및 운영하기 위해서 조속히 결정되어야 할 주파수 이슈들을 정리하였다.
5G 상용화를 위해서는 칩개발, 단말개발, 시스템 개발 그리고 상호 접속 테스트(Interoperability Test) 등을 거쳐야 하며 상호접속 테스트가 최소 6개월 정도 소요되는 것을 고려한다면 상용화 개시 이전 1년 6개월에서 2년의 시간이 필요할 것으로 보이므로 2019년 상용화를 목표로 한다면 아래 열거하는 내용들이 2017년 말 혹은 늦어도 2018 년 상반기에는 결정되어야 할 것으로 판단된다.
◎ 주파수 대역 및 채널 배치계획
K-ICT 스펙트럼 플랜에 현재 26.5 GHz ~ 29.5 GHz 의 대역이라고 되어 있으나 정확한 중심 주파수(center frequency)의 지정이 필요하다. 마찬가지로 3.4GHz ~ 3.7GHz 의 대역도 정확한 중심주파수의 지정이 필요하다.
Sub 6GHz 대역과 Above 6GHz 대역의 할당 순서에 대해서도 결정되어야 하는데, 일차적으로 27.5GHz~28.5GHz 의 1GHz를 할당할 것인지, 3.4GHz~3.7GHz 대역을 먼저 할당할 것인지, 아니면 위 두개의 대역을 동시에 할당할 것인지에 대한 명확한 가이드라인이 필요하다.
또한 현재 플랜 상에는 2018년에 27.5GHz~28.5GHz의 1GHz 폭을 할당하거나, 26.5GHz~ 29.5GHz의 3GHz 폭을 할당할 수 있다고 되어 있는데 어떤 경우에 3GHz의 할당이 가능한 것인지에 대한 객관적인 판단 기준이 필요하다.
◎ 대역폭과 사업자당 할당대역폭
현재 1GHz(27.5~28.5GHz)+300MHz(3.4GHz ~3.7GHz)가 처음 할당 될지, 혹은 3GHz(26.5GHz ~29.5GHz)+300MHz(3.4GHz ~3.7GHz)가 할 당될 지에 대한 명확한 가이드라인이 없으나 각각 의 경우에 사업자당 할당될 대역폭과 채널대역폭에 대한 명확한 세부사항의 정리가 필요하다. 즉 사업 자당 28GHz 대역 중 얼마의 대역폭과 3.5GHz 대 역 중 얼마의 대역폭을 할당할 지가 결정되어야 한다.
◎ 5세대 이동통신 설치 시나리오
앞선 여러 경험을 비추어볼 때 정부의 주파수 세부 계획 확정을 통해 각 사업자의 투자 계획이 같이 수립될 것으로 예상된다. 따라서 Sub 6 GHz와 Above 6GHz의 두 가지 대역 투자 시 두 개의 대역 각각을 전국망을 목표로 함을 권고할 것인지 아니면 Sub 6GHz는 전국망을 Above 6 GHz는 밀집지역/hotspot 개념 등으로 구분하여 접근함을 권고할 것인지에 대한 가이드라인이 필 요하며, 정부가 권고하려고 하는 투자 계획에 대 한 예측 가능한 시나리오는 조기 상용화에 있어 많은 도움이 될 것으로 보인다.
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