[김문기의 아이씨테크] ⑩ 5G 홀로서기 SA 전환…통신3사 접근법 다르다


B2C와 B2B의 균형점 찾기

5G 진위 논란이 뜨겁다. 여기저기 ‘진짜 5G’가 쏟아진다. 하지만 진짜 가짜는 논하기 전에 이를 판단하기 위한 필요충분조건들이 명확치가 않다. 세계 최초 5G 상용화를 달성하기는 했으나 최고 5G에 이르기에는 부족함이 있는 것은 사실이나 그간의 노력이 가짜는 아니다. 왜 이런 5G 진위 논란이 발생하게 됐는지, 지난 4G 상황과 다른지, 향후 5G 진화 발전방향을 시작점부터 알아보고자 한다. [편집자주]
우리나라도 5G NSA에 이은 SA로 진화를 시작했다 [사진=/인포그래픽=아이뉴스24]

[아이뉴스24 김문기 기자] 전세계가 당초 계획한 2020년 대비 5G 상용화 일정을 앞당기기 위해 선택한 방식은 ‘점진적 도입’, 즉 한번에 전체를 바꾸기 보다는 단계적으로 하나씩 바꿔 나가는데 있다.

이를 실현하기 위해 미국 이통사 AT&T와 일본 NTT도코모, 우리나라의 SK텔레콤, KT, LG유플러스뿐만 아니라 네트워크 장비업체인 에릭슨, 노키아, 단말칩셋업체인 퀄컴, 인텔, 미디어텍 등이 모여 표준화 일정 가속화를 위한 공동 지원을 발표했다.

이 방식이 현재 우리나라가 세계 최초 5G 상용화에 성공할 수 있었던 ‘5G 비독립모드(NSA)’ 방식이다. 무선에서의 5G와 코어장비에 이르는 유선 LTE를 활용한 방식으로 망구성과 관련된 기술 사양을 조기에 완성한다는 내용을 담고 있다.

즉, 마블의 유명 캐릭터인 아이언맨 슈트를 제조한다고 가정한다면, 손과 발 파츠부터 개발한 것과 비슷하다. 손이나 발 파츠만 있어도 공격적 기능과 부양 능력 등은 손에 쥘 수 있다. 마찬가지로 5G 역시 NSA 모드를 통해 초기 속도 상승의 이점을 갖게 됐다.

5G NSA(좌)와 5G SA 옵션2 [사진=TTA]

현재의 NSA방식 옵션3(왼쪽)부터 SA(가운데)인 옵션2, 차세대 SA로 준비 중인 옵션 4. [사진=NGMN]

◆ 5G 홀로서기…'LTE 있고 없고'

5G NSA와 5G 독립모드(SA)는 코어망과 무선망의 단밀 구성 또는 연계 구성 방식에 따라 구분되는 표준 규격을 말한다.

NSA는 네트워크 가상화 원리를 적용해 서로 다른 망을 하나의 네트워크처럼 운용하는 방식이다. LTE 기지국이 메인 기지국으로서 제어 처리를 담당하면 5G 기지국이 전송속도를 향상시킨다. 이 두 기지국은 LTE 진화된 패킷 핵심망(EPC, Evolved Packet core)에 연결돼 있는 구조로 이를 ‘EN-DC(E-UTRA NR Dual Connectivity)’라 한다.

망 구조를 보다 단순화하면 좀 더 이해를 도울 수 있다. 무선이라 함은 선이 없는 형태, 즉 공중에 떠 다니는 데이터를 잡거나 내보내는 공간적 상태다. 이같은 일을 도맡는 곳이 기지국이다.

기지국을 통해 데이터를 잡았다고 가정하면 이 데이터가 모이는 곳이 바로 코어망이다. 대부분 각 지역의 전화국에 코어망이 위치한다. 이 때부터는 유선망을 통해서 이동한다. 만약 이 데이터가 전국의 다른 먼 곳으로 간다면 그 지역을 관할하는 곳으로 보내지고 최종 목적지인 서버로 이동하게 되는 형태다. 때로는 해저망을 통해 해외로 나가기도 한다.

5G NSA는 이 중 데이터를 주고 받는 끝단인 기지국에 5G를 추가하는 방식인 셈이다. 5G 기지국이라 하더라도 데이터가 모이는 코어망부터는 기존 LTE망에서 5G를 받을 수 있는 진화된 LTE망을 이용하게 된다.

5G SA는 말 그대로 독립모드 형태로 진화된 방식이다. 데이터가 모이는 코어망부터 5G로 전환하는 것. 이 때문에 홀로 선다는 표현을 쓰는 셈이다.

즉, 무선접속망(RAN)과 핵심망(CN)을 5G 시스템으로 구축하는 형태다. 기존 망을 병행 사용하지 않고 새로 구축된다. 다만, 새로 구축되기 때문에 안정화를 위해서는 기술뿐만 아니라 표준, 시스템 개발, 상용망 구축 등의 시간과 비용, 자원 등이 더 투입될 수밖에 없다.

5G SA를 통해 LTE는 LTE 시스템에서, 5G는 5G 시스템에서 각각 동작하게 된다. 이를 ‘SA 옵션2’라 부른다.

5G 연결 옵션의 진화 방향 [사진=TTA]

아이언맨의 팔과 다리에 머리와 몸까지 모두 개발이 완료됐기 때문에 이전보다 더 많은 역할을 수행할 수 있게 됐다. 두뇌가 한단계 더 진화했기에 네트워크 슬라이싱 등이 가능하게 된다. 다수의 독립적인 가상 네트워크로 분리해 각각 슬라이스에 맞춰 맞춤형 서비스를 제공할 수 있다.

또한 LTE에 전세를 살던 5G가 내 집 장만의 꿈을 이뤘기에 인테리어도 내맘대로 할 수 있다. 때문에 효율성이 더 증대된다. 이같은 효과로 전력이 보다 안정적으로 운영되고 때로는 아낄 수도 있다. 지연시간도 이전대비 더 감소돼 끊김없는 네트워크 운용이 가능하다. 이러한 특성이 5G로 인한 기업간거래(B2B)나 사물인터넷(IoT), 자율주행차 시대를 더 앞당기게 된다.

한편, LTE 기지국과 5G 기지국을 LTE 코어망에 연결하는 5G NSA 방식을 뒤집는다면, 반대로 5G 코어망에 5G 기지국과 LTE 기지국을 연결하는 방식도 생각해볼 수 있다. 5G 기지국이 메인 역할을 하고 LTE 기지국은 데이터 전송속도 향상을 지원하는 식이다.

이같은 구조는 ‘NE-DC(NR E-UTRA Dual Connectivity)’라 부르며 ‘SA 옵션4’의 핵심 구조로 꼽힌다. 대체적으로 통상적인 SA 전환 대비 한단계 더 진화한 형태다.

5G NSA(좌)와 진화된 SA 연결옵션(우) [사진=TTA]

◆ SA 도입은 전략적 선택…B2B로 확산 도움닫기

실제 이통3사는 5G NSA에서 SA로의 진화에 대해 각기 다른 전략을 펼치고 있다. 각각의 기술과 자원들을 통해 가장 효율성을 높일 수 있는 방식을 택했다.

우선적으로 5G SA 구축은 크게 3가지 방식으로 구분된다. SW 업그레이드, SA 장비 교체, 타 장비 호환성 확보다.

우선 기존 코어망 장비의 소프트웨어(SW) 업그레이드를 통한 진화 방식이다. 다만, 이같은 방식은 하드웨어의 제약이 있기에 최신 SA 장비 교체도 동시에 병행된다. 네트워크 장비 간 연동성이 핵심이기에 동일한 장비가 배치된다. 하지만 이종 장비간 통신 성공 사례를 통해 경쟁입찰방식을 통해 다른 장비사의 SA 장비를 가져올 수도 있다.

KT는 지난 7월 15일 국내 최초로 5G SA를 상용화했다. ‘SA 옵션2’를 적용했다. KT 기존 NSA 상용화 시점부터 CPUS 구조 코어 장비를 보유하고 있어 SA 전환 시 신규 코어 장비 도입없이 소프트웨어 적용만으로 SA/NSA 듀얼 모드 지원이 가능했다.

CUPS 구조란 신호 처리를 담당하는 장치와 사용자 트래픽 처리를 담당하는 장치를 분리해 장소에 구분없이 각각의 장치를 독립적으로 구축하고 확장할 수 있는 기술이다. 비슷한 기술을 SK텔레콤과 LG유플러스도 보유하고 있다.

KT의 이같은 전략은 과거 뒤늦게 상용화해 어려움을 겪은 LTE 시절때와는 달리 5G에서는 신속한 전개를 통한 이점을 얻겠다는 것. 특히 지난해 KT 엔터프라이즈의 출범과 디지코 전환 등을 위해서 누구보다 빠르게 5G B2B 시장을 개척 하겠다는 목표가 숨어있다.

아울러 KT는 5G 도입 초기부터 ‘5G 퍼스트 전략'을 고집해 타사와 달리 LTE의 도움없는 5G망만을 이용한 서비스를 전개한 바 있다. 가장 앞서 SA로 나아가야만 하는 전략적 단계였던 셈이다.

SA는 B2C보다는 B2B를 향한 전방위적인 산업 진화와 맞물려 있다. 때문에 사실상 당장은 NSA에서의 SA 진화가 기존 고객(B2C)에게 큰 영향을 주지는 않는다.

5G 속도에 영향을 주는 요소는 주파수 대역과 총량, 다양한 무선기술 등이다. 주파수 경매를 통해 대역과 총량은 결정돼 있으며, 무선기술은 NSA를 통해 이룬 바 있다. 즉, KT 고객이 SA로 단말 SW 업그레이드를 했다고 하더라도 속도의 이점은 크지 않다.

다만, 지연시간과 전력효율면에서는 이득을 볼 수 있다. 5G망만을 활용하기 때문에 좀 더 끊김없는 가용성과 오래가는 배터리 사용시간을 확보할 수 있다.

KT 직원들이 서울 종로구 KT 광화문사옥에 시범적으로 구축한 5G 단독모드(SA) 네트워크를 이용해 체감품질을 점검하는 모습 [사진=KT]

SK텔레콤은 SA 전환을 서두르기 보다는 보다 완성형인 ‘SA 옵션4’로 나아가겠다는 복안이다. 이같은 판단은 LTE에서 얻은 우위를 5G에서도 이어가겠다는 의도다. SK텔레콤은 타사와 달리 풍부한 LTE 대역을 보유하고 있으며, 가장 빠른 속도를 낼 수 있다.

고객(B2C)과 기업(B2B) 모두를 충족시키는 시점에 전환에 나서겠다는 것. 이같은 결정은 5G뿐만 아니라 LTE 고객도 혜택을 누릴 수 있다.

현재도 SK텔레콤은 듀얼커넥티비티 기술을 통해 5G와 LTE 등 이종간 네트워크 전송을 통해 가장 빠른 속도를 내고 있다. 이 상황에서 5G망만으로 가는 ‘옵션2’를 선택한다면 이전 속도를 기대하기 어렵다.

즉, NSA에서 SA로의 진화가 고객에게 큰 가치를 전달해주지 않는 현 상황보다는 보다 확실한 이점을 전달할 수 있는 때에 완성형으로 전환하겠다는 속내다.

다만, SA 장비 구축이 선행돼야 하기 때문에 그에 따른 시간이 더 소요된다. 하지만 아직까지 뚜렷한 5G B2B 비즈니스모델(BM) 수립이 어렵기 때문에 보다 생태계 성숙도를 바라보겠다는 의도다.

이에 따라 SK텔레콤은 독일 도이치텔레콤과 영국 BT 등 글로벌 통신기업과 함께 NGMN 얼라이언스를 통해 5G 차세대 규격인 옵션4 백서를 발간했다. 2년 내에는 상용화를 목표로 한다.

LG유플러스 역시 SK텔레콤과 비슷한 구도로 진화 방향을 검토 중인 것으로 알려졌다.

/김문기 기자(moon@inews24.com)







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