12월 명동, 5G 3.5㎓ 전파 쏜다…SKT 망구축 박차

[아이뉴스24 도민선 기자] #. 관광객으로 북적거리는 14일 오전 서울 명동거리. 9층 높이의 한 호텔 건물 옥상으로 올라가니 난간에 수십개의 안테나가 설치된 이동통신 기지국을 볼 수 있었다. 명동은 유동인구가 많아 일간 데이터 트래픽 변동폭이 크다. 특히 크리스마스 전야·새해 등 주요 기념일에 전국 최고 트래픽을 기록하는 지역 중 하나다.

SK텔레콤은 이 곳에 5G 안테나(AAU, Acitive Antenna Unit)를 설치했다. 삼성전자에서 공급한 약 1미터 높이의 안테나는 3.5GHz 전파를 다음달 1일부터 정식으로 송출하게 된다. 한국의 세계최초 5G 상용화를 위한 첫 걸음이다.

SK텔레콤은 12월부터 서울, 수도권, 주요 광역시 거점에서 5G 전파를 쏘기 시작한다. 서울과 수도권에는 삼성전자, 경상권에는 에릭슨, 전라·제주권에는 노키아의 장비로 상용망을 구축할 예정이다. 그 중에서도 SK텔레콤은 명동은 5G 품질의 바로미터로 보고 있다. 이곳에서 5G 품질을 최적화하며 얻은 기술과 노하우를 5G전국망 구축에 활용할 계획이다.

현재 LTE네트워크는 코어네트워크에 대한하는 교환국사에서 기지국사(DU, Digital Unit)을 거쳐 현장에 설치된 광중계기(RRU, 무선신호를 만드는 장비)와 안테나를 지나야 단말기와 연결이 된다. 하지만 5G에서는 LTE 보다 20~30배 빠른 지연속도(1ms)를 달성해야 하기에 광전송장비와 안테나를 결합한 AAU를 구축하게 됐다.

SK텔레콤이 이날 공개한 5G 기지국은 높이 약 1m, 폭 23㎝, 무게 24㎏이다. LTE기지국은 안테나와 서버를 현장에 각각 설치해 최소 10㎡ (약 3평) 면적을 필요로 했지만, RU까 따로 공간을 차지할 필요가 없어짐에 따라 필요 공간이 30~50%로 줄었다. 5G 장비사 입찰 제안서에 최소 크기·무게를 요구 조건으로 담았기 때문이다. 덕분에 건물 옥상, 철탑 외에 유휴 공간 구석구석에도 설치할 수 있게 됐다.

크기는 작아졌지만 집적도는 높아졌다. LTE기지국당 4개였던 안테나는 5G 기지국에 32개가 들어간다. 최소 8배 많은 데이터를 효율적으로 처리하기 위해서라고 회사측은 설명했다.

5G 기지국은 ▲전파를 특정 위치로 집중해 효율을 높이는 '빔포밍' ▲다수에게 동시에 데이터를 전달하는 '다중 사용자 다중입출력기술(MU-MIMO)' ▲이동하는 물체를 추적해 전파를 전달하는 '빔트래킹' 기술도 탑재됐다. 여기에 인공지능(AI)으로 유동 인구를 사전 예측하고, 상황에 맞게 통신 품질을 자동 최적화한다. 트래픽 변동을 감지해 기지국의 안테나 방향과 전파 송출 구역을 스스로 조정한다.

SK텔레콤은 수 많은 기지국에게 명령을 내리는 중앙유닛(Centralized Unit)을 서울 성수국사에 마련했다. 중앙 유닛은 현장 기지국에서 발생하는 다양한 정보를 모아 기지국 전체 트래픽을 최적화한다.

◆3D 맵으로 최적 커버리지 예측

이처럼 진보한 통신장비는 네트워크 설계와 구축에 도움을 주지만 이것만으로는 부족하다. 초기 상용 5G에 사용되는 3.5㎓ 주파수대역은 LTE 주파수 대비 직진성이 강하고 장애물 영향을 많이 받는다. 도심에서는 300~500m 정도까지밖에 직진하지 못한다고 회사측은 설명했다.

따라서 5G 장비를 어떤 높이, 방향으로 구축하느냐에 따라 통신품질이 달라지게 돼 정교한 커버리지 설계가 필수다. 이를 위해 SK텔레콤은 지난해 초 3.5㎓, 28㎓ 주파수 대역 특성을 반영한 5G 3D 설계 솔루션 '5G T-EOS'를 자체 개발했다.

5G T-EOS는 3D맵을 기반으로 5G상용망 설치 높이, 각도에 따라 어떻게 전파가 고객에게 도달하고, 최적의 품질을 낼 수 있는지 실시간 분석한다. 프로그램 상에 기지국 위치를 지정하면, 주변 기지국과 연동해 커버리지 빈틈이 어디 있는지 알려준다.

이 솔루션에는 약 1천만만개 건물 데이터베이스, 산악 지역이 많은 한국 지형 특성, 10년간 데이터 트래픽 변화 등 빅데이터가 담겨있다. 현장에서 오랜시간 사다리를 타고 위험한 곳까지 올라가서 신호를 찾을 필요 없이 비교적 쉽게 장비를 설치할 수 있다는 장점이 있다. SK텔레콤은 이 솔루션을 지난해 세계 3위 이통사 바르티에 수출하기도 했다.

이와 함께 SK텔레콤은 건물 내부의 서비스 품질을 향상시키는 '5G 인빌딩 토탈 솔루션'도 공개했다. 데이터 트래픽 처리 용량을 LTE 대비 최대 16배까지 늘려 동일한 공간에서 데이터 사용량이 증가해도 안정적인 품질 제공이 가능하게 한다.

한편 SK텔레콤은 이달 말 구체적인 5G 상용화 계획은 별도의 간담회를 통해 발표할 예정이다.