10분전
4G 5G 통신망 차이와 미래 체감 변화 본문
우선 5G 네트워크를 이해하기 위해 이전 세대의 네트워크에 대해서 알아보겠습니다.
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1G 네트워크는 아날로그 음성 서비스에 이동성을 가져 왔습니다.
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2G 네트워크는 디지털 셀룰러, 음성 서비스와 기본 데이터 서비스 (SMS, 인터넷 WAP 브라우징) 및 네트워크를 통한 로밍 서비스를 제공 했습니다.
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2.5G 및 2.75G 네트워크는 GPRS 및 EDGE를 사용하여 데이터 서비스에 약간의 개선을 가져 왔습니다.
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3G 네트워크는 더 나은 모바일 인터넷 환경으로 엄청난 성공을 거두었습니다.
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3.5G 네트워크는 진정한 유비쿼터스 모바일 인터넷 환경을 가져와 모바일 앱 에코 시스템의 성공을 이끌어 냈습니다.
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4G 네트워크는 통합 네트워크 아키텍처 및 프로토콜을 통해 고속 광대역 인터넷환경인 모든 IP 서비스 (음성 및 데이터)를 제공했습니다.
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4.5G (LTE) 네트워크는 4G에서 데이터 속도를 두 배로 향상 시켰습니다.
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5G 네트워크는 초고속, 초저지연, 초연결의 실현으로 적용범위가 모바일 인터넷을 넘어 광대역 무선 서비스를 IoT 및 중요한 통신 분야로 확대합니다.
그러면 5G의 특성과 4G와의 확연한 차이점에는 어떤 것이 있을까요? 5G에는 3가지 기술적 특성이 있습니다.
'초고속/대용량', '초저지연', '초연결' 이 그것입니다.
초고속은 전통적으로 이동통신이 진화한 축인데, 속도의 진화는 곧 콘텐츠의 진화를 의미합니다. 기존의 4G네트워크에서는 동영상만 가능했다면, 이제는 품질에 전혀 문제가 없는 초고화질의 실시간 동영상 시청이 가능하며, 빠른 속도가 필요한 VR이나 AR서비스도 가능합니다.
초저지연은 '응답시간'을 의미하는데, 주로 자율주행, 드론 등 안전과 관련된 서비스에 응용될 수 있습니다. 예컨데, 자율주행 서비스의 핵심은 '안전'인데, 결국 차가 보행자나 장애물을 감지하고 얼마나 빠르게 대응하느냐가 관건입니다. 5G의 초저지연이 현실화되면, 사람보다 훨씬 민감한 응답시간으로 장애물을 감지하고 대응할 수 있습니다.
초연결은 단순히 스마트폰 이용자 급증에도 인터넷이나 동영상을 안정적으로 이용하는 것만 의미하지 않습니다. 센서 발달로 인해 네트워크에 연결되는 사물들이 폭발적으로 늘어나고, 인공지능과 연동해 수 많은 데이터를 분석해 사람에게 필요한 정보를 미리 알려줄 수 있습니다.
일반사용자가 알기 쉽게 4G와 비교해서 말하자면 체감 전송속도는 4G대비 10~100배, 고화질 영화 18기가를 다운받을 때 4G가 2분 25초 걸린다면 5G는 7초가 걸립니다.
전송지연은 ms(밀리세컨드/1ms=0.001초)로 응답속도를 측정하는데 4G가 10ms라면 5G는 1ms입니다. 인간의 시각 인지 허용 속도는 10ms입니다.
최대 연결 기기수는 4G의 10배이며, 에너지 효율이 4G대비 100배입니다.
고속이동성은 4G가 250km/h이고 5G는 500km/h로 고속철도에서도 끊김 없이 이용이 가능합니다.
1. 가상현실(VR)과 증강현실(AR)
많은 전문가들에 따르면 5G의 등장은 VR 및 AR 기술의 잠재력을 완전히 열어줍니다. 5G를 사용하면 대역폭, 대기 시간 등 그 동안의 많은 제한 사항을 해결 할 수 있습니다. 실제로 AR과 VR의 세계는 많은 데이터를 처리해야 하며 네트워크에 트래픽이 과부하 되면 AR과 VR이 함께 사용할 수 없는 대기 시간이 발생합니다. 더 많은 용량과 더 낮은 대기 시간, 보다 일관된 경험을 제공하는 5G는 4G에 비해 전반적으로 10배 개선되고 대기 시간이 10배 감소하며 트래픽 용량이 100배 향상되고 네트워크 효율성이 100배 향상됩니다.
또한 5G는 VR 장치가 클라우드에 필요한 집중적인 계산 작업을 할 수 있게 해줄 것으로 기대됩니다. Edge 컴퓨팅이라고 불리는 이 기술은 이제 5G의 낮은 대기 시간을 사용한다는 것을 의미합니다. 클라우드에서 sub-ms 컴퓨팅이 가능합니다. 현재 기가비트 급 속도라고 불리는 향상된 4G 네트워크 커버리지에 대한 아이디어는 AR 및 VR 어플리케이션을보다 실용적으로 지원하는 작업에 이미 사용되고 있습니다. 그런데 5G는 스펙트럼 밴드와 넓은 대역폭을 활용하여 진정한 몰입감을 선사할 수 있습니다.
2. 인공 지능 및 음성 어시스턴트
인공 지능과 음성 어시스턴트는 기술의 급속한 발전으로 가능한 모든 장치에 침투하고 있습니다. 5G는 대역폭이 높고 대기 시간이 짧기 때문에 광범위한 환경에서 정보에 액세스하는 AI의 기능이 보다 빠르고 신뢰할 수 있습니다.
보다 구체적으로 말하자면, 스마트 폰 및 기타 음성 지원 장치는 클라우드에서 처리되는 양을 줄이고 무선 에지 에서보다 많은 장치 내 지능 또는 고속 저지연 5G 통신을 사용할 수 있습니다. 또한 신뢰할 수 있는 5G 연결을 통해 AI지원 장치는 작업을 올바르게 완료하기 위해 실수를 수정하고 상황을 올바르게 인식 할 수 있습니다.
3. 대규모 IoT(사물인터넷)
사물 인터넷에 있어서는 5G가 촉매 역할을 합니다. 5G의 주요 사용 사례 중 하나는 우리 주변의 거의 모든 것을 연결하는 비전을 실현하는 것입니다. 유연성으로 5G 에어 인터페이스는 자율 차량에서 초저가 센서까지 모든 종류의 어플리케이션에 효율적으로 확장 할 수 있습니다. 또한 5G는 LTE IoT를 기반으로 하며, LTE IoT는 저전력, 지연 시간 허용 IoT 애플리케이션을 지원하는 최신 LTE Advanced Pro 기술 혁신의 일부입니다. 5G / LTE 대규모 IoT는 이러한 복잡하지 않은 장치를 효율적으로 연결할 수 있는 규모를 제공합니다. 5G는 또한 고성능 IoT 애플리케이션을 위한 멀티 Gbps 피크 레이트, 초저 대기 시간, 대용량 및 산업용 IoT에 필요한 높은 신뢰성의 통신을 제공 할 수 있습니다.
4. 자율주행자동차
5G는 몰입형 사용자 경험을 위한 멀티 기가비트 속도는 물론 새로운 인포테인먼트, 텔레매틱스 및 원격 조작 사례를 제공하여 자동차를 재정의합니다. 그러나 5G New Radio (5G NR) 로의 진화는 여기서 멈추지 않습니다. 5G 네트워크 통신 외에도 5G는 자동차가 자율 주행 사용 사례를 위해 서로 통신 할 수 있도록 하는 직접 통신 모드를 정의합니다.
이것은 차량이 서로 직접 (차량 대 차량 또는 V2V), 보행자 (Vehicle-to-Pedestrian 또는 V2P), 그리고 차량에 직접 통신 할 수 있도록 하는 C-V2X라는 오늘날의 차량 대 모든 통신을 기반으로 합니다. 도로 인프라 (Vehicle-to-Infrastructure 또는 V2I), 자율 주행 차량은 주변 환경과 도로 상태를 감지하고 추론 할 수 있도록 여러 종류의 센서에 의존합니다. 레이더 및 카메라 시스템과 같은 센서가 필수적이지만 이러한 센서는 LOS (line-of-sight) 작업으로 제한됩니다. C-V2X 직접 통신은 360도 비 -LOS (NLOS) 인식 기능을 제공함으로써 차량의 감지 능력을 확장시켜 심지어 블라인드 교차로 또는 열악한 기상 조건에서도 -이 센서의 기능을 보완합니다.
C-V2X는 NLOS 인식을 다음 단계로 끌어 올릴 것입니다. 5G C-V2X의 높은 처리량과 초저지연 기능으로 자율 주행 차량은 도로, 도로 상태 및 주변 환경을 서로, 도로 기반 시설과 효율적으로 인식 할 수 있습니다. 이 기능은 차량이 처리량이 많은 센서 데이터를 서로 공유하여 주변 환경의 실제 모델을 구축 할 수 있도록 설계되었습니다.
또한 차량은 5G C-V2X를 사용하여 의도와 계획된 동작을 서로 전달할 수 있기 때문에 더 높은 수준의 예측 가능성과 결정 성으로 자율적 인 경로 계획을 수행 할 수 있습니다.
