[5G 시대의 도래] 2편-장비-단말-칩셋까지 ‘삼박자’ 조화

삼성전자는 26일 스페인 바르셀로나에서 막을 올린 MWC 2018에서 5세대(5G) 이동통신을 상용화하는데 필요한 전 제품군을 공개했다. 네트워크 장비와 단말기, 통신 칩셋까지 갖추고서, 지난 6년여에 걸쳐 선제적으로 연구개발(R&D) 투자를 진행해온 결과다.

탄탄한 기본기로 5G의 현실화 주도

삼성전자는 이번에 5G용 28GHz 주파수를 지원하는 핵심 칩셋과 이를 탑재한 가정용 단말기, 기지국 그리고 네트워크 코어장비들을 일제히 선보였다. 삼성전자의 5G 단말을 가정이나 사무실에 설치하면 5G 기지국이 이를 자동으로 인식해, 최대 1Gbps의 초고속 브로드밴드 서비스를 제공한다. 네트워크 코어장비는 5G 네트워크의 리소스 관리, 실시간 데이터 트래픽 분산처리 등을 담당한다.

초기 5G 이동통신을 구현하는데 있어 칩셋, 단말, 통신장비에 걸친 산업 생태계를 어떻게 구성하는 지가 관건이다. 삼성전자는 칩셋부터 단말, 코어장비까지 5G 네트워크를 구현하는 양 끝에서 끝(End-to-End)에 이르는 솔루션을 갖춰, 5G 조기 상용화와 안정적인 서비스를 지원하고 있다. 5G 시장을 앞서 개척하고 있는 미국 버라이즌이 삼성전자를 택한 것도 이런 이유다.

▲삼성전자의 5G 종합솔루션 제품군

삼성전자 미국법인 팀 백스터(Tim Baxter) 사장은 “칩셋부터 단말, 장비까지 모두 갖추고 있다는 건 5G 성능의 최적화가 한 기업 안에서 이뤄져 서비스 안정성과 사용 편의성을 극대화할 수 있다는 것”이라고 강조하며, “5G 상용제품 풀 라인업을 기반으로 모든 것이 연결된 미래에 어떤 일들이 벌어질지 올해부터 하나하나 보여줄 것”이라고 말했다.

2012년 5G R&D 첫발…숨가쁜 신기술 개발 역사

삼성전자는 통신기술이 2G, 3G, 4G로 진화하는 과정에서 기술력을 바탕으로 성장을 거듭했다. 96년 세계 최초로 2G 코드분할 다중접속(CDMA) 상용화에 성공했고, 4G 롱텀에볼루션(LTE) 시대엔 차세대 기술을 앞서 도입하며 미국, 일본, 한국, 영국 등 선진시장에서 주요 장비 공급업체로 부상했다. 최근 폭발적으로 성장하고 있는 인도에선 유일한 4G LTE 전국망 공급업체로 사업을 확대하고 있다.

삼성전자는 2012년 초고주파의 가능성을 발견하고 5G R&D에 대한 투자를 시작했다. 이를 바탕으로 전파의 에너지를 집중해 원하는 방향으로 송수신 할 수 있는 빔포밍(beamforming) 기술을 개발하는데 성공했다. 이어 2013년 5월, 28GHz 초고주파 대역에서 1Gbps 이상 전송속도와 최대 2km에 이르는 전송거리를 달성한 기술을 개발, 시연했다.

▲삼성전자는 2014년 10월 세계 최초로 실험실이 아닌, 100㎞ 이상으로 달리는 차 안에서 5G 이동통신 기술을 시연하는데 성공했다

이듬해인 2014년 10월엔 시속 100km 이상의 고속주행 환경에서 1.2Gbps의 끊김 없는 데이터 전송 속도를 확보하는데 성공했다. 실험실이 아닌 실제 고속주행 환경에서 기가(Gbps)급 5G 이동통신 기술을 시연한 건 세계 최초였다. 정지 상태에선 당시 세계 최고 속도인 7.5Gbps를 구현했다.

이후 삼성전자는 세계 최초로 5G 핸드오버(handover) 기술 시연에 성공, 5G 상용화에 한 걸음 다가섰다. 핸드오버란 스마트기기를 가지고 기지국 사이를 옮겨 다녀도 끊김 없는 통신을 제공해주는 기술로, 이동통신 네트워크에서 가장 중요한 요소로 꼽힌다. 삼성전자는 2016년 3월 5G 기지국 세 곳을 시속 25km로 이동하는 상황에서도 평균 기가급 데이터 속도로 핸드오버를 구현해, 업계 최초로 5G 다중 셀 핸드오버(multi-cell handover) 기술 시연에 성공하기도 했다.

지난해 9월엔 시속 200km가 넘는 주행에서 끊김 없는 통신 상황을 시연했고, 시속 192km에서 핸드오버에 성공해 고속열차 등에서 5G 통신을 적용할 수 있는 가능성을 보여줬다.

같은 시기 2.6GHz 주파수 대역을 사용하는 4G LTE와 28GHz, 3.5GHz 주파수 대역을 각각 사용하는 5G 통신망을 상호 연동해 3개 주파수를 넘나드는 4G-5G 연동 통신을 세계 최초로 성공하기도 했다. 이러한 이종 통신망 사이의 연동 기술은 5G 등 차세대 이동통신 상용화를 앞당길 수 있는 기술로 손꼽힌다.세계 통신사업자와 손잡고 5G 시대 주도

이동통신 서비스는 통신사업자가 국가에서 주파수 사용 권한을 획득하고, 네트워크 장비 제조사와 협력해 네트워크 인프라를 구축한 뒤에야 비로소 시작할 수 있다. 또 수많은 사용자가 동시 다발적으로 언제든 끊김 없는 통신을 이용할 수 있는 안정성과 신뢰성이 필요하다. 즉, 5G 상용화 역시 통신사업자와 장비, 단말 제조사 간의 협력이 필수인 것이다.

삼성전자는 한국, 미국, 일본 등 5G 선도국가의 이동통신 사업자들과 기술, 사업 협력에 매진해 왔다. 미국은 세계에서 가장 먼저 5G 주파수(28GHz)를 할당했고, 올해 하반기 5G 기술을 이용해 FWA(Fixed Wireless Access) 서비스를 시작할 계획이다. 삼성전자는 버라이즌과 미국 주요 도시에서 5G 시범서비스를 진행 중으로, 버라이즌이 서비스를 제공하는 11개 지역 중 새크라멘토를 포함한 7개 지역에 5G 망을 구축했다. 또 AT&T와 인디애나 지역에서 5G 시범서비스를 진행하는 동시에, T-모바일과 5G 시범서비스에도 나서고 있다.

한국은 세계에서 정보통신기술(ICT)을 가장 빨리 받아들이는 ‘신기술 테스트베드’로 자리매김 하고 있다. 삼성전자는 지난해 9월 SK텔레콤과 세계 최초로 4G-5G 네트워크 연동 시연에 성공했다.

일본은 2020년 도쿄올림픽에서 5G 상용화를 목표로 하고 있다. 삼성전자는 2016년 11월 현지 1위 통신사업자인 NTT도코모와 고속 이동 자동차에서 5G 시연을 진행했다. 또 다른 이동통신사업자인 KDDI와 지난해 2월 도쿄 도심고속도로에서 5G 시연에 나섰고, 같은 해 12월엔 일본의 고속철도에서 5G 시험을 진행하며 협력을 공고히 하고 있다.

이밖에 삼성전자는 최근 프랑스 소재 다국적 이동통신사업자인 오렌지와 5G 협력을 발표하는 등 유럽으로 사업을 확대하고 있다. 뿐만 아니라 한국의 KT, 미국 버라이즌과 손잡고 국내 5G 시범서비스와 미국 FWA 서비스 상용화를 위한 규격을 공동으로 마련하는 등 국경을 넘은 협력에도 활발히 나서고 있다.

삼성전자 네트워크사업부 노원일 상무는 “삼성전자는 5G 토털 솔루션과 함께 시대를 선도하는 기술력을 바탕으로 세계 각국의 통신사업자들과 협력해왔다”면서 “이러한 역량과 경험이 있기에 세계 각국의 이동통신사업자들이 5G 네트워크를 구축하는데 있어, 삼성전자가 최적의 파트너일 것”이라고 자신감을 내비쳤다.