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5G (IMT2020)

개념
- 28GHz의 초고대역 주파수를 사용하는 이동통신 기술 - 5G 이동통신의 목표는 사용자단에서 초당 기가비트(Gbps) 데이터가 전송되는 고속 통신 서비스 구현

I. ICT 패러다임의 전환, IMT-2020/5G의 개요

 가. IMT-2020/5G의 개념

  - 28GHz의 초고대역 주파수를 사용하는 이동통신 기술

  - 5G 이동통신의 목표는 사용자단에서 초당 기가비트(Gbps) 데이터가 전송되는 고속 통신 서비스 구현

 

 나. IMT-2020/5G 의 필요성

메가 트렌드

내용

트래픽 양 증가

-최근 멀티미디어/소셜네트워크 서비스에 대한 수요가 폭발적으로 증가

-사물인터넷의 등장으로 사물들(Things)의 숫자도 지속 증가

-모바일 브로드밴드 서비스의 지속적인 확장과 통신 기능이 부여된 사물들의 증대는 계속적인 트래픽 양의 증대를 야기

디바이스 수 증가

 

-모바일 디바이스들의 보급이 증가하는 것과 함께, 새로운 미래 5G 모바일 서비스, IoT 서비스를 실현하기 위한 다양한 things (웨어러블 device, 센서, 액추에이터 등)의 보급 폭발적 증가

-이러한 서비스들이 점점 더 활성화 됨에 따라 모바일 디바이스와 다양한 connected things (커넥티드 사물)의 숫자는 계속적으로 증가할 것으로 예상

클라우드 의존성 증가

 

-클라우드 컴퓨팅 시스템에 대한 사용자 수요의 증가에 따라 모바일 (퍼스널) 클라우드 컴퓨팅 시장을 겨냥한 다양한 솔루션들이 개발되면서 PC 시대에서 모바일 클라우드 컴퓨팅 시대로의 전이가 더욱 가속화될 것으로 예상

다양한 모바일 융합 서비스 등장

-증강현실/가상현실, 초고정밀 위치기반 서비스, 홀로그램 서비스, 스마트 헬스케어 서비스 등 모바일 서비스를 기반으로 한 다양한 분야에서의 모바일 융합서비스들이 등장하고 있으며, 이에 대한 추가적인 수요 또한 급증

  - IoT, 모바일 사용패턴, 고화질/고품질의 영상 콘텐츠 서비스 등 변화하는 이동통신의 요구사항을 충족시키기 위해 IMT-2020/5G 이동 통신 시스템을 위한 후보 기술이 제시되고 있음

 

II. IMT-2020/5G의 기술 요소

 가. IMT-2020/5G 의 후보기술

목표

후보기술

내용

용량증대

네트워크 고밀도화

(Network Densification)

-단위 면적당 네트워크 용량을 증가시켜 향후 폭발적 트래픽 증가를 수용

대규모 안테나 시스템

(Massive MIMO)

기지국에 수십 혹은 수백 개의 안테나를 장착하여 동일 자원으로 수십 명의 사용자를 동시에 지원

전이중

(In-band Full Duplex)

-샤논의 한계 에 따른 무선 링크 전송량 증가를 목표로 전이중 전송방식 연구 진행

비직교 다중접속(NOMA)

-셀의 용량 증대 달성을 위한 후보 기술로 동일한 시간, 주파수, 공간 자원 상에 두대 이상의 단말에 대한 데이터를 동시 전송하여 주파수 효율을 향상시키는 기술

초광대역 지원

-현재의 최대 20㎒ 대역폭보다 1,000배 많은 수백㎒ ~ 수㎓ 데이터를 수용하기 위한 광대역 무선 채널 지원 기술

저지연

저지연/고신뢰 무선전송

-5G의 주요서비스인 실시간 게임, 실감형 통신, 원격 의료, 원격 제어를 위한 저지연 고신뢰 무선전송 필요

LTE 시스템 대비 1/10 줄어든 0.1ms의 TTI*를 고려

단말 네트워킹

-5G에서 단말간 통신은 공공안전은 물론 IoT를 포함한 상용 서비스 제공으로 무게 중심이 옮겨갈 것으로 예측

  - 국기 기관, 기업 등 주요시설 공격에 대비한 사이버 블랙박스의 필요성 및 정의

 

 나. 4G(IMT-Advanced)와 5G(IMT-2020) 핵심 성능 비교

  - 초고용량 저지연 통신 등 IMT-2020/5G기술을 기반으로 다양한 5G 서비스와 활용분야 창출

 

III. IMT-2020/5G의 주요 서비스

 가. IMT-2020/5G 기술 영역 별 서비스 제공 방안

  - 초고용량, 초실시간, 초연결 기술로 다양한 신규 서비스 제공 기반 마련

 

 나. IMT-2020/5G 영역 별 서비스 상세

영역

서비스

내용

몰입형 통신

실감형 서비스

-상대방이 자신 바로 옆에 있는 것 같은 몰입형 통신경험 제공하는 8K-UHD등 초고용량 영상 콘텐츠, 3D 영상, 홀로그램 서비스 확대

-실감형 미디어 형태의 오감을 지원하는 양방향 맞춤형 콘텐츠 발전

초 실시간

 

실시간 원격

제어서비스

-원격 조종 로봇의 외부 환경 변화에 즉각적인 반응, 원격 의료 서비스 등의 실시간 원격 제어 서비스

기기간 통신서비스

-자동 주행 차량 등 기기간 통신 서비스 부각

증강현실

모바일인식 및

증강서비스

-다양한 센싱 정보, 상황 인지, 지능화된 네트워크 정보 자원들과 융합

-다양한 센서들을 통해 고도의 정밀도를 지원하는 수술 로봇

 사물인터넷

커넥티드

차량서비스

-차량의 자율주행∙정비 시스템, 교통 제어

공장 건물 설비 관리 시스템

-공장 건물 설비 관리 시스템: 에너지 절감, 탄소배출 규제, 위험물 누출 방지 등을 자동화

스마트 홈 서비스

-원격으로 가전기기를 제어하거나 가정 내 기기간 통신으로 가사를 자동화

빅데이터

상황 맞춤형 서비스

-빅데이터를 이용한 상황 인지 기술은 전체 사용자의 성향, SNS 여론 및 웹 정보들을 종합 분석하여 상황에 맞게 최적의 서비스를 제공하는 방식으로 진화

인공 지능 서비스

-현재 상황 인지뿐만 아니라 미래를 예측하여 최적의 서비스를 제공하고, 적절한 예방 조치까지 제공하는 인공 지능 서비스로 진화

  -  IMT-2020/5G서비스를 통해 사용자는 창의적이고 새로운 가치를 쉽게 제공 받음

  - 이러한 서비스 제공이 가능하도록 5G 표준화 로드맵에 따라 기술개발과 병행 추진

 

III. MT-2020/5G 표준화 로드맵

 가. 표준화 일정

  - 국제전기통신연합(ITU) 회의에서 2017년부터 5G 후보 기술을 접수하는 표준화 일정을 합의

  - 이에 따라, 국내에서 개최되는 2018년 초 평창 동계올림픽에서 5G 후보기술을 선보일 예정

  - 2020년까지 차세대 무선 전송 기술의 조기 확보와 표준화를 주도적으로 추진함으로써 미래의 기가(Giga)자율 및 실감 이동통신서비스를 위한 시대에 대비.

 

 나. 5G 명칭 핵심성능 비전

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