5G와 주파수

5G는 5세대(5th generation mobile communications) 이동통신을 말합니다.

 

5G 네트워크(인터넷) 속도는 최소 100Mbps에서 최대 20Gbps 범위(밀리미터파 대역)이며, 최대 속도가 100Mbps인 4G(LTE)를 보강하기위해 구축되었습니다. 통상적으로 5G라는 명칭이 알려지고 있으나 이동통신 표준화기구에 의해 뉴 라디오(New Radio, NR)이라는 명칭으로 정해져 있습니다.

 

5G는 4G LTE 대비해서 전송송도는 최대 20배 빨라지고, 전송지연시간(송신-수신시간)은 기존 10ms(1ms=1/1000초) 걸리던 지연시간이 1ms로 10분의 1 줄어들며, 각종 가정용, 산업용 1㎢ 면적당 최대 100만개의 장비에 연결을 지원할 수 있습니다. 이러한 초고속, 초저지연, 초연결 특성을 기반으로 자율주행차, IoT, 빅데이터에 광범위하게 사용될 예정입니다.

 

5G는 저속 광역망인 6GHz 이하 주파수 대역과 초고속 근거리망에 사용되는 24GHz 대역 이상 주파수 대역, 두 개로 나눠어져 있습니다. 현재는 고대역 주파수의 전송범위가 짧다는 문제로 인해 6GHz 이하의 중대역 위주로 구축망 사업이 진행되고 있습니다. 

 

세계 최고 네트워크 역량을 보유 중인 국내 이동통신 3사는 상용화에 어려움을 겪고 있는 24GHz 대역 5G의 활용방안에 대해 공동 모색 중이며 조만간 글로벌 시장 최초로 24GHz 대역 서비스를 구축할 예정이라는 소식이 들리고 있습니다.

 

- bps는 인터넷 속도 단위이며 bits per second의 약자로, 1초당 전송하는 bit의 양입니다. 

 

- bit는 2진수(binary) 0, 1 값을 가지며 전원 off(0),  on(1) 상태로 표현합니다. 컴퓨터는 8 bit를 하나의 단위로 사용하는데 이를 1 Byte로 표현합니다. 즉, 1 Byte는 8개의 1,0를 조합하여 나타낼수 있는 256(2의 8승)개의 값을 갖습니다. 1 Gbps는 1,000,000,000 bps이고 Byte로 환산하면 0.125 GB(GigaByte)가 됩니다.

 

- Hz는 주파수(f, frequency) 단위로서 1Hz는 1초에 한 번 진동함을 의미합니다. 주파수(f)는 파장(λ)에 반비례하여 주파수가 낮을수록 파장은 길며, 주파수가 높을수록 파장이 짧은 특징이 있습니다. 이런 이유로 주파수가 낮으면 파장이 길어 장애물 매질에 대한 회절성이 우수하고, 주파수고 높아 파장이 짧으면 직진성이 좋은 반면 회절성이 떨어지는 특징이 있습니다.

 

5G 주파수 및 파장 대역