전기전자/정보통신

Telecommunication_2018.1 특집요약 (p9-21)

통신네트워크 미래 예상도
지금부터 2020년까지 진화

일본경제에 있어서 중요한 이정표가 될 2020년이 2년 후로 다가왔다. IoT나 AI 등을 활용한 디지털 변혁을 얼마나 추진할 수 있을까가 기업의 운명을 좌우하게 될 것이다. 그럼 이 디지털 변혁을 지탱하는 중요한 인프라인 통신네트워크는 앞으로 어떻게 진화할 것인가? 2020년까지의 네트워크 미래 예상도를 소개한다.

Part 1. 빛 수준의 20기가 Wi-Fi
무선LAN은 11ax가 주류

2020년의 무선LAN은 고밀도 환경에서도 속도가 쉽게 느려지지 않는 차세대 규격 ‘11ax’가 주류가 될 것이다. 한편, 60GHz대를 이용하는 신규격 ‘11ay’의 표준화도 진전. 실효 속도 20Gbps 이상의 Wi-Fi가 실현되어 있을 지도 모른다.

‘2018년 8월에는 11ax 대응 제품을 출시한다’. 현재 주류인 IEEE802.11ac에 이어 차세대규격 ‘IEEE802.11ax’를 지원하는 무선LAN 액세스 포인트(무선AP)의 발매에 대해 그렇게 이야기하는 사람은 휴렛팩커드 엔터프라이즈(HPE) 산하의 Aruba에서 아시아 태평양지역을 담당하는 스티브 우드 씨다. 18년 후반부터 기업도 드디어 11ax 도입을 시작한다.

-- ‘안전’한 것은 18년 후반부터 --
일부 벤더는 이미 ‘11ax 대응’을 주장하는 무선AP를 소개하고 있지만, IEEE802위원회의 표준화는 19년에 완료될 예정이다. 즉, 현시점에서 존재하는 그들 제품은 16년 11월에 나온 ‘드래프트판’에 대응한 것이며, 최종적으로 승인된 11ax 규격에 대응할 수 있는가는 불명확하다. 또한 11ax 대응의 PC나 스마트폰이 없는 지금 기업이 도입하는 것은 시기상조라고 할 수 있다.

우드 씨가 말하는 ‘18년 8월’은, 11ax의 ‘정식판’에 대응할 수 있는 칩세트를 탑재하고 업계 최고의 속도로 발매할 수 있다고 Aruba가 예상한 타이밍이다. 당연히 11ax 대응의 스마트폰이나 PC의 등장 시기도 예측하고 있다. 일본 휴렛팩커드의 Aruba 사업총괄본부 엔터프라이즈 기술부의 구로카와(黒川) 씨는 “11ax 대응의 스마트폰이 나오는 것은 19년이다. 후반에는 iPhone 등의 주요 스마트폰이 모두 11ax를 탑재하지 않을까 생각한다”라고 말한다.

따라서 2020년에는 틀림없이 기업의 무선LAN 시스템이나 공중 Wi-Fi서비스에서도 11ax가 주류가 된다. “18년 후반부터는 타사도 속속 11ax 대응의 무선AP를 출시할 것이다. 그 단계에서 신규 도입이나 교체를 검토하는 고객도 일부러 11ac 대응의 오래된 제품을 선택하지는 않을 것이다”(구로카와 씨). 예전에 11n에서 11ac로의 이행이 상당히 순조롭게 진행되었기 때문에 이번 세대 교체도 문제없이 진행될 것으로 생각된다.

-- 업체 별 특색이 증가한다? --
-- 11ad(WiGig)의 ‘재생’도 --

Part 2. 자영 LTE가 Wi-Fi 대체
TCO삭감과 네트워크의 고품질화를 실현

이동통신사업자가 아니라 기업 스스로 LTE네트워크를 구축하는 ‘자영LTE’가 2020년에는 확산되어 있을 것이다. 신뢰성이 높은 기술을 바탕으로 하고 있지만 TCO(총소유비용)는 Wi-Fi보다 억제할 수 있다고 한다. LTE는 이동통신사업자가 제공하는 것이다. 이런 ‘상식’은 20년이 되면 과거의 일이 될지도 모른다. 18년부터 ‘자영LTE’’의 본격적인 도입이 가능할 것으로 전망하고 있기 때문이다.

“자영LTE에 대한 요구가 대두하였다. 구체적으로 움직이려는 고객도 많다”. 노키아 솔루션즈&네트웍스에서 프라이빗LTE 솔루션매니저를 맡고 있는 시모코시(霜越) 씨에 따르면 이미 자영LTE 도입을 검토하기 시작한 국내 기업∙단체도 등장하고 있다.

우리들이 스마트폰에서 이용하고 있는 LTE네트워크는 이동통신사업자가 LTE기지국을 설치하여 통신 서비스로서 공중에게 제공하고 있는 것이다. 그러나 자영LTE는 Wi-Fi 등과 마찬가지로 기업은 자신의 업무 필요성에 따라 자유롭게 기지국 등을 설치하여 프라이빗LTE 네트워크를 구축할 수 있다.

-- 자영 LET는 내년에도 시동 --
자영LTE를 실현하는 방법에는 여러가지가 있다. 일본에서 상용화가 예상되는 것은 ①1.9GHz대의 ‘sXGP(shared eXtended Global Platform)’ ②900MHz대 자영용 이동통신시스템에의 LTE기술 도입 ③2.4GHz대와 5GHz대를 이용하는 ‘MulteFire’다.

현시점에서는 ①sXGP가 상용화에 가장 가깝다. 18년 1월에는 ARIB(전파산업회)의 표준규격이 확정될 예정으로 법적으로 sXGP를 이용할 수 있게 된다. sXGP를 책정한 XGP포럼은 제품의 상호접속 시험 등을 위한 준비를 서두르고 있다. 또한 ARIB에 따르면 이미 시장에 나와 있는 LTE대응 스마트폰이나 통신단말을 그대로 sXGP로 이용할 수 있도록 하기 위해 sXGP의 무선장치(LTE기지국)에서 단말의 송신 전력을 제어하는 기능을 갖춘다고 한다.

-- Wi-Fi를 능가하는 LET의 이점 --
-- 해외에서 앞서는 자영LTE --

Part 3. 5G 기다리지 않고 ‘기가’속도 실현
2020년 이후도 당분간은 4G가 모바일 중심

5G가 전세계적으로 화제가 되고 있지만 현재 주류인 4G도 진화를 멈춘 것은 아니다. 5G 개시 후에도 당분간 모바일 통신의 핵심을 담당할 4G는 곧 1Gbps 이상의 통신 속도를 실현할 예정이다. 20년의 서비스 개시를 앞두고 화두가 되고 있는 5G에 눈이 쏠리고 있지만, 현재 모바일 현역인 4G(LTE/LTE-Advanced)의 진화에도 주목해야 한다.

4G의 고속 대용량화는 앞으로도 계속 진화될 것이다. 예를 들면 NTT도코모의 4G서비스 ‘프리미엄 4G’는 17년 3월에 수신 최대 512Mbps, 그리고 17년 9월에는 최대 788Mbps로 고속화한다. NTT도코모는 앞으로도 프리미엄 4G를 강화할 방침이다. R&D전략부 기술전략담당 고바타(小畑) 부장은 “18년도 이후에는 1Gbps를 초과하는 서비스를 제공할 예정이다. 신기술 도입을 계획하고 있다”라고 말한다.

-- 4G와 5G의 갭을 메꾼다 --
5G의 시작이 눈 앞에 다가와 있지만 4G의 진화에도 주력하는 데는 이유가 있다. 5G는 현행 4G와 함께 이용한다는 전제가 있으며 5G의 개시 후에도 당분간은 4G가 중심 역할을 담당할 것이기 때문이다.

이동통신사업자는 5G의 개시와 동시에 일본 전국에서 일제히 5G를 전개하는 것은 아니다. 5G의 수요가 있는 곳부터 5G서비스를 개시할 계획이다. 또한 5G기지국이 있어도 그 에리어 커버리지는 반드시 넓은 것은 아니다. 5G용으로 할당된 주파수대는 4G보다 높은 주파수대로 멀리까지 전파가 도달하기 어렵기 때문이다. 면적이라기 보다는 점적인 에리어 커버리지가 된다.

이 때문에 20년에 5G서비스가 시작된다고 해도 당분간은 4G기지국과 5G기지국이 연계하는 구성이 된다. 당연히 스마트폰 등의 단말도 5G와 4G 두 개에 대응하는 것이 기본이 된다.

-- CA와 MIMO로 1Gbps 초과 --
-- 4G용 주파수와 신기술 --
-- 5G의 주파수 할당은 2018년 --

Part 4. 셀룰러 LPWA 급성장
비 셀룰러는 자영 네트워크에서 수요

현재는 비셀룰러(Non-cellular)인 LoRa단말의 출하가 눈에 띄는 LPWA시장이지만 18년 이후는 셀룰러 LPWA가 급성장하여 19년에는 비셀룰러를 웃돌 것으로 예상된다. Techno Systems Research사의 어시스턴트 디렉터 니와(丹羽) 씨는 세계 LPWA시장의 단말 출하 대수에 대해 이렇게 예측한다.

-- 커버리지 강점으로 셀룰러 확대 --
LPWA에는 Cat.1과 ‘NB-IoT’ ‘LTE Cat.M1/M2(이하 Cat.M)’의 셀룰러 진영과 ‘LoRa/LoRaWAN(이하 LoRa)’ ‘Sigfox’ ‘그 외의 비셀룰러 LPWA’의 비셀룰러 진영이 있다. 19년에는 셀룰러 진영이 비셀룰러 진영을 능가할 것으로 전망되는 이유는 그 에리어 커버리지에 있다.

“널리 보급하기 위해서는 에리어 커버리지, 즉 네트워크 환경이 광범위하게 정비되어 있는지의 여부가 상당히 중요하다”(니와 씨). 이동통신사업자는 이르면 18년 중에 인구 커버률 99%를 실현할 가능성이 있다. 셀룰러 LPWA는 이미 정비가 완료가 LTE기반을 바탕으로 제공되기 때문이다. 서비스가 시작되면 단번에 광범위한 에리어를 형성할 수 있다.

니와 씨는 그 때문에 비셀룰러 LPWA가 셀룰러 LPWA와 동등한 시장 규모를 확보할 수 있는가에 대해서는 가능성은 희박하다고 예상한다. 그러나 기업∙지자체 등이 자영하는 프라이빗 LPWA 네트워크로서는 수요가 있기 때문에 LPWA 시장의 성장과 함께 일정한 볼륨은 전망할 수 있을 것이다.

-- Cat.M1 보급으로 Cat.1은 축소 --

Part 5. 광역망에 ‘Beyond 100G’ 적용
광전송은 2배 초과 용량으로

FTTH나 LTE서비스 기반인 광전송 네트워크에 용량을 대폭으로 올리는 ‘Beyond 100G’기술을 도입하려는 움직임이 시작되었다. 5G/IoT시대를 지원하는 대용량 코어 네트워크의 준비가 진행되고 있다.

일본 전체에 뻗어 있는 FTTH나 LTE서비스를 지원하고 있는 광전송 네트워크는 IoT디바이스 보급과 고정밀 영상전송 서비스의 증가 등으로 증대하는 트래픽에 대응하기 위해 계속하여 강화하고 있는 상황이다. 트래픽의 증대가 수익과 직결된다고는 할 수 없지만 이에 어떻게 대응할지는 통신사업자에게 있어서 큰 과제다.

그리고 트래픽의 증가는 앞으로 더욱 심해질 것이다. Cisco Systems사의 연차 레포트 ‘Cisco VNI’에 따르면 세계의 IP트래픽은 연평균 24%로 증가, 21년에는 16년의 3배로 증가할 전망이다. 일본의 성장률은 그것을 웃도는 26%로 예측되고 있다.

이처럼 폭발적으로 증가하는 트래픽 수요에 대응하기 위해 광전송 용량을 비약적으로 높이는 신기술이 실용화 단계에 들어갔다. 현재 주류인 100G 광전송을 초과하는 ‘Beyond 100G’(B100G) 기술이다.

NTT네트워크서비스시스템연구소의 마에다(前田) 연구원 디렉터는 “400G가 이미 일부 네트워크에 들어가기 시작하였다. 앞으로 메트로 네트워크(NTT에서 말하는 시나 현 단위의 망)나 그것을 집약하는 코어 네트워크에 전개한다. 20년에는 400G가 주류가 될 것이다”라고 말한다.

-- 400G 광전송이 실용화 --
-- 2020년까지 코어망에 적용 --

Part 6. 자동차나 웨어러블에 속속 채용
eSIM의 보급으로 IoT 가속

통신 프로파일을 네트워크 경유로 다시 쓸 수 있는 eSIM. 완전(Full) MVNO의 등장도 도움으로 작용하여 eSIM의 이용 환경은 더욱 정비되었다. 셀룰러 통신 기능을 탑재하는 IoT 디바이스가 급속하게 증가할 것 같다.

본격적인 IoT시대를 맞이하여 내장형 eSIM(embedded SIM)의 활용이 급속하게 진행되고 있다. 스마트폰 등의 모바일 단말은 전화번호나 가입자 식별번호 등 네트워크 접속에 필요한 정보(통신 프로파일)를 기록한 SIM카드를 본체에 내장함으로써 통신한다. 이 통신 프로파일을 원격으로 다시 쓰는 것이 불가능하기 때문에 통신사를 바꾸기 위해서는 SIM카드를 교체해야 한다. IoT디바이스를 글로벌 전개하는 경우는 나라에 따라 SIM카드를 다시 끼거나 비교적 비싼 로밍 서비스를 이용해야 하기 때문에 큰 장벽의 하나였다.

그래서 ‘IoT에 필수’로 여겨졌던 것이 eSIM이다. eSIM의 경우는 미리 디바이스에 내장시킨 SIM에 나중에 통신 프로파일을 다운로드할 수 있다. 이 때문에 SIM을 빼고 꽂는 것이 불필요하며 통신사를 간단하게 바꿀 수 있다. 또한 SIM을 꽂기 위한 슬롯도 불필요하게 된다. 이 eSIM의 도입은 17년부터 본격적으로 확대되기 시작하였다. 앞으로 더욱 보급이 진행되면 IoT 사업의 활성화에 공헌할 것이다.

-- 매장 앞의 오퍼레이션 간략화 --
현재까지의 eSIM의 주요 활동을 뒤돌아보자. eSIM의 채용은 자동차나 건설기계 등에서 앞서 왔다. 이에는 eSIM의 표준화 작업도 관계되어 있다.

eSIM의 사양은 세계이동통신사업자협회인 GSMA에 의해 ‘M2M모델’과 ‘컨슈머모델’의 2개가 책정되었다. 관리자가 네트워크에서 통신 프로파일을 다시 쓰는 푸쉬형이 M2M모델, 유저가 디바이스에서 통신 프로파일을 다시 쓰는 풀형이 컨슈머모델이지만 M2M모델의 표준화가 먼저 진행되었기 때문이다.

그러나 16년 10월에 릴리스된 컨슈머 모델인 RSP버전2로, 통신 프로파일을 디바이스에 직접 다운로드할 수 있기 때문에 컨슈머 기기에서의 채용이 증가하게 되었다.

예를 들면, 마이크로소프트(MS)는 17년 5월에 ‘Always Connected PC’라는 구상을 발표하였다. MS의 PC에 LTE모듈과 eSIM을 탑재하여 언제나 통신이 가능하도록 한다는 구상이다. 유저는 방문한 나라의 통신사의 모바일 데이터 통신플랜을 선택하여 접속할 수 있기 때문에 편리성이 향상된다.

-- 구두와 의류에도 통신 기능 탑재 --
-- Full MVNO로 유연한 플랜 제공 --

  -- 끝 --