세계 각국에서 사용되는 5G 통신 주파수 대역 및 운용 형태
5G 통신 주파수 대역, 운용 형태의 분류
5G 통신의 본격적인 도입을 앞두고 각국에서 사용되는 주파수 대역이 점차 밝혀지고 있습니다만, 검토되고 있거나 결정된 주파수 대역은 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다.
하나는 6GHz까지의 주파수 대역으로 3GPP에서는 410MHz~7125MHz로 정의되는*1 일반적으로 서브 6GHz대(sub-6GHz) 과 서브 7GHz대(sub-7GHz)라는 대역입니다. 이 주파수 대역은 LTE/LTE-Advanced에서 사용되어 왔던 주파수 및 Wi-Fi 등으로 사용되는 주파수입니다. RF 특성 등에 관련된 기술적 과제를 비교적 한정하기 쉽거나 선택하는 주파수에 따라 3G(W-CDMA) 및 4G(LTE/LTE-Advanced)에서 사용되어 온 검증된 RF 자산을 유용할 수 있다는 등의 장점이 있습니다. 단점으로는 이미 이용이 진행되고 있기 때문에 합쳐서 넓은 주파수 대역을 확보할 수 없다는 점 등이 있습니다.
또 하나의 대역은 30GHz 부근에서 100GHz 정도*2까지의 주파수로 3GPP에서는 24250MHz~52600MHz가 정의되어 있으며*1, 밀리미터파 대역이라고 합니다. 이 주파수 대역은 이용이 그다지 진행되지 않았기 때문에 넓은 주파수 대역을 확보하고 고속 대용량화에 대응하기 쉬운 장점이 있습니다. 단점으로는 대기 중에서의 감쇠가 크고 이동통신에서의 사용 실적이 부족하기 때문에 기술적으로 해결해야 할 과제가 많은 것 등이 있습니다.
또한 운용 형태도 2개로 나누어져 있는데 하나는 비독립형(non-standalone; NSA)이라는 5G의 새로운 무선통신방식(New Radio; NR)과 LTE/LTE-Advanced를 조합해서 사용하는 운용 방법이며, 다른 하나는 독립형(standalone; SA)이라고 하는 5G NR 단독으로 기지국과 단말기 사이의 제어에서 데이터 송수신까지 하는 운용 방법입니다.
그림1: 5G NR의 NSA와 SA의 이미지
*1: 3GPP TS 388시리즈 에 따름(2019년 11월 현재)
*2: 일반적으로 밀리미터파라고 하면 파장이 1mm~10mm, 주파수가 30GHz~300GHz인 전파를 가리키지만 현재의 5G 통신에서는 28GHz대 등 30GHz 이하의 주파수도 포함되며, 상한은 대략 100GHz까지의 대역폭을 대상으로 하고 있다.
각국에서 검토/결정된 주파수 대역, 운용 형태
각국의 사정에 따라 5G로 사용되는 주파수 대역, 운용 형태에 차이가 있습니다. 중국에서는 sub-6GHz 대역에서 독립형 운용 계획이 선행하고 있습니다. 이것은 세계 최초로 5G 통신의 상용화를 실시하여 5G 통신의 3대 특징*3 중 특히 기존의 4G에서는 어려웠던 초고신뢰 저지연을 실현하는 것으로 증강현실(AR) 등 다양한 산업에서 5G 통신 이용에 연결해 가고자 하는 의도가 있다고 생각됩니다.
다른 나라에서 다양한 대역, 운용 형태가 검토되고 있지만 밀리미터파 대역을 활용한 비독립형 운용 계획이 선행하고 있습니다. 이것은 5G 통신의 3대 특징 중 주로 고속 대용량의 실현에 우선도가 높으며 미국에서는 고정 브로드밴드 회선의 이용, 일본과 한국 등은 인구 밀집 지역의 Data throughput 개선 목적이 있는 것으로 추측할 수 있습니다.
*3: 고속 대용량(Enhanced Mobile Broadband; eMBB), 초고신뢰 저지연(Ultra-Reliable Low Latency Communication; URLLC), 다접속(Massive Machine Type Communication; mMTC).
참고: 5G 모바일 네트워크의 고속화와 저지연화
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Sub-6 GHz 대역
600 (n71) / 700 (n28) MHz,
2.5 (n41) /3.5 (n78) /4.5 (n79) GHz 등
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밀리미터파 대역
28 (n257) / 39 (n260) GHz 등 |
| Standalone (SA) |
미국, 중국 |
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| Non-Standalone (NSA) |
미국, 유럽, 일본, 한국 |
유럽, 일본, 한국 |
*:반절표순, 2018년 9월 현재
표1: 세계 주요 지역별 초기 5G 서비스 구성
안리쓰의 sub-6GHz/밀리미터파 솔루션
안리쓰는 각국에서 검토, 결정되는 5G 통신의 주파수 대역과 방식에 맞는 다양한 솔루션을 제공하고 있습니다.
예
R&D: 연구 개발
QA: 품질 보증
Mfg.: 제조 검사
Radio Communication Test Station MT8000A
R&D
Radio Communication Test Station MT8000A는 Band n41을 포함한 서브 6GHz 대역에서 밀리미터파 대역까지 RF 테스트 및 프로토콜 테스트를 1대로 지원하는 5G 기지국 기능이 있는 측정기입니다. RF 컨버터 및 OTA 챔버와 조합하여 세계 각국에서 사용되는 5G 통신의 주파수 대역에 대응하는 칩셋, 통신 단말기 등의 개발을 강력하게 지원합니다.
New Radio RF Conformance Test System ME7873NR
R&D
QA
New Radio (NR) RF Conformance Test System ME7873NR은 3GPP 표준을 준수하는 5G 모바일 디바이스의 RF 송신기/수신기 특성, 성능 요구 사항 및 RRM 테스트를 위한 RF Conformance Test (RFCT) 플랫폼입니다. 3G(W-CDMA)와 4G(LTE)에도 전 세계 고객이 선택하여 사용했던 견고하고 신뢰할 수 있는 성과를 바탕으로 5G에 대한 시기 적절한 테스트 케이스를 지속적으로 출시할 계획입니다.
5G NR Mobile Device Test Platform ME7834NR
R&D
QA
5G NR Mobile Device Test Platform ME7834NR은 멀티 무선 액세스 기술 (Multi-Radio Access Technology; RAT) 을 지원하는, 모바일 디바이스의 3GPP Protocol Conformance Test (PCT) 및 Carrier Acceptance Test (CAT) 의 테스트 플랫폼입니다. OTA 챔버 및 RF 컨버터와 조합하여 sub-6GHz 및 밀리미터파를 포함한 3GPP에서 규정된 5G 주파수 대역을 커버합니다.
Spectrum Analyzer/Signal Analyzer MS2850A
R&D
QA
Mfg.
Spectrum Analyzer/Signal Analyzer MS2850A는 최고 44.5GHz까지의 주파수 범위, 최대 1GHz의 분석 대역폭에 뛰어난 진폭·위상 평탄도 성능을 가지고 있기 때문에 5G NR sub-6GHz 대역에서 28GHz/39GHz 대역 등의 밀리미터파 대역까지 폭넓은 애플리케이션에서 사용하실 수 있습니다. 분석 대역폭 1GHz에서도 넓은 다이내믹 레인지 성능이 있기 때문에 5G NR 신호의 보다 정확한 EVM 값을 얻을 수 있습니다.
Spectrum Analyzer/Signal Analyzer MS2690A
R&D
QA
Mfg.
Spectrum Analyzer/Signal Analyzer MS2690A는 sub-6GHz 대역의 5G NR에 대응한 칩셋, 통신 모듈, 스마트폰, 무선 장치의 연구·개발·제조의 송수신 특성을 평가할 수 있습니다. 또한 5G NR을 사용한 새로운 애플리케이션이나 기지국의 연구·개발·제조에도 사용하실 수 있습니다. 최대 125MHz의 광대역 FFT 분석에 의한 벡터 시그널 애널라이저를 실현하고, 또한 변조 분석 기능, 벡터 신호 발생 기능, BER 측정 기능을 1대로 지원하는 고성능, 다기능 벤치탑 시그널 애널라이저입니다.
Universal Wireless Test Set MT8870A
Mfg.
안리쓰의 범용 무선 테스트 세트 MT8870A는 5G NR sub-6GHz에 대응한 스마트폰, 태블릿, 통신 모듈, IoT 단말기 등의 대량생산 제조라인용 측정기입니다. 최대 4개의 송수신 테스트 모듈을 탑재할 수 있어 5G NR은 물론, LTE, NB-IoT, Cat-M, V2X, WLAN, Bluetooth 등의 통신 방식의 동시 병렬 측정이 가능합니다.
Vector Network Analyzer ShockLine™ Series
R&D
안리쓰의 ShockLine™ 시리즈는 소형, 저가격으로 다양한 라인업을 갖춘 벡터 네트워크 애널라이저(VNA)입니다.
5G 통신에서 사용이 검토되고 있는 밀리미터파 대역용 컴포넌트, 디바이스의 S 파라미터 측정, 타임 도메인 분석을 할 수 있습니다.
