Private 5G의 원리와 동향

 다른 글에서 소개한 5G 표준 기술들이 각 Layer에서의 요소 기술이었다면, 이번 글에서는 조금 더 넓은 시야에서 5G B2B Network의 실용 사례를 짚어보고자 한다. 통신 기술 생태계에는 크게 '네트워크 장비 제조사', '이동통신사', '콘텐츠 제공자', '유저'라는 관계자가 있다. 삼성전자, 에릭슨, 노키아 등의 네트워크 장비 제조사에서 기지국, 코어 등의 장비를 만들면, SKT, Verizon, Vodafone 같은 이동통신사가 정부에서 사온 주파수로 사업을 하기 위해 네트워크 장비를 사서, 설치하여 유저들에게 이동통신 서비스 사업을 한다. 이동통신 서비스를 통해 즐길만한 서비스를 Youtube, Facebook 같은 콘텐츠 제공자들이 만들어서 IP망을 통해 흘려보내주면, 코어, RAN을 통과해서 우리의 스마트폰으로 전달되게 된다. 이게 아주 Classic하고, 현재도 사용되고 있는 통신업계의 동작 방식이다.

 이런 방식으로 모든 사용자에게 공평하게 망이 운용되는 경우, 스마트 폰으로 게임을 하는 유저의 통신을 처리해주다가, 중요한 통신 시스템을 구축해놓은 사업자의 통신 품질이 떨어질 수도 있다. 일반 단말 사용자는 10ms 후에 카카오 톡을 받아도 전혀 문제가 없지만, 스마트 팩토리의 기계가 10ms 후에 STOP 사인을 받게되면, 큰 재산, 인명 피해로 이어질 수도 있다. 이런 문제점을 보완하기 위해 'Private 5G'가 도입되고 있는데, 전국민이 같은 망을 사용하는 'Public 5G'와 반대로, 기업을 위한 별도의 망을 구축한다고 생각하면 된다. 어떤 기업은 평소에 Throughput만 잘 나오면 되는 기업이 있을 수 있고, 어떤 기업은 Mission Critical하여, 절대로 일정 Threshold 밑으로 내려가면 안 되는 요구사항들이 있을 수 있다. 즉, QoS를 보장하는 차원에서 각자의 요구사항이 다를 수 있다.

 기업의 입장에서 자신들이 직접 네트워크를 구성할 수도 있고, 이동통신사업자 (MNO)의 장비를 빌려서 사설 네트워크를 구성할 수도 있다. Network Slicing이라는 개념이 5G에서 도입되었다고 이전 포스팅에서 소개한 바가 있는데, 거의 똑같다고 보면 된다. 통신사가 가진 자원을 isolated하게 할당받아서 통신의 품질저하를 막는 방식이다. 이 경우 통신사에서 망 구성, 운용을 대신해주지만, 통신사에 내야하는 비용도 고려해야 하며, 자신에게 딱 Customized된 통신 서비스를 제공받을 수 있을지 우려되는 부분들이 있다. 어디까지를 빌려쓰고, 어디까지는 직접 구축할지를 기준으로 Share 모델을 나눌 수 있다.

 직접 네트워크를 구성하는 경우, 네트워크 장비만 있다고 통신서비스가 가능하지는 않다. MNO들이 국가를 상대로 거액의 주파수 할당비용을 주고 사온 것 처럼, 별도의 Licensed 주파수대역을 쓰려면 국가에게 비용을 지불해야 한다. (Unlicensed 주파수 대역을 쓸 수도 있다.) 또한, 네트워크 장비가 주어진 성능을 최대한 발휘하기 위해서는 여러 최적화가 이루어져야 하는데, 다른 도메인의 사업을 하는 기업 입장에서는 쉽지 않은 일이다. 때문에, Private 5G를 위한 장비를 판매하는 업체에서는 이런 최적화도 패키지로 해주는 경우가 있다. 

 글을 쓰고 있는 2021.06.26 현재에는 FR2 대역에서는 28.9 GHz ~ 29.5 GHz 약 600 MHz 대역폭에 대해서 Private 5G 할당을 하는 것으로, FR1 에서는 아직 논의 중인 것으로 알고 있다. 하지만, FR2에 대해서도 아직 상용화는 이루어지지 않았기 때문에, 벌써 면허신청을 개시한 영국, 일본 등 해외 동향에 비해서는 다소 느려보인다. 

 이쯤되면, Private 5G를 구축해서 기업들에게 제공할 수 있는 Player는 크게 3 그룹으로 나뉨을 짐작할 수 있다. 기존의 통신망 운용경험과 장비를 소유한 이동통신사, 자신들이 직접 만든 장비를 세일즈할 수 있는 장비업체, 약간 뜬금없지만 아마존이나 MS같은 콘텐츠 제공업체에서도 Edge Computing과 연결해서 서비스를 제공할 수 있다. 네트워크 관련된 자료들이 많은, 넷매니아즈 [2]에 가면 Verizon, Samsung, SKT 등에서 Private 5G를 홍보해놓은 자료들이 많다. 솔직히 홍보자료를 보고 각 솔루션들의 장단점을 명확히 알기는 쉽지 않다. 대부분이 Private 5G 자체의 장점 (기업만의 독립된 Network 덕분에 QoS를 보장받을 수 있다, 망을 자체적으로 구성하여 보안에 우수하다 등)을 주로 나열한다. 전통적으로 RAN과 Core 장비를 모두 만드는 업체 (Samsung)에서는 '최적화 성능이 좋다.' Edge Computing을 강점으로 하는 업체 (Amazon)에서는 Edge Computing까지 모두 최적화할 수 있다. (Wavelength) 와 같은 각자의 도메인 강점을 내세워 접근하고 있다. vRAN, vCore 등 네트워크 장비가 가상화되는 추세와 더불어서 이와 같은 자리다툼은 더 치열해질 것으로 보인다.

 

Conclusion

 최근, 네트워크 장비사와 이동통신사의 전유물로 여겨졌던 통신업계 생태계가 점점 open되고 있다는 느낌을 받는다. 기지국 장비를 특정 기업에서만 생산하는 기존 방식에서 벗어나, vDU, vCU같은 여러 네트워크 기능들을 Virtualized하여 다양한 Player들이 뛰어 들 수 있는 건강한 생태계가 조성되어 가고 있다는 생각이 든다. 이 과정에서 O-RAN같은 시스템으로 이를 위한 스타트업이나 AI 기능들이 추가될 여지가 많아보인다. Private 5G는 네트워크 장비업체만이 아닌, 이동통신 비즈니스에서도 생태계가 열리는 신호라고 생각한다. 물론, 망 운용경험이 많은 통신사가 최적화 서비스는 더 잘해줄 수 있겠지만, 모든 B2B 수요를 Customize하기 쉽지 않을 것이라고 생각한다. 따라서, 스타트 업 아이템을 찾기 힘든 이동통신 시장에서 Private 5G, 6G 등을 위한 Customized 서비스와 비즈니스 모델을 갖춘 스타트 업들이 나올 것이라 기대한다.

 

Reference

 

[1] https://www.netmanias.com/ko/private-5g/

Private 5G / About Private 5G Portal / Introduction | NETMANIAS