사진=SK텔레콤

SK텔레콤이 내달 1일 5G전파 송출을 보름여 앞두고, 서울 중구 명동에 설치된 5G상용망을 공개했다.

이 5G상용망은 SK텔레콤이 서울, 수도권, 주요 광역시 거점에 구축하고 있는 5G 최초 지역 중 하나다.

SK텔레콤은 지난 9월 장비사 선정, 10월 상용화 최종 단계 ‘퍼스트콜’ 성공 등에 이어 5G 상용망 구축 현장을 첫 공개하며 5G 리더십에 대한 강한 자신감을 드러냈다.

초기 5G는 3.5GHz 주파수 대역을 활용한다. 이 주파수 대역은 LTE 주파수 대비 직진성이 강하고 장애물 영향을 많이 받는다. 5G 장비의 설치 높이, 방향에 따라 품질이 달라진다. 따라서 정교한 커버리지 설계가 요구된다.

SK텔레콤은 지난해 초 3.5GHz / 28GHz 주파수 대역 특성을 반영한 5G 3D 설계 솔루션 ‘5G T-EOS(Total Engineering and Optimization System)’를 자체 개발했다.

‘5G T-EOS’는 3D맵을 기반으로 5G상용망 설치 높이, 각도에 따라 어떻게 전파가 고객에게 도달하고, 최적의 품질을 낼 수 있는지 실시간 분석한다. 프로그램 상에 기지국 위치를 지정하면, 주변 기지국과 연동해 커버리지 빈틈이 어디 있는지 알려준다.

이 솔루션은 34년간 쌓인 SK텔레콤 네트워크 기술의 결정체다. 솔루션에는 약 1000만개 건물 데이터베이스, 산악 지역이 많은 한국 지형 특성, 10년간 데이터 트래픽 변화 등 빅데이터가 담겨있다.

SK텔레콤은 1년여간 ‘5G T-EOS’로 전국 5G커버리지와 품질을 최적화하기 위한 밑그림을 완성했다. ‘5G 대동여지도’로 불리는 전국 네트워크 설계 지도를 토대로 발빠르게 5G 상용망을 현장에 구축하고 있다.

SK텔레콤은 “수 십년간 전세계 최고의 이동통신 품질을 유지하는데 한국 특성을 담은 자체 설계 솔루션이 큰 역할을 했다”며 “T-EOS를 지난해 세계 3위 이통사 바르티社에 수출하는 성과를 내기도 했다”고 밝혔다.

SK텔레콤이 이날 공개한 5G 기지국은 높이 약 1m, 폭 23cm, 무게 24kg이다. 설치 공간을 많이 필요로 하지 않는다. LTE기지국은 안테나와 서버를 현장에 각각 설치해 최소 10㎡(약 3평) 면적을 필요로 했다.

SK텔레콤은 “5G 장비사 입찰 제안서에 최소 크기 · 무게를 요구 조건으로 담았다”며 “5G는 LTE보다 2~3배 많은 기지국 설치를 필요로 하기 때문에 전혀 새로운 형태의 기지국이 필요했다”고 설명했다.

작아진 5G기지국을 건물 옥상, 철탑 외에 유휴 공간 구석구석에 설치할 수 있다고도 소개했다.

크기는 작아졌지만, 5G 기지국 내부에 들어간 SK텔레콤 기술은 훨씬 고도화됐다. LTE기지국당 4개였던 안테나는 5G 기지국에 32개가 들어간다. 최소 8배 많은 데이터를 효율적으로 처리하기 위해서다.

5G 기지국에는 ▲전파를 특정 위치로 집중해 효율을 높이는 ‘빔포밍’ ▲다수에게 동시에 데이터를 전달하는 ‘다중 사용자 MIMO(MU-MIMO)’ ▲이동하는 물체를 추적해 전파를 전달하는 ‘빔트래킹’ 기술도 탑재됐다.

SK텔레콤 ‘5G AI 네트워크’가 이 기술들을 활용한다. ‘5G AI 네트워크’는 유동 인구를 사전 예측하고, 상황에 맞게 통신 품질을 자동 최적화한다. 트래픽 변동을 감지해 기지국의 안테나 방향과 전파 송출 구역을 스스로 조정한다.

SK텔레콤은 수많은 기지국에게 명령을 내리는 ‘기지국의 두뇌’ 중앙 유닛을 서울 성수국사에 별도 마련했다. 중앙 유닛은 현장 기지국에서 발생하는 다양한 정보를 모아 기지국 전체 트래픽을 최적화한다.

건물 내부의 서비스 품질을 향상시키는 ‘5G 인빌딩 토탈 솔루션’도 공개했다.

‘5G 인빌딩 토탈 솔루션’은 건물 내부 중계 장비의 데이터 트래픽 처리 용량을 LTE 대비 최대 16배까지 늘려준다. 동일한 공간에서 데이터 사용량이 증가해도 안정적인 품질 제공이 가능해진다.

해당 솔루션을 활용하면 품질 저하가 발생하는 건물 내부 서비스 경계 구간을 최소화할 수 있어, 고객 품질이 크게 향상될 것으로 기대된다.

SK텔레콤은 높은 기술 난이도를 요구하는 명동을 ‘5G 품질 바로미터’로 보고 있다. 명동은 유동 인구가 많아 일간 데이터 트래픽 변동폭이 크다. 크리스마스 전야·새해 등 주요 기념일에 전국 최고 트래픽을 기록하는 지역 중 하나이다. 이곳에서 5G 품질을 최적화하며 얻은 기술 · 노하우를 5G전국망 구축에 활용할 계획이다.

향후 명동 ‘관광특구’, ICT체험 랜드마크인 을지로 본사 ‘티움’, 종로 ‘스마트 오피스’를 아우르는 ‘세계 5G 1번지’를 구축할 계획이다. 이곳에 전세계 ICT관계자들을 초청해 한국의 우수한 네트워크 경쟁력을 소개할 계획이다.