손장우 (Harrison Jangwoo Son)     넷매니아즈 | (주)엔앰씨컨설팅그룹 대표이사     son@netmanias.com

 

1. 독일의 Private 5G 주파수

 

독일 규제기관인 BNetzA는 산업계 디지털 전환을 촉진하기 위해 2019년 12월 3.7-3.8GHz (대역폭: 100MHz)를 사설 5G망용으로 개방했고, 2021년 1월에 24.25-27.5GHz (대역폭: 3.25GHz)를 추가로 개방했다(안내 및 신청사이트). 

 

<독일의 사설 5G 주파수>

 

아래 그림에 독일내 사설 5G 주파수 할당 보유자수의 추이가 나타나 있다. 2024년 8월 1일까지 총 431개 기관에 할당되었으며, 3.7GHz Sub 6는 409개, 26GHz 밀리미터파는 22개로 Sub 6가 밀리미터파의 20배로 Sub 6 사설 5G 주파수 할당(신청과 승인)이 압도적으로 높다.

 

<독일 사설5G 주파수 할당 보유자수 증가추이>

 

할당받은 사설 5G 주파수로 실제 사설 5G망을 구축한 사례를 보면, 2023년 3월 개최된 5G mmWave Summit 2023에서 DT는 당시까지 알려진 독일내 사설 5G 주파수로 구축한 사설 5G망(3.7GHz/26GHz) 사례가 100건 이상이나 26GHz 밀리미터파 구축 사례는 없다고 전하고 있다 . 

 

넷매니아즈에서 조사한 2024년 8월까지 공개된 사설 5G망 구축 사례는 1건을 제외하고 모두 Sub 6로 구축되었다. 

 

2. 독일의 Private 5G망 구축 현황 

 

독일에서는 2019년부터 Private 5G망 구축이 시작되었고 기업들은 Bosch나 Volkswagen처럼 5G 벤더와 협력을 통해 자가 구축하거나, DT 등 이통사 또는 Cocus 등의 SI사의 구축 서비스를 받아 Private 5G망을 자사 사업장에 도입하고 있다. 

 

<독일 사업자(이통사, SI사)의 Private 5G 서비스 상품 현황>

 

아래 표에 독일의 Private 5G망 주요 구축 현황이 정리되어 있다. 사용된 주파수는 거의 대부분이 3.7GHz 사설 5G 주파수이며 이통사의 3.6GHz대의 공중망 5G 주파수로 구축된 경우도 일부 있다. 5G망 풀세트가 사업장내 구축되는 온프레미스형으로 주로 구축되며 Sub 6 5G SA 구조를 대부분 채택하고 있다.

 

독일내 Private 5G를 도입한 기업은 주로 대기업이며 현재 랩에서 Trial이나 PoC 또는 상용 환경에 초기 시범 적용이 많으며 전체 사업장(자사의 단일 캠퍼스나 전국의 지방 캠퍼스)까지 확장 적용된 상황은 많지 않다.

 

<독일의 Private 5G 망 주요 구축 현황 >

 

3. 독일 DT의 밀리미터파 Private 5G 상용 서비스 개시

 

♦ 독일 제일 이통사인 DT(Deutsche Telekom)는 2023년 1월 Ericsson, Qualcomm과 함께 2개의 사설 5G 주파수(Sub 6 3.7GHz와 밀리미터파 26GHz)를 조합한 5G SA NR-DC 테스트베드를 구축하여 다운링크 최대 5Gbps, 업링크 최대 700Mbps를 기록했다. NR-DC는 Sub 6와 밀리미터파를 동시에 사용하여 데이터를 전달함으로써 용량과 커버리지를 증대시켜준다. 

 

DT는 더 많은 기업들이 디지털화를 가속하기 위해 5G 연결을 도입함에 따라 업링크 수요가 높은 산업용 애플리케이션이 더 많이 등장할 것이며 밀리미터파 기술이 이러한 유스 케이스를 구현하는 데 최적의 성능을 제공할 수 있다고 전하고 있다.

 

♦ DT는 2024년 6월에 독일에서 최초로 고객(Ger4tech Mechatronik)대상으로 26GHz의 사설 5G 주파수를 활용하여 실증 테스트(PoC)를 수행했다. 이 기업은 기존에 3.7GHz SA 사설 5G망을 운용하고 있었고 이번 실증에서 26GHz를 추가한 것이다. 산업용 머신과 로봇이 사설 5G에 5G 라우터를 통해 연결되는데 이 라우터는 5G SA 3.7GHz뿐만 아니라 26GHz 밀리미터파를 모두 지원한다. 다수의 자율주행 로봇 등 다양한 유스 케이스를 실증했다.   

 

이번 실증에서 RTT 3~4ms의 초저지연과 다운링크 4Gbps, 업링크 2Gbps의 데이터 전송속도를 달성했으며, 기존의 Sub 6 주파수 기반의 Private 5G의 성능(통상 다운링크 ~1Gbps, 업링크 100~200Mbps)을 초월한다. 

 

DT는 밀리미터파 5G 장비로 에릭슨을, 5G 모듈은 Telit의 듀얼밴드(3.7GHz와 26GHz) 라우터를 채택했으며, 망구조는 5G 장비 풀세트가 사업장내 도입되는 온프레미스형으로 서비스를 제공한다(DT의 공중 5G망과는 무관, 공중망 자원을 재활용하는 네트워크 슬라이싱 방식이 아님).

♦ DT는 이 실증 테스트에서 얻은 기술적 노하우와 기업들의 밀리미터파 기반 Private 5G망에 관한 니즈에 대한 확신으로 2024년 6월에 밀리미터파 Private 5G 상용서비스를 일반 기업 대상으로 독일 최초로 출시했다 . 

 

DT는 2GHz와 3.6GHz의 자사 이동통신 면허 주파수를 이용한 Private 5G NSA 서비스를 2019년에 출시했고, 3.7GHz의 Sub 6 사설 5G 주파수를 이용한 Private 5G SA 서비스를 2022년 1월에 출시했으며, 이번에 26GHz의 밀리미터파 사설 5G 주파수 기반의 Private 5G SA 서비스를 Private 5G 서비스 포트폴리오에 추가했다. ​

 

<DT의 Private 5G 서비스의 진화>

DT는 Private 5G 서비스에 기존 3.7GHz외에 26GHz 대역의 추가로 인해, 산업체 기업들이 데이터 집약적인 AI 응용을 도입하는 데 큰 기여를 할 것이라 주장하고 있으며, 유스 케이스로 기계나 로봇에서 카메라 영상과 같은 대용량 데이터를 AI 서버로 스트리밍하고 이를 실시간으로 분석하여 생산공정의 품질을 보증하는 머신 비젼 등을 제시하고 있다. 

 

이와 같이, 산업계 기업들은 빠르게 다가오고 있는 AI 시대에, 산업현장의 기계나 로봇에서 발생하는 대용량 데이터를 5G 밀리미터파의 넓은 업링크 용량을 활용해 AI 응용으로 실시간으로 전달하여 이를 분석하는 것이 기업들이 AI 응용을 효율적으로 활용할 기업의 비즈니스를 개선시키는 유일한 방법이라고 DT는 강변하고 있다. 

 

<DT가 제시하는 밀리미터파 기반 Private 5G의 응용>

 

다만, DT는 3.7GHz의 사설 5G Sub-6 주파수로도 소규모 사업장에서 이러한 대용량 업링크 기반의 AI 응용의 운영이 충분할 수도 있지만, 사업장내 Private 5G망에 연결되는 기계와 로봇 수가 많아져 데이터 전송량이 증가할 때 26GHz 밀리미터파 기반 Private 5G가 적합하다고 언급하고 있다.