이통3사의 계륵 '비면허 LTE'…5G IoT 열쇠

[아이뉴스24 김문기기자] 비면허대역 LTE가 5세대통신(5G)을 맞이해 사물인터넷(IoT) 분야를 이끌 것으로 예상된다. 이통사는 관련 기술을 개발해왔지만 실제 적용 여부와 관련해 미온적 입장이어서, 틈새를 노린 신규 플레이어의 진입이 예상된다. 과기정통부 역시 주파수 확보에 나섰다.

라스무스 헬버그 퀄컴 시니어 디렉터는 24일 서울 웨스틴조선호텔에서 열린 퀄컴 5G NR 데이에서 5G 시대에는 비면허대역의 효용성이 보다 커질 것이라 예상했다. 면허대역만으로는 늘어나는 데이터 트래픽을 감당키 어려워서다. 또한 유선 기반의 전통적인 산업군에서도 무선으로의 전환이 이뤄짐에 따라 비면허대역의 활용도는 점차 증가할 것으로 예상된다.

면허대역은 이통사가 정부에게 정당한 대가를 지불하고 배타적 이용권을 받아 서비스하는 주파수를 말한다. 비면허대역은 대역별 기술기준만 정부가 정하고, 누구나 대가 없이 쓸 수 있는 주파수 대역이다. 5G와 맞물려 4차 산업혁명의 동력이 될 스마트 도시와 스마트 공장, 인공지능(AI) 로봇, 자율차, 드론, 사물인터넷 구현에 두루 쓰일 것으로 예상된다.

라스무스 헬버그 시니어 디렉터는 "5G 시대에는 LTE IoT 솔루션을 구축할 수 있다. 면허대역뿐만 아니라 비면허대역에도 적용이 가능하다. 유연한 프레임워크로 동작하기 때문이다"라며, "비면허대역을 접근하는 방식은 주파수를 활용해 혁신적인 방법을 접목시키는 것과 LAA를 통해 5G 스탠드얼론(SA)으로 가는 방법이 있다"고 말했다.

◆ 통신3사의 계륵, LTE-LAA

업계에서는 늘어나는 데이터 트래픽을 감당하기 위해 비면허대역을 활용하는 LTE-U 기술에 집중했다. 공용대역인 5GHz 주파수에 LTE 적용, 면허대역의 LTE와 묶어(CA) 더 빠른 속도를 낼 수 있는 기술이다. 와이파이 등과 달리 LTE 신호가 강해 주파수 간섭 문제가 대두됐으나 LBT(Listen Before Talk) 등이 적용된 LAA로 진화되면서 해결됐다.

LAA는 이통사와 네트워크 장비 업체, 모바일 칩셋업체들이 협업해 시험 테스트가 활발하게 이뤄졌다. 국내 이통3사 또한 관련 기술을 보유하고 있다.

다만, 이통3사의 LAA 도입은 어려운 상황이다. 비면허대역은 대가 없이 공용으로 쓸 수 있다. 만약 면허대역과 비면허대역을 묶은 LAA가 상용화된다면 그에 따른 과금 기준이 애매모호하다. 또한 비면허대역을 위한 인프라 투자도 선행돼야 한다.

무엇보다 정부에서도 LAA의 상용화에 선을 긋고 있다. 과기정통부 관계자는 "비면허대역 내 LTE에 대한 규제는 없지만 LAA는 다른 문제다. 사용자용으로 허용해주는 것은 문제가 있다"고 말했다.

업계에서는 비면허대역 LTE가 이통사가 아닌 제3의 신규 플레이어에 의해 활성화될 것으로 예상하고 있다. 단순히 일반 사용자를 대상으로 하기 보다는 비투비(BtoB) 시장을 대상으로 한다.

헬버그 시니어 디렉터는 "전체적으로 관련 산업군에서의 비면허대역 LTE는 꽤 많은 관심을 받고 있다. 다만, 전통적인 통신사들은 비면허대역을 활용성에 무게를 두지 않으면서도, 비투비 시장에 진출하려는 신규 플레이어에 대한 경계를 늦추지 않고 있다. 즉 이 시장은 신규 플레이어에 의한 패러다임 전환이 일어날 수 있다"고 지적했다.

◆ 사설 LTE 연합전선 구축, 전 산업군 관심 표명

비면허대역 LTE 기술을 통해 사설 LTE 또는 자가망 LTE 보편화에 힘쓰고 있는 곳은 멀티(MulteFire) 얼라이언스다. 이통사가 보유한 면허대역 이외에 비면허대역과 공용 주파수대역을 이용해 사설 LTE망을 구축할 수 있도록 제반 사항을 마련하는데 집중하고 있다.

멀티파이어에는 다양한 사업자들이 힘을 모으고 있다. 인텔과 에릭슨, 노키아, 퀄컴, 화웨이 등이 참아혀고 있다. 국내서는 삼성전자가 속해 있다. 지난해 첫 번째 버전인 릴리즈 1.0을 발표, 생태계 확장에 열을 올리고 있다.

시장조사업체 하버리서치에 따르면 사설 LTE 망 시장은 오는 2020년까지 매출 기준 170억달러(한화 약 18조1천645억원)에 이를 전망이다.

업계에 따르면 현재 산업군에서의 무선 전환이 쉽지 않은 상황이다. 예컨대 공장의 경우 잠깐의 지연으로 인해 전체 물량이 불량 처리될 수 있다. 이 때문에 와이파이나 블루투스 등의 여러 무선 규격들보다는 아날로그 방식 또는 유선으로 운영되는 곳들이 상당하다. 통신 역시 음성 위주의 주파수공용통신시스템(TRS)가 주로 쓰인다. 5G 시대에는 이러한 아날로그 기반의 산업 생태계가 전반적으로 디지털, 무선화될 전망이다.

사설 LTE의 경우 이러한 우려를 해소할 수 있는 기술로 평가받고 있다. 공용 주파수 대역에서 쓰이고 있는 타 무선 네트워크 대비 신호 강도가 쎄고, 보안에 강하며, 대용량의 데이터를 전달할 수 있기 때문이다. 빠른 속도의 저지연성, 타 트래픽으로부터 자유롭다는 장점이 있다.

4차 산업혁명과 관련해 영상뿐만 아니라 IoT, AI를 접목한 스마트 공장 및 스마트 농장이 부상하면서 사설 LTE에 대한 관심이 점차 늘어나고 있다.

◆ 비면허 면허 대역 주파수 확보 및 규제 완화

최근 대두되고 있는 비면허대역 LTE는 프라이빗 LTE라고도 불린다. 한정된 지역 내에서 운영되는 폐쇄적인 모습을 띄고 있어서다. 때문에 기존의 이동통신용 주파수와는 다른 접근방식이 필요하다는 게 업계 설명이다.

과기정통부는 지난해 2020 신산업 생활 주파수 공급 계획을 발표, 오는 2020년까지 주파수 공급 14건, 기술규제 완화 25건을 추진하겠다고 밝혔다. 계획 중에는 비면허대역 또는 면허대역 내 LTE도 포함돼 있다.

우선 5GHz 주파수 출력 상향이 예고돼 있다. 와이파이 등 국내서 쓰이는 공용 주파수 대상 제품들은 5GHz 주파수 위쪽을 주로 쓴다. 아랫쪽 대역은 실내를 대상으로 출력에 제한을 둔 상태다. 이 제한을 풀겠다는 것. 이를 통해 사물인터넷(IoT) 등 관련 시장을 키우겠다는 의도다.

특히 과기정통부는 5GHz 주파수 대역에서의 사설 LTE가 활성화되기를 기대하는 눈치다. 오는 2019년까지 관련 제도를 정비하겠다는 게 목표다.

비면허대역 뿐만 아니라 IoT를 위한 면허 대역 확보에도 주력하고 있다. 고신뢰 산업용 IoT 면허 주파수로 1GHz 주파수 대역 내에서 5MHz 대역폭을 선정할 계획이다. 과기정통부는 면허대역이기에 주파수 경매도 고려하고 있다. 올해보다는 내년 이후 열린 공산이 크다.

이에 따라 업계에서는 IoT망 운영을 위한 전용 망사업자가 등장할 것으로 예상하고 있다. 또는 IoT망을 서비스 또는 제조사와 연결해주는 망중계 사업자가 탄생할 수도 있다.

과기정통부는 IoT 등 신사업을 위해 통신설비를 보유하려는 사업자가 손쉽게 시장에 진입 가능하도록 허가제를 등록제로 완화하겠다는 방침이다. MVNO나 제4이통사 또는 관련업체들의 진입이 예상되는 부분이다.

또한 주상품사업자가 통신이 부수적으로 포함된 결합상품을 자기 이름으로 판매할 경우 별정통신사업자 등록을 면제해줄 계획이다. 이들이 이통사를 통하지 않고 별도의 IoT망전용 사업자와 협업해나갈 수도 있다.

전통적인 이통사가 신규 플레이어의 출현을 경계하는 이유가 여기에 있다. SK텔레콤은 비면허대역인 900MHz 주파수 대역을 활용해 로라 전국망을 구축했다. KT와 LG유플러스는 공동으로 NB-IoT 전국망을 지난해부터 서비스하기 시작했다. LTE-M 또한 운영 중이다. 신규 사업자와의 경쟁이 불가피하다.

한편, 과기정통부는 스마트 공장 내 시설 관리 제어를 위한 초고속 근거리 IoT 주파수 125MHz폭과 스마트 시티 내 IoT 서비스를 위한 고용량 실시간 영상용 IoT 주파수 5GHz 폭도 확보할 계획이다.