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5G, IoT, WiFi 및 그 이후의 인빌딩 무선 커버리지: 새로운 도전
In-building wireless coverage for 5G, IoT, WiFi & beyond: New challenges ahead
January 24, 2018 | By Dean Bubley @ Disruptive Analysis
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Disruptive Analysis의 Founder and Director인 Dean Bubley님이 보내온 기고글입니다.

 


 

필자는 최근 5G, IoT, gigabit WiFi 및 기타 기술, 특히 기업 환경에서 무선 진화를 이끄는 주요 원동력에 대해 집중해왔다.

 

최근 몇 달에 걸쳐 광범위하게 다룬 스펙트럼 외에 또 다른 주요 이슈는 인빌딩 커버리지 구축이다. 그 중요성에도 불구하고 모바일 전략가와 정책 입안자는 흔히 이를 간과하고 있다.

 

실내 네트워크가 기업에서 중요하다는 것은 새로운 주장이 아니다. 일반적으로 실내 셀룰러 커버리지는 열악한 반면, 모든 유형의 비즈니스는 직원과 게스트에게 고품질 Wi-Fi를 제공해야 한다.

 

하지만 미래 인빌딩 무선 커버리지는 더 안 좋아질 우려가 있다. 3 가지 당면 이슈를 보자.

  • 신기술과 주파수 대역, 특히 신호가 벽을 잘 통과하지 못하는 고주파수에서 동작하는 5G와 WiFi. 다른 무선 표준 또한 실내 통신용으로 중요하다.
  • 새로운 유스 케이스와 행동. IoT는 사람이 없는 곳에서 실내 무선을 사용할 것이다. 어떤 것은 안전에 민감할 수도 있다.
  • 신규 서비스 제공자는 기존 MNO 뿐 아니라 실내 커버리지 시스템에 대한 액세스도 필요하다.

 

분산 안테나 시스템 (Distributed Antenna System; DAS), 소형 셀 또는 실외 네트워크에서 사용하는 저주파 대역을 이용하는 등 실내에 좋은 품질의 신호를 제공하기 위한 다양한 솔루션이 많이 있다. 문제는 비용이다. 특히, 사용량이 기하 급수적으로 증가하고 있잖은가. 실내 무선 품질을 개선하기 위한 투자 대부분이 "수익 창출"로 직결되지 않는 점을 감안하면, 기존 시설을 업그레이드하거나 개조하는 경우 경제성을 고려한 쉽지 않은 결정을 해야 한다. 따라서 적절한 전문 기술, 예측, planning 도구와 지속적인 모니터링/보고가 중요하다.

 

그러나 미래엔 예측 가능한 방식으로든 예측 불가능한 방식으로든 인빌딩/on-site 무선 연결의 역할이 매우 커질 것이다. 2030년에 건물이 어떤 모습일지 - 어떻게 사용되고 점유될지 - 생각해 보면 도전과 기회를 그려볼 수 있다.

 

오늘날 널리 알려진 무선 사용 용도 (Wi-Fi 및 셀룰러 네트워크에 연결된 스마트폰이나 랩톱) 외에, 수 많은 새로운 용도가 출현할 것이다. 즉, 오늘날 무언가를 구현할 때는 미지의 미래를 지원하기 위한 대비가 필요하다. 예를 들어, 다음이 갖는 의미를 생각해 보라.

  • 난방, 보안 또는 엘리베이터 작동을 위한 센서의 확산과 같은 스마트 빌딩용 IoT 도입. 천장 속 공간, 승강기 통로, 지하실 등 색다른 장소에서 더 나은 커버리지가 필요할 것이다. 생명과 관련해 중요하지만 저속인 화재/일산화탄소 센서로부터 네트워크 비디오 카메라 또는 1 시간에 한번 보고하는 물 탱크에 이르기까지 대역폭 및 지연 요구사항은 매우 다르다.
  • 로봇이나 자동화된 트롤리처럼 움직이는 기기는 건물 곳곳에 제품을 배달한다. 일부는 완전히 자율적으로 움직이지만 일부는 지속적인 무선 연결과 제어가 필요하다.
  • 5G 네트워크는 2020년경부터 도입될 예정이며 그 이후 몇 년간 진화해갈 것이다. 특히 일부 네트워크는 6 GHz 이상, 심지어는 80 GHz 대역 주파수를 사용할 것으로 보여 매우 까다로운 인빌딩 커버리지 솔루션이 요구된다. 또한 MIMO와 빔포밍의 광범위한 사용으로 실내 구현은 더 복잡해진다 (WiGig로 알려진 새로운 WiFi 역시 60 GHz 대역 주파수를 이용한다).
  • 저전력 고밀도인 센서 네트워크 또는 다른 종단점 네트워크를 연결하는 협대역 무선이 가파른 성장세를 보일 수 있다. 이들은 3GPP NB-IoT나 LoRa와 SigFox 같은 기술을 사용할 수 있다.

 

이러한 추세는 모두 매우 다른 트래픽 패턴을 의미한다. 현재 사례에 기반해 추정하는 것으론 현실성이 떨어지는데, 예를 들어 로봇은 인간은 가지 않는 건물 내의 장소로 갈 수 있다. 이동성에 대한 요구사항이 진화하고 규정도 바뀔 것이다.

 

잘 설계된 커버리지 인프라가 지원해야 할 새로운 기기와 애플리케이션 뿐만 아니라 이들을 액세스 해야 하는 새로운 종류의 서비스 제공자도 있다.

  • 주파수 할당에 대한 새로운 비면허 또는 공유 스펙트럼 모델 (예, 미국의 CBRS나 MuLTEfire)의 출현은 현지 MNO로 활동하는 기업, "중립 호스트"의 다양한 모델 등 자체 무선을 갖는 전용 IoT 솔루션 제공자 같은 새로운 형태의 통신사업자의 등장을 의미한다.
  • 사설 셀룰러 네트워크는 점점 더 널리 보급되고 있다. 일부 정부는 유틸리티나 스마트 시티 같은 산업 분야에 스펙트럼을 할당하고 있으며, 장비 공급 업체는 최적화된 엔터프라이즈급 셀룰러 인프라를 제공하고 있다.
  • 응급 서비스용 무선 연결에 대한 향후 규정. 경찰과 소방 당국은 사람과 원격 감지 기기 모두에 광대역 모바일을 점점 더 많이 사용하고 있다.
  • 소액 결제 또는 커뮤니티 이니셔티브와 함께 분산된 네트워크로 운영하는 분산-메쉬 서비스 제공자. 일부는 공동 소유권 또는 회비로 블록 체인 방식을 사용할 수 있다.

 

미지의 미래 중 하나는 서로 다른 네트워크의 융합 (또는 탈융합)에 관한 것이다. 한편으론, 셀룰러 네트워크가 오프로드나 멀티 네트워크 통합을 위해 Wi-Fi를 수용하고 있는데, 특히 데이터 정액제로 갈 때 네트워크 부담에 대한 우려 때문이다. 다른 한편으론, 일부 네트워크가 4G/5G를 Wi-Fi 대신 또는 Wi-Fi와 더불어 비면허 스펙트럼에서 사용하려 한다. 하지만 더 많은 서비스 제공자가 "Wi-Fi 우선" 방식을 채택하고 있고, 필요 시 셀룰러용 MVNO 모델로 돌아가고 있다. 미래 방식은 계속해서 ​​더 복잡해질 것이며, 모든 것이 실내 무선 인프라에 의해 잘 지원될 필요가 있다.

 

부동산 개발업체 및 소유자라면, 실내 네트워크 품질이 점차 가치와 임대 점유율을 결정짓는 핵심이 된다. 호텔과 사무실 신축 건물에서 이미 보여지듯 오늘날 신축 및 보수 공사가 향후 10 년 이상 적절한 유연성과 여유공간을 지원하는 것이 중요해진다.

 

WeWork이 보여주는 "서비스로서의 건물 (building-as-a-service)"이란 추세를 보면 이 점이 더욱 강조된다. 이러한 새로운 종류의 시설은 무선 연결과 결합하여 서비스를 제공함으로써 비용을 청구할 수 있을 뿐 아니라, 소유주는 에너지 효율과 보안 면에서 자산을 효과적으로 관리할 수 있다. 무선 위치 감지/추적과 관련된 다른 형태의 수익 창출과 데이터 분석 또한 더욱 중요해지고 있다.

 

마지막으로, 인빌딩 이슈는 특정 장소와 산업에 의해 좌우될 것이며, 향후 10년 동안 변해갈 것이다. 새로운 건축 자재, 건설 관행과 규정은 예측하지 못한 방식으로 무선에 영향을 미칠 것이다. 금속 절연체 영향이 더 클 것으로 보지만, 로봇이나 조립식 구조로 인해 무선 시스템을 더 쉽게 ​​설치할 수 있게 된다. 개별 산업 분야는 자체적인 변화를 겪을 것이다 - 드론이 집으로 배달하는 시대에 소매점은 어떤 모습이고, 고객은 어떻게 행동할까, AR/VR 시스템과 같은 온 프레미스 (on-premise) "경험"은? 미래의 작업장은 자율주행차 시대에 어떤 모습일까? 산업 시설은 점점 더 자동화되어, 무선 연결을 가장 많이 이용하는 건 사람보다 기계가 된다. 호텔과 공항에서는 어플리케이션 사용환경이 변함에 따라 직원과 방문객에 대한 데이터 연결 필요성이 바뀔 것이다.

 

소형 셀은 미래에 더 중요한 역할을 할 것이며 Wi-Fi는 많은 사용자와 비즈니스에 가장 중요한 실내 기술로 남을 것이다 (4G/5G로부터 위협받을 거라는 몽상가들은 무시하길).

 

쉬운 해답은 없다. 훌륭한 미래 시나리오를 만들더라도 분명 예상치 못한 것에 놀라게 될 것이다. 그러나 실내 무선 솔루션의 구축과 설계에 관한 일종의 선구자적 방식은 미지의 것이기에 더욱 중요하다. 미래에 대한 대비를 더 많이 할수록 잠재적 위험은 더 줄어든다. 

 

 

 

Dean Bubley

Founder and Director at Disruptive Analysis

 

 

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