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독립형(SA) vs. 비독립형(NSA) - 5G mmWave에 대한 중대한 질문
To Stand Alone or Not – That is the Question for 5G mmWave
March 10, 2019 | By 제임스 키머리(James Kimery) 내쇼날인스트루먼트 RF 리서치 및 SRD 마케팅 디렉터
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2019년은 5G의 해가 될 것입니다. 전 세계 서비스 사업자들이 이미 5G 서비스를 시작함에 따라 2019년에는 5G의 실체를 경험할 수 있을 것으로 보입니다.

 

지금까지 mmWave의 목적은 고정 무선 액세스, 즉 FTTP (Fiber to the Home) 대체하기 위함이었습니다.  초기 6GHz 이하 5G 출시는 역사적인 일이지만, mmWave는 5G 생태계에 필요한 커다른 변화를 이루기 위한 과정으로 봐야 합니다.  

 

인가 및 비인가 대역 모두에서 모바일 액세스용으로 사용 가능한 풍부한 스펙트럼 덕분에, mmWave는 무선 연구원 및 5G 생태계 기업들의 주된 관심 분야였습니다. 

 

실제로, 5G의 mmWave 스펙트럼은 이전 세대의 셀룰러, WiFi 및 Bluetooth를 모두 합친 스펙트럼이 왜소해 보일 정도의 방대합니다.  스펙트럼이 커진다는 것은 데이터 전송률이 더욱 향상되고, 비슷한 스펙트럼 효율로 더 많은 사용자를 수용할 수 있음을 의미합니다. 

 

오늘날 대부분의 5G는 6GHz 이하 스펙트럼과 NSA (Non-StandAlone) 아키텍처를 타겟으로 합니다.  NSA는 LTE를 컨트롤 플레인의 앵커로 사용하고, 사용자 플레인은 특정 NSA 아키텍처에 따라 EPC (4G) 또는 NGC (5G)로 직접 흐릅니다. 

 

이 기술은 아직 초기 단계이기 때문에 5G mmWave에도 적용될 것으로 보입니다.  6 GHz 이하 5G는 대역폭을 증가시키는 것은 맞지만, 5G mmWave 정도의 규모는 아닙니다.  5G mmWave 배포는 NSA 아키텍처에 의존할 것이며, 이 문제와 관련해서 "5G는 독립실행형(SA)이 맞습니까?"라는 질물을 던질 수 있습니다. 

 

mmWave 대역에는 5G 모바일 액세스에 필요한 상당량의 스펙트럼이 있지만, 이 주파수에서의 웨이브폼 전파는 6GHz 이하 구현보다 훨씬 짧습니다. 

 

또한, mmWave 웨이브폼은 방향성이 강하며, 차단되어 링크에 장애를 일으킬 수 있습니다.  3GPP는 이론적으로 가능해야 하는 이러한 시나리오를 포괄하기 위해 빔 관리 및 빔 복구의 개념에 대해 많은 분량을 할애했지만, 문제는 이 시나리오가 실제 작동하는지, 그리고 작동한다면 얼마나 효율적인가 하는 점입니다.

 

이제 5G mmWave 용으로 NSA과 SA 중 어떤 것을 채택할지 구성을 고민할 때입니다.  5G에서 SA의 장점은 컨트롤 정보를 위해 네트워크가 4G/LTE에 의존할 필요가 없으므로 대기 시간이 짧고 비용이 낮다는 점입니다. 

 

하지만 LTE 네트워크가 사용 가능하고 견고하기 때문에 5G mmWave용으로 NSA도 여러 면에서 적합하다고 할 수 있습니다.  SA 5G mmWave 시나리오에서 컨트롤 채널은 데이터와 동일한 5G mmWave 스펙트럼을 사용합니다.  NSA 5G mmWave의 경우, LTE는 앵커를 제공하고 컨트롤 정보는 해당 링크를 통해 전송됩니다.  

 

예를 들어, 5G mmWave UE가 컨트롤 플레인과 사용자 플레인 모두가 mmWave 대역을 사용하는 gNodeB에 연결되면, 컨트롤 정보는 데이터 플레인과 동일한 간섭 및 차단 문제를 겪고, 이에 따라 빔 관리 및 복구는 링크 유지에 사용될 것입니다. 문제는 이러한 과정에 시간이 걸리므로 연결 중단 가능성이 상당히 높다는 것입니다. 

 

NSA는 컨트롤 플레인에 대한 보다 안정적인 링크를 제공하며, 이동성 사례용으로 gNodeB 핸드오프 및 셀 선택 측면에서 중요도를 입증해보일 수 있습니다.  기지국 배치의 밀도가 높은 mmWave 네트워크에서는 핸드오버 속도가 훨씬 더 빠르기 때문에 핸드오프는 매우 중요합니다.

 

업계가 5G 현실에 더 가까워지면서, mmWave는 5G의 목적과 목표를 실현하기 위해 여전히 중요한 모바일 액세스 기술입니다. NSA와 SA 간의 절충과 같은 아키텍처 관련 선택은 더욱 힘들고 어쩌면 어려워졌습니다. 

 

실제로 서비스 사업자가 5G SA mmWave 기술을 도입할지 여부를 지켜보는 것은 흥미로울 것입니다. 단, 단기적으로는 mmWave에서 NSA 우세가 불가피할 것으로 보입니다. 

 

 

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