4G(LTE)와 5G

LTE와 5G의 비교

LTE(Long-Term Evolution) 와 5G는 두 가지 주요 모바일 통신 기술로, 속도, 성능, 사용 용도 등에서 큰 차이가 있다. LTE는 4G 기술로, 고속 데이터 통신, 음성 통화, 영상 스트리밍 등을 지원하는 기본적인 모바일 네트워크이다. 5G는 LTE의 후속 기술로, 최대 100배 빠른 속도, 초저지연성, 대규모 연결을 지원하는 혁신적인 통신 기술이다.

 

* LTE(Long Term Evolution)는 4G 기술의 한 형태로, 사실상 4G와는 구분되는 특징을 가진다. 4G라는 용어는 4세대 모바일 통신을 의미하며 공식적으로 최소 100Mbps의 이동성 속도와 1Gbps의 정지 상태 속도를 요구하는 기술로 정의된다. 그러나 초기 LTE 네트워크는 이 속도를 완전히 만족시키지 못했다. LTE는 4G보다 낮은 속도(최대 300Mbps)를 제공했기 때문에, 이를 엄밀히 4G라고 부르기엔 부족한 부분이 있었다. 그래서 4G LTE라는 용어를 사용하여, LTE가 4G의 진화형이자 단계적 발전을 이루었다는 점을 강조한다. 이후 LTE Advanced라는 기술이 등장하면서 진정한 4G 속도와 성능을 만족하게 되었다.

 

LTE는 최대 다운로드 속도 약 300Mbps, 업로드 속도 약 75Mbps를 제공하며, 이는 일반적인 모바일 인터넷 사용에 충분하지만, 5G는 최대 다운로드 속도 20Gbps, 업로드 속도 10Gbps를 제공한다. 5G는 특히 고속 데이터 전송, 고화질 영상 스트리밍, AR/VR과 같은 고대역폭 애플리케이션에 적합하다.

지연 시간에서도 큰 차이가 있다. LTE는 30~50ms 정도의 지연 시간이 발생하지만, 5G는 1ms 이하로 지연 시간을 대폭 줄여 자율주행차나 원격 수술과 같이 실시간 응답이 필요한 애플리케이션에 적합하다. 또한, 5G는 초대용량 연결을 지원하여, 1제곱킬로미터당 최대 100만 개의 장치를 연결할 수 있다. 반면, LTE는 1제곱킬로미터당 최대 10만 개의 장치만 연결할 수 있다.

기술적인 측면에서, LTE는 1GHz 이하의 주파수 대역을 사용하며, OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기술을 통해 데이터를 전송한다. 반면, 5G는 1GHz 이상의 고주파 대역을 사용하며, 밀리미터파(mmWave)와 같은 초고주파 대역을 활용하여 더 많은 데이터 전송이 가능하다.

 

활용성으로 보면, 5G는 스마트 시티, 자율주행차, 산업용 IoT, AR/VR 등 다양한 첨단 기술에 최적화되어 있다. 반면, LTE는 여전히 모바일 인터넷 사용과 일반적인 음성 통화에 주로 사용된다. 이러한 차이로 인해 5G는 미래 기술을 지원하는 데 필수적인 역할을 하며, LTE는 여전히 기본적인 모바일 통신을 지원하는 역할을 한다.

 

한국에서의 5G 활용

한국은 2019년 4월 3일 세계 최초로 상용 5G 서비스를 시작했다. SKT, KT, LG U+ 3개 주요 이동통신사는 상용화 이후, 전국적으로 5G 서비스를 확대하며, 전국망을 구축하고 있다. 2023년 말 기준으로, 5G 커버리지는 약 85% 이상이었으며, 2025년까지 5G 전국망을 구축하는 목표를 설정하고 있으며, 특히 도시 지역과 교통 허브인 공항, 기차역 등에서 5G 커버리지를 확장하고 있다.

5G 네트워크는 이론상 다운로드 속도가 최대 20Gbps, 업로드 속도가 최대 10Gbps에 이를 수 있다. 그러나 실제 사용자들이 경험하는 속도는 약 1Gbps~3Gbps 정도로, 이는 LTE(4G)의 수십 배 빠른 속도이다. 5G SA(Standalone) 모드가 도입되면, 5G의 속도와 성능이 더욱 향상될 것으로 예상된다. 현재는 NSA(Non-Standalone) 모드가 주로 사용되고 있다.

5G는 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 정의한 5G NR(new radio) 표준을 기반으로 하며, Sub-6GHz와 mmWave 두 가지 대역에서 서비스를 제공한다. mmWave는 고속 데이터 전송이 가능하지만, 짧은 전파 거리로 인해 기지국 밀도가 높아져야 한다.

 * 5G는 NSA(Non-Standalone)와 SA(Standalone) 모드가 있다. NSA 모드(Non-Standalone)는 기존 4G LTE 네트워크와 병행하여 5G 서비스를 제공하는 방식이며, SA 모드(Standalone)는 5G 전용 네트워크로, 더 높은 성능과 향상된 기능을 제공한다. SA 모드 도입은 5G의 진정한 잠재력을 발휘하게 한다.

 

5G 산업 적용

5G는 스마트 시티의 핵심 기술로 사용되고 있다. 한국의 세종시와 부산 등 일부 도시에서는 5G 기반으로 스마트 교통, 스마트 가로등, 스마트 주차 등의 서비스를 제공하고 있다. 또한 자율주행차의 실시간 통신을 지원하는 중요한 기술로, 차량 간 통신(V2V), 차량과 인프라 간 통신(V2I)을 통해 자율주행차의 안전성과 효율성을 높이고 있다.

5G는 스마트 팩토리에서 실시간 데이터 처리와 산업용 로봇의 자동화 및 협업을 가능하게 하여 산업 혁신을 이끌고 있다. AR/VR: 가상 현실(VR)과 증강 현실(AR) 서비스에서 5G는 저지연성과 고속 데이터 전송을 통해 더 몰입감 있는 경험을 제공한다. 예를 들어, 5G AR 게임, 5G 실시간 방송 등이 가능해졌다.

국내에서는 5G 상용화 이후 6G 연구에도 적극적으로 참여하고 있으며, 2028년 상용화 목표를 가지고 있다. 6G는 5G의 한계를 뛰어넘어 초고속, 초저지연, 초연결을 지원하는 기술로 발전할 예정이다.