영화를 스마트폰으로 다운받는 데 1초면 충분하고, 이동 중에 홀로그램 영상을 감상한다. 도로 위 장애물을 저절로 인식하는 자율주행 자동차로 사고 걱정 없이 달릴 수 있다.

4세대(4G) 롱텀에볼루션(LTE)보다 최대 1000배 빠르고 대용량 데이터 전송이 가능해 '꿈의 속도'로 불리는 5세대(5G) 이동통신이 가져올 미래 모습이다. 미래창조과학부는 5G가 상용화되면 7년간 국내 장비와 서비스 분야에서 생산유발효과 552조원, 부가가치 유발효과 144조원, 58만명의 고용창출 효과를 일으킬 수 있다고 언급한 바 있다.

26일 정보통신기술(ICT) 업계에 따르면 차세대 이동통신 서비스인 5G를 구현하기 위해 이동통신 업계들이 4.5G 네트워크 기술 속도 경쟁에 나서고 있다.

4.5G란, LTE 기반의 4G 세대와 5G를 잇는 '징검다리' 기술이라고 볼 수 있다. 지난해 국제표준화단체 3GPP는 ' LTE-어드밴스드 프로'(LTE-A 프로)'라는 기술을 4.5G로 통일했다. 기존 주파수로 다운로드·업로드 등 통신 속도를 늘리고, 지연시간을 획기적으로 개선하는 기술이다.



LTE-A 프로에는 ▲ 다운로드 데이터 변환 효율을 기존 대비 33% 개선한 256쾀(QAM) ▲ 다중안테나로 다운로드 시 기존 대비 데이터 전송량을 늘려주는 MIMO ▲ 주파수를 묶어 속도를 높이는 CA 기술 등이 포함돼 있다.

이동통신 업계 관계자는 "5G 네트워크를 상용화하려면 기본적으로 LTE-A 프로 기술이 선행 돼야 한다"며 "지금은 4.5G 기술 없이는 5G를 생각할 수 없는 단계"라고 말했다. LTE 상용망에 얹어 20기가비트(Gbps)의 속도를 내는 테스트는 가능해도 당장 상용화는 어렵다는 설명이다. 4.5G 기술을 조합해서 5G로 넘어가야 한다는 것. 예컨대 MIMO기술의 경우 원래 2개인 안테나를 2배로 높인 기술인데, 5G는 이를 넘어서 16개 등으로 높여 점점 속도를 내는 식이다. 256쾀 기술도 쾀 단위가 높아지면 속도가 빨라진다.

이에 국내 뿐 아니라 4.5G를 선점하려는 해외 통신기업들의 경쟁도 활발하다. 지난 2월 열린 '모바일 월드 콩그레스'(MWC)에서 중국 화웨이는 4.5G라는 개념을 전면에 부각했다. 최소 2020년 표준화가 예상되는 5G 네트워크 상용화를 위해서는 적어도 5년은 기다려야 하는데, 지금의 4G 네트워크가 충분치 않다는 설명이다. 지난 2013년에는 10Gbps 전송 기술구현을 목표로 5년간 6000억원을 투자하겠다고 발표하기도 했다.

에릭슨과 노키아 또한 초저간섭 소형셀 기술을 시연하거나 73GHz 대역(밀리미터웨이브)에서 10Gbps를 시연하는 등 4.5G 네트워크 발전에 힘 쏟고 있다.

통신 강국인 우리나라의 경우 256쾀 기술을 세계 최초로 상용화하며 좋은 성적을 보이고 있다.

SK텔레콤, KT, LG유플러스 등 국내 이동통신 기업은 최근 주파수 경매로 확보한 새 주파수를 바탕으로 네트워크 기술 개발 및 적용에 나서겠다는 방침이다.

SK텔레콤은 지난 6월부터 자사 네트워크에 50MHz 대역폭의 3밴드 CA 기술과 256쾀을 적용해 500Mbps 속도로 서비스를 제공하고 있다.

오는 2018년에는 5밴드 CA에서 다운로드 속도가 약 2배 증가해 1Gbps까지 서비스가 가능해질 전망이다. 이는 2시간 분량의 HD급 영화를 약 13초만에 다운 받을 수 있는 속도로 기존 일반 LTE 서비스 대비 13배 이상 빠르다.

KT는 지난해 6월 LTE와 와이파이를 결합해 최대 1.17Gbps 다운로드 속도를 제공하는 '기가 LTE' 서비스를 상용화했다. 기존 LTE보다 15배 빠르고, 3밴드 광대역 LTE(3CA)보다 4배 더 빠른 속도를 구현했다는 게 KT 측 설명이다.

LG유플러스도 올해 초 256쾀과 4X4 MIMO 기술의 상용 네트워크 적용을 끝마쳤다. 오는 12월 새 주파수 활용이 가능해지면 최고속도 875Mbps LTE 무선통신이 가능해진다.

인텔, 노키아, 에릭슨 등 글로벌 기업과 기지국 간 기가(Giga)급 데이터 전송하는 '밀리미터웨이브', 수백 개의 데이터 안테나를 설치할 수 있는 '메시브' 기술 등 네트워크 기술 협력에도 몰두하고 있다.

업계에서는 현재 4.5G 네트워크 속도 경쟁을 향후 5G 시장을 선점하기 위한 '전초전'이라고 보고 있다.

SK텔레콤 관계자는 "이전 LTE의 경우도 3G에서부터 지속적인 진화 발전이 이뤄졌다"며 "5G는 현재 LTE 기반에서 앞선 기술들이 도입되며 실질적인 모습을 갖추게 될 것"이라고 강조했다.

LTE-A 프로에 포함될 주요 기술들이 향후 5G 기술 도입이 보다 빠른 속도를 내기 위한 필수 요소로 자리매김 할 것이라는 설명이다.