미국 컨설팅 전문기업 ABI 리서치(ABI Research)에 따르면 2026년까지 신흥시장 5G 셀 사이트의 약 90%가 sub-6 GHz 대역의 조합을 지원할 것으로 전망된다.32개의 신흥 시장에 대한 스펙트럼 조사 결과 2023년까지 1GHz이하인 5G용 저대역 스펙트럼을 할당하고 있는 국가는 약 50%, 1GHz ~ 6GHz의 중대역 스펙트럼을 할당하고 있는 국가는 약 87%이다. 26 GHz 와 28 GHz를 할당하고 있는 국가는 각각 34%, 12%로 조사됐다. sub-6 GHz 대역은 수요 충족에 충분한 용량 및 더 먼 거리까지 전파할 수 있으며 비에 의해 감쇄되지 않아 경쟁력을 갖추고 있다.또한 2026년까지 sub-6 GHz 대역의 5G 핸드폰 출하량이 약 6억대로 2020년 이후 연평균 22.7% 증가할 것으로 예측된다. 따라서 휴대폰 공급업체들은 BOM 비용을 낮추기 위해 다중 대역이나 밀리미터파(mmWave) 휴대폰을 구매할 수 있는 가처분이 높은 계층보다는 sub-6GHz 대역에 집중해야 된다고 판단하고 있다.참고로 5G 주파수 중에 파장이 1Cm~1mm되는 30~300GHz대역 주파수를 밀리미터파(mmWave)라고 부르고 있으며 6GHz 이하 주파수를 Sub 6GHz라 부른다.국내 이동통신회사에서 mmWave는 28GHz 이상 주파수 대역을 , Sub 6GHz는 3.5GHz 대역을 각각 사용하거나 계획 중이다.▲ ABI 리서치(ABI Research) 홈페이지

글로벌 시장조사 기업 리서치앤마켓(ResearchAndMarkets)에 따르면 2026년 5G 극고주파(mmWave, 밀리미터파) 칩셋 시장 규모가 $US 563억달러로 성장할 것으로 전망된다.5G mmWave BP(Baseband Processor)는 모바일 디바이스에 의한 수요 확대로 2026년까지 약 3억8000개의 설치기반을 갖출 것으로 예상된다.24 GHz ~ 39 GHz 주파수대역(frequency band)은 5G mmWave 칩셋의 최대 시장으로 2026년까지 90% 이상의 시장점유율을 기록할 것으로 전망된다.RF Transceiver와 RF FE는 2026년까지 5G mmWave RFIC 분야에서 각각 104억, 235억달러의 목표 시장에 도달할 것으로 예상된다.mmWave에 대한 운영자의 스몰 셀 배치 밀도를 고려해서 2021년 13만8000개의 스몰 셀이 배치됐다. 2026년까지는 325만개의 스몰 셀이 배치될 것으로 전망된다.또한 2026년까지 5G mmWave 마이크로 셀 시장 규모는 48억달러가 예상된다. 특히 미국에서 주요 5G mmWave 배치가 진행되고 있어 2021년 최대 83%를 차지해 마이크로 셀의 최대 기여자가 될 것으로 추정된다.▲ 리서치앤마켓(ResearchAndMarkets) 홈페이지

미국 이동통신업체인 버라이존(Verizon)에 따르면 아마존웹서비스(AWS)와 공동으로 모바일엣지컴퓨팅(MEC)을 사용하여 자율주행 차량 애플리케이션을 테스트하고 있다.버라이존은 레노보(Renovo)와 협력해 "하드 브레이크 이벤트(hard-braking event)" 테스트를 진행했다. 레노보는 차량 데이터를 실시간으로 인덱싱하는 소프트웨어를 제공하는 회사이다.테스트에는 라이더 장비와 카메라 센서를 포함해 차량에 약 100개의 센서가 설치됐다. 특히 28GHz 및 39GHz 밀리미터파(mmWave) 스펙트럼 대역을 사용하는 버라이존의 5G 초 광대역 네트워크가 사용됐다.전방 차량이 예기치 않게 제동되는 상황에서 후방 차량에 대한 경고와 같은 안전 기능이 생성되고 전송됐다. 이 서비스는 아마존웹서비스를 통해 버라이존의 5G 엣지에 컴퓨팅 및 스토리지 기능을 내장한다.이렇게 하면 데이터가 이동하는 데 필요한 왕복 시간이 단축돼 데이터 속도가 향상되고 대기 시간이 줄어드는 장점이 있다.이와 같은 버라이존과 아마존웹서비스의 협력을 통해 연쇄 반응 자동차 사고를 피할 수 있는 해결책이 제시된 것으로 평가된다.향후에는 차량이 사각 지대와 교차로 주변을 볼 수 있는 미래의 지능형 교통 시스템의 구현을 통해 보다 안전한 자율주행이 가능할 것으로 전망된다.▲ USA-Verizon-5G-AutonomousCar▲ 버라이존(Verizon)의 홍보자료(출처 : 홈페이지)

일본 이동통신업체인 엔티티도코모(NTT DoCoMo)에 따르면 차량 야외시험에서 27Gbps의 5G속도를 달성했다. 미쓰비시전기(Mitsubishi Electric)와 공동으로 가나가와현 가마쿠라에서 시험을 진행했다.한 터미널에서 20Gbps의 최고 속도를 초과하는 세계 최초의 5G전송 속도를 기록한 것이다. 10 미터의 통신거리에서 27Gbps, 100미터 이상의 통신거리에서 25Gbps 속도를 각각 달성했다.엔티티도코모는 28GHz 밀리미터파(mmWave) 주파수 대역, 거대 소자 안테나 시스템 및 500MHz 대역폭의 16-빔 공간 멀티플렉싱 기술을 사용했다.거대 소자 안테나 시스템은 다수의 데이터 스트림을 병렬로 전송할 수 있다. 이를 통해 다수의 승객이 있는 기차와 버스와 같은 차량에 고속으로 데이터를 전송할 수 있는 것으로 판단된다. 양사는 아날로그 영역 및 빔간의 간섭 감소기술을 이용해 빔 형성 기술을 개발했다. 이 기술들은 기지국에서 디지털 신호처리로 중첩 빔을 적절히 분리하며 이를 통해 4G에서 불가능했던 16-빔 공간 멀티플렉싱이 가능해진 것이다.2019년 3월말 이전에 실내시험을 수행할 예정이다. 또한 엔티티도코모는 2020년에 새로운 모바일 네트워크를 시작해 일본에서 5G 서비스를 원활히 제공할 수 있을 것으로 기대된다.참고로 엔티티도코모는 2014년 12월 중국 화웨이와 양해각서(MOU)에 서명했으며 중국 청두에서 대용량 미모(Massive MIMO)의 실외 현장시험을 실시했다. 또한 2018년 NEC(NEC Corporation)와 5G 장비공급 계약을 체결한 바 있다. ▲ Japan-NTTDocomo-5G-outdoortest▲ 엔티티도코모와 미쓰비시전기의 야외시험 홍보자료(출처 : 홈페이지)

일본 글로벌 정보기기업체인 후지쯔(Fujitsu)에 따르면 다중 5G 연결이 가능하도록 설계된 단일패널 안테나를 개발했다. 이 안테나는 기차역과 경기장 등에서 사용할 수 있다.안테나는 밀리미터파(mmWave) 28GHz, 5G 스펙트럼 대역, 128개의 안테나 소자, 16개의 위상배열 칩을 구비하고 있다. 이를 통해 동시에 4개의 2.5Gbps 신호에서 10Gbps 이상의 속도를 제공할 수 있다.기존의 5G 시스템에서는 다수의 단말기에 동시 전송할 때 각 터미널에서 안테나 패널을 사용해야 하는 문제점이 있었다. 하지만 개발된 안테나를 이용하면 신호간 간섭을 억제할 수 있는 것으로 판단된다.128개의 안테나 소자에서 개별적으로 방출되는 신호의 위상(각도)을 고정밀도로 제어할 수 있기 때문이다. 안테나 소자로부터 전파되는 신호의 위상을 1도 이하의 정확도로 정밀하게 조절할 수 있는 것으로 평가된다.안테나에서는 단일 안테나 패널로부터 다방향 송신을 제공하도록 설계된 위상 배열칩이 구비됐다. 장비를 어디서나 손쉽게 배치하도록 소형화하기 위한 목적이다.위상배열칩 간의 위상차를 검출하는 회로도 설계했다. 이를 통해 안테나에서는 단일 안테나 패널이 10Gbps 또는 그 이상의 대용량 통신을 가능하도록 한다.5G 시스템에서 사용 가능한 단일패널 안테나를 제공함으로써 5G 시스템 구축의 효율을 향상시킬 것으로 기대된다. 5G 통신은 4차 산업혁명을 핵심 인프라에 해당되기 때문에 수요가 급증할 것으로 판단된다.▲ Japan-Fujitsu-5G-single panel Antenna-homepage▲ 후지쯔의 단일패널 안테나(출처 : 홈페이지)