싱가포르는 2024년 7월부터 3G 네트워크를 중단한다. 유럽과 미국은 이미 3G 서비스를 중단했으며, 일본과 영국도 통신사별로 점진적인 중단에 들어갔다. 싱가포르에서는 이제 4G 및 5G 네트워크만 사용이 가능해 졌다. 이러한 변화에 대해서 산업 엔지니어들은 어떠한 대비를 해야 하는지 깊이 고려해야 할 때이다. [편집자 주]
3G, 즉 3세대 네트워크는 무선 통신 기술의 혁명적인 이정표라 할 수 있다. 전화 타워 네트워크를 활용하여 신호를 전달하는 방식으로 장거리에서 안정적이고 비교적 빠른 연결을 보장한다. 2001년에 도입된 이 기술은 휴대폰에서 본격적으로 인터넷을 사용하는데 큰 기여를 했다.
3G 네트워크는 4G 또는 5G 네트워크와 완전히 다른 네트워크 아키텍처를 가진다. 800MHz, 850MHz, 900MHz, 1,700MHz, 1,900MHz 및 2,100MHz와 같은 대역에서 작동하는 3G 네트워크는 광범위한 접근성을 보장하기 위해 넓은 스펙트럼을 포괄한다. 또한 네트워크는 에너지 소비를 줄이면서 안정성을 제공하도록 설계되어 모바일 연결을 위한 효율적이고 신뢰할 수 있는 방식이다.
이에 반해 4G 및 5G 네트워크는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하여 작동한다. 이는 서로 간섭하지 않는 여러 개의 독립적인 무선 주파수를 사용하여 동시 데이터 전송이 가능하다.
네트워크 아키텍처가 서로 다르기 때문에 3G 네트워크 디바이스는 4G 또는 5G 타워에서 사용하는 기술과 호환되지 않는다. 따라서 3G 연결 디바이스 및 애플리케이션은 4G 또는 5G 타워와 통신할 수 없다.
싱가포르가 우수한 네트워크 속도와 커버리지를 제공하기 위해 새로운 기술을 도입함에 따라 싱가포르 모바일 가입자의 약 99%가 4G 또는 5G를 사용하고 있다. 이에 따라, 싱가포르 네트워크 사업자는 3G 네트워크 아키텍처를 유지하지 않기로 결정했다.
무엇을 선택해야 하나?
싱가포르의 3G 네트워크 중단이 실시됨에 따라 여전히 이 네트워크 아키텍처에 의존하는 기업에는 상당한 도전 과제가 될 수 밖에 없다. 무엇보다도, 이러한 기업은 운영을 위한 연결 손실을 방지하기 위해 4G 또는 5G 네트워크로 신속하게 전환해야 한다. 이러한 전환을 위해서는 4G 또는 5G 네트워크를 지원할 수 있는 교체 하드웨어 및 인프라에 대한 투자가 필요하다. 그렇다면 무엇을 선택해야 할까?
4G와 5G 네트워크 간의 경쟁은 오랫동안 이어져 왔다. 솔직히 말해서 때로는 무승부로 끝나기도 했다. 이 두 세대의 네트워크는 모두 네트워킹 솔루션으로 선택함에 있어 고려해야 할 장단점이 있다. 이러한 각 네트워크가 4G 대 5G 경쟁에서 언제 승리할 것인지를 알아 보자.
4G와 5G의 차이점
현재 4G LTE 네트워크는 LTE(Long-Term Evolution) 및 WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access) 기술을 기반으로 구축되었다. 4G에서 인터넷 서비스는 데이터 대역폭이 2Mbps ~ 1Gbps인 초광대역이다.
5G 네트워크는 고주파 전파를 사용하여 4G LTE 네트워크보다 더 빠른 속도, 더 낮은 대기 시간, 더 높은 대역폭 및 더 안정적인 광대역을 제공하는 새로운 무선 기술을 기반으로 구축되었다. 고주파 전파를 사용하면 5G 네트워크가 최대 10Gbps 및 20Gbps, 즉 4G 보다 100배 빠른 기하급수적으로 더 높은 다운로드 속도를 제공할 수 있다.
새로운 무선 기술 외에도 5G 네트워크는 기본 커버리지를 위해 기존 4G LTE 타워에 의존하고 종종 도시 지역에 위치한 소규모 기지국인 더 높은 대역을 위해 스몰 셀에 의존한다. 이러한 소형 셀은 5G 커버리지를 제공하도록 설계되어, 대형 4G LTE 네트워크 타워에 비해 설치가 더 쉽다.
5G 네트워크는 5G NSA 네트워크와 5G SA 네트워크라는 두가지 배포 옵션이 있다
NSA에서 초기 5G 배포는 해당 기능에 따라서 기존 4G LTE 인프라를 기반으로 구축된다. 5G 무선 액세스 네트워크(RAN)는 기존 LTE 코어 네트워크 위에 추가됐다. 이 접근 방식을 사용하면 기존 인프라를 활용하기 때문에 5G 서비스를 비교적 빠르게 출시할 수 있다.
반면에 5G SA 네트워크는 처음부터 다른 네트워크에 의존하지 않는 자체 코어 네트워크로 구축된다. SA는 네트워크 슬라이싱, URLLC(Ultra-Reliable Low Latency Communication) 및 mMTC(Massive Machine-Type Communication)와 같은 5G 기술의 모든 이점을 제공한다. SA는 초기 배포가 더 복잡하고 비용이 많이 들지만, 장기적으로는 더 뛰어난 유연성과 확장성을 제공한다.
5G 네트워크를 지원하는 텔토니카(Teltonika) 디바이스는 SA 및 NSA 5G 네트워크 배포 옵션을 모두 사용할 수 있다. 여기에는 RUTX50 셀룰러 5G 라우터와 TRB500 산업용 5G 게이트웨이가 포함된다.
4G LTE 기술에는 Cat 1 부터 Cat 20 까지 여러 범주가 있다
각 범주는 서로 다른 수준의 성능과 기능을 제공한다. Cat 1은 LTE의 기본 수준을 나타내며, 웹 브라우징 및 VoIP와 같은 애플리케이션에 적합한 기본 연결을 제공한다. 이 기술은 텔토니카의 TRB141, TRB142 및 TRB145 산업용 게이트웨이와 TRM240 산업용 셀룰러 모뎀에서 찾을 수 있다.
Cat 4로 진행되면서 최대 다운로드 및 업로드 속도가 향상되었다. 데이터 집약적인 작업에 더욱 적합해지는 등 성능이 눈에 띄게 향상되었다. 이 기술의 좋은 예는 텔토니카의 첫 번째 실외 라우터인 OTD140과 RUT241 및 RUT951 셀룰러 라우터를 들 수 있다.
스펙트럼을 한 단계 더 끌어올린 Cat 6는 반송파 집합(carrier aggregation)을 도입하여 디바이스가 LTE 주파수 대역을 동시에 활용하여 대역폭을 높이고 데이터 속도를 높일 수 있도록 했다. 이러한 발전은 다운로드 및 업로드 속도가 더욱 빨라져, 최신 애플리케이션 및 서비스의 요구 사항을 충족시켰다. Cat 6 기술은 RUT260 및 RUT361 셀룰러 라우터를 포함한 많은 디바이스에서 찾을 수 있다.
Cat 12, Cat 16 및 Cat 20은 LTE 기술의 정점을 나타낸다. 4G 네트워크에서 사용할 수 있는 가장 높은 최대 다운로드 및 업로드 속도를 자랑한다. 4×4 MIMO 및 고차 변조 방식과 같은 기능을 갖춘 이 카테고리는 스펙트럼 효율성을 최적화하여 4K 비디오 스트리밍이나 가상 현실과 같은 초고속 애플리케이션을 용이하게 한다.
이 고급 기술의 완벽한 예는 앞서 언급한 RUTX50 셀룰러 5G 라우터와 TRB500 산업용 5G 게이트웨이를 들 수 있다. 이 디바이스는 5G와 호환될 뿐만 아니라 4G LTE Cat 20과도 역호환 가능하다.
이러한 다양한 범주를 통해 LTE 기술은 기본 통신, 엔터테인먼트 또는 최첨단 경험 등 연결 요구 사항에 맞는 다양한 선택을 사용자에게 제공하여 다양한 디바이스 및 애플리케이션에서 원활하고 응답성이 뛰어난 모바일 경험을 보장한다. [제공. https://teltonika-networks.com/]
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