협대역 기술이 IoT 혁명을 어떻게 견인하는가

코밤 와이어리스(Cobham Wireless) 제품 디렉터 스타마티스 게오르굴리스(Stamatis Georgoulis) 박사는 2007년 아이폰 출시로 촉발된 전례 없는 모바일 데이터 소비 급증에 운영자들이 겪은 충격을 회상한다.

운영자들이 스마트폰 서비스를 지원할 인프라를 구축하는 데 수년이 걸렸다. 이제 10년 뒤, 그들은 다음 지진적 변화인 사물인터넷(IoT)과 마주한다.

가트너(Gartner)는 2020년까지 204억 커넥티드 기기(전 세계 1인당 약 3대)를 예측했다. 모두 모바일 연결을 요구한다. 운영자들은 이미 밀집 도심 지역에서 용량 부족에 시달리고 있다.

그러나 IoT는 수익성 있는 수익 흐름도 제시한다. 연결성을 최종 사용자 하드웨어 및 서비스와 결합함으로써 운영자들은 새로운 비즈니스 모델을 열 수 있다. 예를 들어 보드파운(Vodafone)은 최근 자동차 동글과 4G 보안 카메라를 포함한 첫 IoT 하드웨어 포트폴리오를 공개했다.

이 기회를 활용하려면 운영자들은 네트워크 리소스를 효율적으로 사용하고 용량 병목을 방지하는 새로운 연결 표준이 필요하다. 이 표준들은 상업적 신뢰성을 보장하기 위해 엄격한 테스트와 검증을 거쳐야 한다.

IoT 연결 옵션들

저전력 광역 네트워크(LPWAN) 기술이 IoT 연결의 핵심이다. 저전력 소모용으로 설계된 LPWAN은 작은 기기를 단일 충전으로 최대 10년간 구동할 수 있고, 비용 효율적 칩셋을 지원해 기기를 더 저렴하게 만든다.

운영자들은 비면허 또는 면허 대역 중 어디에 집중할지 결정해야 한다. 로라(LoRa)(셈테크(Semtech) 개발)와 시그폭스(SigFox)(프랑스 기업)는 비면허 대역에서 작동하며 기존 셀룰러 시스템과 별도 신규 네트워크 인프라가 필요하다. 낮은 비용과 고립된 배포(스마트 캠퍼스, 기업 등)에 이상적이지만, 운영자에게 기존 셀룰러 대비 무선 트래픽 통제권을 덜 준다.

대규모 배포에 가장 유망한 프로토콜은 3GPP가 표준화한 협대역 IoT(NB-IoT)다. NB-IoT는 면허 대역에서 작동하며 운영자들의 LTE 네트워크와 완전히 호환되어 기존 기지국 소프트웨어 업그레이드만 필요하다. 200kHz 채널 대역폭으로 LTE와 인밴드 배포가 가능해 일반 모바일 트래픽 영향 없이 대규모 IoT 기기 밀도를 지원한다.

주요 운영자들이 NB-IoT를 IoT 전략의 중심으로 삼고 있다. 도이치 텔레콤(Deutsche Telekom)이 독일, 아일랜드, 스페인에 상용 NB-IoT 네트워크 출시; 보드파운(Vodafone)이 호주와 그리스로 NB-IoT 커버리지 확대; TIM이 이탈리아 전국 NB-IoT 네트워크 구축. 삼성(Samsung) 같은 제조사들도 NB-IoT 지원 기기 개발 중이다.

NB-IoT는 LTE-M(CAT-M)으로 보완된다. 또 다른 면허 대역 표준으로 더 높은 데이터율(최대 ~100KB/s)을 제공해 스마트시티와 스마트홈 에너지 애플리케이션에 적합하다. 운영자들은 보통 NB-IoT와 CAT-M을 병행 배포해 다양한 유스케이스를 커버한다.

미래 IoT 네트워크 검증

운영자들은 네트워크가 새로운 무선 기술과 연결될 수백만 기기를 지원할 수 있는지 보장해야 한다. 현대 랩 솔루션은 수백만 기기를 에뮬레이트해 상용 롤아웃 전 성능과 확장성을 검증할 수 있게 한다.

코어부터 기지국까지 포괄적 엔드투엔드 뷰를 확보함으로써 운영자들은 새로운 IoT 표준 배포를 가속화하고, 우수한 고객 경험을 제공하며, 새로운 수익 흐름을 열 수 있다.

본 블로그의 저자는 코밤 와이어리스(Cobham Wireless) 제품 디렉터 스타마티스 게오르굴리스(Dr. Stamatis Georgoulis) 박사입니다.