6G 다시 생각해 볼 때 It’s Time To Rethink 6G
사용자에게 필요한 것은 더 많은 대역폭이 아닙니다.
모바일 대역폭을 계속 확장하려는 전 세계적 경쟁은 어리석은 짓일까요? 모바일 기기 , 집, 직장에서 최대 데이터 속도가 대부분의 사람들에게 대부분의 목적에 대해 "충분히 빠르다"고 할 수 있을까요?
이런 이단적인 질문은 물어볼 만한 가치가 있는데, 산업 대역폭 추적 데이터는 최근에 놀라운 사실을 밝혀냈기 때문입니다. 지상 및 모바일 데이터 성장이 둔화되고 있습니다. 사실, 소비자 기술 과 광대역 사용 패턴에 극적인 변화가 없다면 데이터 속도 수요는 불과 몇 년 안에 초당 10억 비트(초당 1 기가비트 ) 이하로 정점에 도달할 것으로 보입니다 .
이것은 큰 일입니다. 무선 및 지상 광대역 데이터 속도 의 끝없는 성장에 대한 가정은 수십 년 동안 텔레콤 연구 자금 지원 의 주요 동인이었습니다 . 텔레콤의 R&D 엔진 룸을 계속 가동하기 위해 전 세계의 연구 팀은 2G의 디지털 셀 네트워크로의 이동 , 3G의 향상된 데이터 전송 기능 , 5G의 저지연 무선 연결 과 같이 대역폭 속도를 확장하기 위한 끝없는 기술을 혁신했습니다 .
그러나 오늘날의 소비자 사용은 작동에 방해가 될 것으로 보입니다. 오늘날의 일반적인 실제 5G 데이터 속도는 다운로드 속도에서 초당 최대 500메가비트(업로드는 그보다 낮음)를 달성합니다. 그리고 일부 초기 연구에 따르면 6G 네트워크는 언젠가 100Gb/s의 데이터를 공급할 수 있을 것으로 보입니다. 그러나 방정식의 수요 측면은 매우 다른 상황을 시사합니다.
1Gb/s 이상을 필요로 하는 일반 소비자용 애플리케이션은 존재하지 않는 것과 같습니다.
이는 15~20Mb/s 이상이 필요한 모바일 애플리케이션이 드물고, 1Gb/s 이상이 필요한 일반 소비자 애플리케이션은 존재하지 않는 데 기인하는 측면도 있습니다.
기껏해야, 여러 개의 동시 활성 애플리케이션과 사용자에 대한 수요를 충족하려면 수백 Mb/s 범위가 필요합니다. 지금까지 1Gb/s 고원을 훨씬 넘어 대역폭 마진을 확장하는 새로운 소비자 기술은 등장하지 않았습니다.
하지만 오늘날 무선 회사와 연구자들은 여전히 소비자 수요가 모바일 네트워크 에서 제공할 수 있는 최대한의 대역폭을 삼키는 시장을 목표로 삼고 있습니다 . 여기서의 생각은 더 많은 대역폭이 사용 가능하면 새로운 사용 사례와 애플리케이션이 자발적으로 등장하여 이를 소비할 것이라는 것입니다.
하지만 그게 그렇게 당연한 결론인가요? 많은 기술에는 고객이 어떤 매개변수의 모든 개선 사항을 열렬히 받아들이는 단계가 있었습니다. 포화점에 도달하고 개선 사항이 궁극적으로 집단적으로 어깨를 으쓱할 때까지 말입니다.
상업용 항공 여행에서 공기 속도의 아주 간략한 역사를 생각해 보세요. 오늘날 여객기는 시속 약 900km로 비행하며 지난 50년 동안 같은 공기 속도 범위에서 하늘을 가로질러 계속 비행해 왔습니다. 초음속 여객기는 1970년대부터 2000년대 초반까지 콩코드 로 틈새 시장을 찾았 지만 , 상업용 초음속 운송은 오늘날 주류 소비자 시장에서 더 이상 이용할 수 없습니다.
명확히 하자면, 초당 수 기가비트의 무선 대역폭에 대한 틈새 사용 사례가 여전히 있을 수 있습니다. 마찬가지로 초음속으로 지구 전체를 횡단하기 를 계속 기대하는 임원이나 세계 지도자들이 여전히 있을 수 있습니다 .
하지만 6G 소비자 대역폭 수요의 대부분이 궁극적으로 오늘날의 5G 프로필 과 비슷해진다면 어떨까요 ? 상상할 만한 가능성이 있습니다.
대역폭이 포화된 세상을 고려하세요
Netflix 에 따르면 오늘날 하이엔드 4K 비디오를 전송하려면 15Mb/s가 필요합니다 . 예를 들어 수백 Mb/s에서 1,000Mb/s(또는 1Gb/s)로 가정용 광대역을 업그레이드해도 일반 최종 사용자에게는 눈에 띄는 차이가 거의 없거나 전혀 없습니다. 마찬가지로 4G 연결이 양호한 사용자의 경우 5G는 광고주가 주장하는 것보다 모바일 경험을 크게 개선하지 못합니다 . Cisco에 따르면 5G 네트워크는 4G보다 1.4~14배 빠르지만요.
따라서 오늘날 일반적인 모바일 기기의 경우 15Mb/s를 훨씬 넘는 것은 무의미한 수준에 가깝습니다. 가정의 경우, 두세 명의 주민이 모두 따로 브라우징하거나 시청한다고 가정할 때, 100Mb/s와 1Gb/s 사이가 대부분의 사용 사례에서 추가적인 개선이 점점 덜 눈에 띄게 되는 대략적인 포화 지점입니다.
좀 더 극단적인 사용 사례를 살펴보면, 최근 소비자 기술에서 가장 큰 대역폭 요구 사항 중 하나는 Microsoft Flight Simulator 2024 로, Windows Central 에 따르면 " 놀라운 대역폭 요구 사항 " 이 최대 180Mb/s에 달합니다.
잠깐 생각해 보세요. 여기 1Gb/s의 1/5도 안 되는 속도를 필요로 하는 최첨단 기술 제품이 있는데, 오늘날 이렇게 엄청난 대역폭 수요는 "엄청난" 것으로 여겨집니다.
하지만 세계 네트워크를 "미래에 대비"해야 할 필요성은 어떨까요? 아마도 대부분의 모바일 및 지상 네트워크는 지금 당장은 많은 Gb/s 연결이 필요하지 않을 것입니다. 더 큰 것이 항상 더 낫다는 주장을 하는 사람들이 말합니다. 하지만 세상은 곧 그럴 것입니다!
우선, 오늘날 어떤 대역폭을 독점하는 기술이 등장할 것으로 예상합니까?
9월, Apple은 iPhone 16을 공개했는데 , CEO인 팀 쿡은 이 제품이 "[Apple] 제품 전반에 걸쳐" 생성 AI를 광범위하게 탑재할 것이라고 말했습니다 . Apple의 새로운 AI 역량이 다가오는 대역폭 소모형 다크호스일 수 있을까요?
고대역폭 사용 사례 중 하나는 최신 iPhone이 카메라를 사용하여 장면을 인식하고 장면에 대한 의견을 말하는 것입니다. 그러나 이는 네트워크 트래픽을 크게 변경하지 않은 Google Lens의 시각 검색 기능 과 크게 다르지 않습니다 . 실제로 이러한 종류의 기능은 하루에 몇 번 사용하더라도 고화질 비디오의 1~2초에 해당하는 대역폭이 필요할 수 있습니다. 이 중 어느 것도 위에서 언급한 일반적인 대역폭 용량을 포화시키지 못합니다.
악마의 변호사 역할을 조금 더 하기 위해, 이미 존재하는 곧 확장될 가능성이 있는 고대역폭 소비자 기술 5가지를 대표적인 예로 들어보겠습니다 . 그 중 어떤 것이 오늘날의 인터넷 사용에서 발생하지 않는 수 Gb/s 수요를 생성할 준비가 된 것처럼 보입니까?
예를 들어 자율 주행차는 어떨까요 ? 가능한 한 많은 대역폭이 필요할 겁니다.
그러나 오늘날 세상에 나온 귀중한 몇 대의 자율 주행차는 일반적으로 즉각적인 인터넷 통신 없이 작동하도록 설계되었습니다. 그리고 즉각적인 대역폭 요구 사항과 관련하여 방정식을 크게 바꿀 자율 주행 기술은 없는 듯합니다. 자율 주행의 미래는 혁신적이고 궁극적으로 불가피할 수 있지만, 적절한 5G 연결 이상의 네트워크 연결이 필요하지 않은 듯합니다.
4G 및 5G가 이미 제공하는 것보다 훨씬 더 높은 네트워크 요구 사항을 요구하는 새로운 기술은 나오지 않았습니다.
사물 인터넷 ( IoT ) 에도 비슷한 주장이 적용됩니다 . 사물 인터넷은 적절한 4G 연결에서 발생할 수 있는 것 이상으로 네트워크 트래픽을 증가시키지 않을 것으로 예상됩니다 .
홀로그램 통신 역시 위의 사례 연구보다 더 큰 대역폭 싱크를 제공하지 않습니다. 일반적인 사용자에게 홀로그램은 실제로는 입체 영상 투사일 뿐입니다. 따라서 단일 4K 스트림이 15Mb/s를 요구한다면 스테레오 4K 스트림 은 30Mb/s가 필요합니다. 물론, 서로 상호작용하는 대규모 사용자 그룹의 전체 3D 장면을 정교하게 표현하려면 대역폭 요구 사항이 높아질 수 있습니다. 하지만 이 시점에서 우리는 좋은 4G 또는 5G 연결이 기술의 대역폭 요구 사항을 충족하지 못할 것이라는 확실한 증거 없이 Matrix 와 같은 상상의 기술에 들어가고 있습니다.
AI는 일반적으로 덱의 와일드 카드입니다. 이 기술의 신비한 미래 방향은 AI 광대역 및 무선 대역폭 요구 사항이 1Gb/s를 초과할 수 있음을 시사합니다. 그러나 방정식에서 알려진 알려진 사항을 최소한 고려하십시오. 현재 AI 애플리케이션에는 스마트폰이나 소비자용 태블릿과 같은 에지 장치로 전송되는 소량의 프롬프트 텍스트 또는 몇 개의 이미지 또는 비디오 클립이 포함됩니다. 프롬프트 텍스트와 사진 및 비디오 대역폭 요구 사항이 거기에서 극적으로 확장되도록 허용하더라도 이미 힘든 간단한 4K 비디오 스트림의 요구 사항과 일치하거나 초과할 가능성은 없어 보입니다. 위에서 언급했듯이 15Mb/s 범위의 적당한 대역폭 요구 사항을 시사하는 것으로 보입니다.
한편 메타버스는 실패 했습니다. 하지만 내일 다시 힘을 얻더라도 현재 필요한 대역폭은 100Mb/s에서 1Gb/s로 추산되며 , 모두 5G 범위 내에 있습니다. 인정하건대, 메타버스에 대한 가장 공격적인 장기 예측은 최첨단 애플리케이션이 최대 5Gb/s 대역폭을 요구할 수 있음을 시사합니다. 그리고 1월에 Verizon이 실험적 5G 네트워크 에서 5Gb/s 이상의 대역폭을 제공한 것은 사실이지만 , 그 결과는 대부분의 소비자가 대부분의 환경에서 곧바로 재현할 수 없을 가능성이 큽니다.
그러나 실제 5G 네트워크 에서 5Gb/s 속도의 실제적 도달 불가능성을 허용하더라도 독자는 궁극적으로 5Gb/s 대역폭을 소모할 수 있는 그러한 상상의 애플리케이션이 극단적이라는 사실을 여전히 고려해야 합니다. 그리고 그 하위 집합의 상위 끝만이 오늘날의 5G 기술이 제공하는 데이터 속도를 언젠가 초과할 수 있습니다.
다시 말해, 4G와 5G가 이미 제공하는 것보다 훨씬 더 많은 네트워크 요구 사항을 요구하는 새로운 기술은 등장하지 않았다고 주장하고 싶습니다. 따라서 이 시점에서 수십 Gb/s 이상의 소비자 대역폭 수요를 예상하여 통신을 미래 지향적으로 만드는 것은 불가능한 사건에 대비하여 비싼 보험을 드는 것처럼 보입니다.
소비자들은 이미 기가비트 플래토를 발견했습니다.
아래 차트에서 볼 수 있듯이 이 차트는 저의 책 ' 통신 역사의 종말' 에서 발췌한 것이며, Cisco 와 Barclays Research를 포함한 다양한 출처에서 수집한 것입니다 . 이 차트는 최소한 지난 10년 동안 데이터 증가율이 하향 추세를 보였음을 보여줍니다.
"모바일 데이터 사용 증가" 및 "유선 데이터 사용 증가" 차트에서 추적되는 통계는 처음에는 약간 반직관적으로 보일 수 있습니다. 하지만 이러한 차트가 전체 대역폭 사용량이 감소하고 있다는 것을 시사 하지 않는다는 점을 명확히 하는 것이 중요합니다 . 오히려 이러한 차트가 도출하는 결론은 대역폭 성장률 이 둔화되고 있다는 것입니다.
모바일 데이터부터 시작해 보겠습니다. 2015년에서 2023년 사이에 대역폭 성장률은 연간 약 6%씩 꾸준히 감소했습니다. 전반적인 추세는 유선 대역폭 데이터에서 해석하기 조금 더 어렵습니다. 2020년과 2021년에 COVID 관련 피크가 크게 나타났기 때문입니다. 하지만 이 완전히 이해할 수 있는 이상 현상을 고려하더라도, 2015년에서 2023년 사이에 가정과 사무실의 광대역 성장률은 연간 평균 약 3% 감소했습니다.
이 두 곡선의 추세를 외삽하면 궁극적으로 데이터 증가는 2027년경에는 궁극적으로 0으로 떨어지거나 적어도 무시할 수 있을 만큼 작은 숫자가 될 것이라는 결론에 도달합니다.
이는 인기 없는 결론입니다. 이는 텔레콤 "전문가"가 수년간 주장해 온 수 Gb/s의 미래에 대한 끊임없는 드럼비트와 상반됩니다. 예를 들어, 2023년 11월 바이든 백악관은 "한 추정에 따르면 매크로 셀룰러 네트워크 의 데이터 트래픽은 향후 5년 동안 250% 이상, 향후 10년 동안 500% 이상 증가할 것으로 예상됩니다."라는 스펙트럼 전략을 발표했습니다 .
또한 스톡홀름에 본사를 둔 통신 회사 인 에릭슨은 최근 단기적으로 "모바일 데이터 트래픽이 급증할 것"이라고 예측했습니다 . 그리고 영국의 통신 규제 기관인 Ofcom은 가까운 미래에 대역폭 성장률이 40%가 될 것으로 예측했습니다 .
하지만 여기 차트에서 보듯이, 선진국의 많은 모바일 및 인터넷 사용자는 필요한 모든 대역폭에 액세스하고 있는 듯합니다. 데이터 속도는 더 이상 예전처럼 제한적이고 결정적인 요소가 아닙니다.
따라서 더 빠르고 더 큰 네트워크를 계속 개발해야 할 필요성은 오늘날 과장되어 있을 수 있습니다. 인터넷 역사의 그 장은 이제 끝났다고 주장할 수 있고, 아니면 곧 끝날 것입니다.
통신 산업 도 기어를 바꿀 것입니다
충분한 적용 범위와 대역폭을 확보하는 것이 가장 확실하게 미치는 영향은 장비 공급 산업에서 가장 분명하게 드러납니다.
주요 네트워크 공급업체는 데이터 속도가 평준화되는 새로운 현실에 익숙해져야 할 수도 있습니다. 에릭슨 과 노키아의최근의 해고 와 소규모 공급업체(예: Airspan Networks )의 파산은 통신 시장이 앞으로 어떻게 될지를 보여주는 징조일까요?
통신사들은 이미 5G 장비에 덜 투자하고 있으며 , 이미 "유지관리 전용" 지출에 가까워졌을 가능성이 큽니다. 대부분의 모바일 및 고정 통신사는 수년 동안 인플레이션 이상의 매출 성장을 보지 못했지만 어떻게든 이것이 반전되기를 바라고 있습니다. 하지만 여기에 언급된 숫자를 믿는다면 그러한 반전은 오지 않을 것입니다.
통신은 역사적으로 고성장 산업이었지만, 현재 추세는 더 정적인 것으로 향하고 있음을 시사합니다. 즉, 공공 유틸리티와 같은 것으로, 이 경우 공공재는 데이터 연결을 안정적으로 제공하는 것입니다. 이러한 추세를 외삽하면 장비 공급업체는 대역폭 확장에 많은 투자를 할 필요가 없지만 대신 기존 제품군의 마진을 개선하는 데 집중할 것입니다.
6G 네트워크의 어느 정도의 대역폭 확장은 여전히 필요할 것입니다. 위의 메타버스 예는 앞으로 몇 년 동안 사용자가 요구할 최대 Gb/s의 "상한 높이" 범위를 시사합니다. 대부분의 경우 1Gb/s는 여전히 충분해 보입니다. 미래의 몰입형 가상 세계 와 같은 하이엔드 애플리케이션을 사용하는 사람들에게는 그 상한이 5Gb/s에 더 가까울 수 있습니다. 그러나 모든 사람에게 10Gb/s 이상을 제공할 수 있는 6G 배포에 대한 연구 노력을 집중하는 것은 현재 상상할 수 있는 소비자 기술에 근거하지 않는 것으로 보입니다.
무선 네트워크를 유틸리티나 상품과 같은 조건으로 운영해야 하는 잠재적인 새로운 현실에 적응하기 위해 많은 통신 회사는 구조 조정과 비용 절감의 미래에 직면할 수 있습니다. 여기서 유용한 비유는 저가 항공사 인데 , 대부분의 소비자가 비용을 기준으로 항공료를 선택하기 때문에 번창합니다. 마찬가지로 미래의 통신 회사가 고객 기반의 더 큰 점유율을 확보하는 방법은 기술 혁신이 아니라 가격과 고객 서비스에 의해 점점 더 결정될 수 있습니다 .
명확히 하자면, 새로운 통신 연구에 대한 필요성은 계속될 것입니다. 그러나 대역폭 확장의 우선순위가 낮아짐에 따라 다른 혁신에는 기존 서비스를 제공하는 더 저렴하고 효율적이거나 더 안정적인 방법이 확실히 포함될 것입니다.
소비자가 모바일 데이터에 대한 수요가 계속해서 줄어들면 규제 기관은 몇 년마다 셀룰러에 대한 새로운 스펙트럼 대역을 찾아서 경매를 실시할 필요가 없을 것입니다 . 실제로 스펙트럼 에 대한 수요는 대부분 지역에서 줄어들 수 있습니다. 규제 기관은 또한 많은 지역에서 단일 기본 고정 및 모바일 네트워크 만 있는 경우 더 적은 운영자가 국가에 더 나을지 여부를 고려해야 할 수도 있습니다 . 전기, 물, 가스 등의 유틸리티가 종종 단일(또는 제한된) 운영자 집합을 중심으로 구조화되는 것과 마찬가지입니다.
마지막으로 정치인들은 광섬유로 연결된 가정, 5G 구축 또는 6G에서의 국가적 리더십과 같은 지표의 최전선에 서고자 하는 욕구를 재고 해야 할 것입니다. 이는 1인당 페라리 수에서 리그 1위가 되고 싶어하는 것과 비슷합니다. 대신 충분한 연결성을 갖춘 가정 수와 10Mb/s 모바일로 커버되는 국가의 비율이 정책 목표로 추구하기에 더 나은 지표일 수 있습니다.
또 다른 연구 분야는 확실히 전 세계의 서비스가 부족한 지역과 지역에서 커버리지를 확대하는 것과 관련될 것입니다. 그러면서도 더 환경 친화적인 솔루션으로 비용을 낮게 유지합니다. 도시 지역 밖에서는 브로드밴드가 느리고 모바일 연결이 존재하지 않는 경우가 있습니다. 도시 지역에도 소위 ' not-spot'이 있고 , 특히 건물이 전파 에 거의 침투할 수 없는 재료로 덮여 있을 때 실내 커버리지가 특히 문제가 될 수 있습니다.
대체로, 통신사가 현재의 디지털 격차를 메우는 데는 두 가지 주요 방법이 있습니다 . 첫 번째는 규제입니다. 새로운 규제와 이미 책에 있는 기존 보조금을 통해 정부 자금이 광대역 확장을 위해 식별된 많은 지역의 통신사 공급업체에 제공될 수 있습니다. 간접적인 자금 조달원도 간과해서는 안 됩니다. 예를 들어, 운영자가 라디오 스펙트럼 라이선스 수수료를 유지하고 경매 수수료를 내지 않도록 하는 것입니다.
두 번째 구성 요소는 기술입니다. 저렴한 농촌 통신 배포에는 위성 인터넷 배포가 포함될 수 있습니다. 더 나은 실내 커버리지는 개인 5G 네트워크를 통해 또는 기존 및 향상된 Wi-Fi 에 대한 향상된 액세스를 통해 이루어질 수 있습니다 .
위의 시나리오는 10년마다 새로운 모바일 세대를 혁신하는 산업에서 더 낮은 가격과 더 높은 신뢰성을 제공하는 데 중점을 둔 산업으로의 주요 방향 전환을 나타냅니다. 다가올 6G 시대는 통신 예측가들이 상상하는 것과 다를 수 있습니다. 그 새벽이 10Gb/s 이상을 향한 대담한 정상 회담 추진을 예고하지 않을 수 있습니다. 대신 6G 시대는 통신 역사상 빠른 대역폭 성장 시대의 종식을 가장 잘 이해하는 사람들에게 가장 큰 기회가 있는 조정 기간에 더 가까운 것을 가져올 수 있습니다 .
It’s Time To Rethink 6G
https://spectrum.ieee.org/5g-bandwidth
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