763. 5G NR (New Radio) 신무선 표준 대역 개요

핵심 인사이트: 2G는 CDMA, 3G는 WCDMA, 4G는 LTE라는 이름을 가졌다. 그렇다면 5G의 진짜 이름은 무엇일까? 3GPP는 5G 시대의 텅 비어있는 거대한 주파수 영토를 정복하기 위해, 완전히 백지상태에서 새로운 무선 전파 쏘는 방식을 발명했다. 그래서 이름도 심플하게 "완전히 새로운 라디오 전파", NR(New Radio)이라고 지었다.

Ⅰ. 5G NR (New Radio)의 개념

개념: 국제 표준화 기구인 3GPP에서 Release 15를 통해 최초로 제정한 5세대 이동통신(5G)의 물리적인 무선 접속 기술(RAT, Radio Access Technology)의 공식 명칭입니다.
의의: 4G LTE의 OFDM(직교 주파수 분할) 뼈대를 그대로 물려받았지만, 이전 세대보다 비교할 수 없이 넓은 주파수 대역폭을 소화하고 지연 시간을 줄이기 위해 유연성(Flexibility)을 극대화한 구조로 뜯어고쳤습니다.

Ⅱ. NR의 2가지 거대한 주파수 영토 분할 (FR1, FR2) 🌟

5G NR은 전파를 쏘는 운동장을 주파수 높낮이에 따라 크게 두 개의 리그(Frequency Range)로 완벽히 쪼개놓았습니다. 이것이 5G를 이해하는 가장 중요한 축입니다. (상세 내용은 764번, 765번 문서 참조)

FR1 (Sub-6 GHz):
- 대역: 410 MHz ~ 7.125 GHz 사이의 대역. (보통 "6GHz 이하 대역"이라 부름)
- 특징: 기존 4G LTE가 놀던 동네와 비슷해서 전파가 멀리 가고 장애물도 잘 넘습니다(커버리지 좋음). 하지만 엄청난 속도 뻥튀기는 힘듭니다. 현재 한국을 비롯한 전 세계가 5G 상용망으로 깔고 있는 주력 대역(한국 3.5GHz)입니다.
FR2 (mmWave, 밀리미터파):
- 대역: 24.25 GHz ~ 52.6 GHz 사이의 쌩뚱맞게 높은 초고주파 대역.
- 특징: 길이 텅텅 비어있어 속도를 LTE 대비 20배(20Gbps)로 뽑아내는 '진짜 5G'의 구역입니다. 하지만 전파가 빛처럼 직진만 해서 나뭇잎 하나만 있어도 통신이 끊기는 치명적인 조루증을 앓고 있습니다.

Ⅲ. LTE와 다른 NR만의 3가지 혁신적 유연성 🌟

1. 스케러블 뉴머롤로지 (Scalable Numerology) - "자유자재 블록"

4G LTE는 도로(부반송파) 간격을 무조건 '15kHz'라는 1가지 규격으로만 찍어냈습니다.
5G NR은 이 간격을 15, 30, 60, 120, 240kHz로 마치 레고 블록처럼 상황에 맞게 2배수로 늘렸다 줄였다(Scalable) 할 수 있습니다.
- 속도가 필요한 넷플릭스는 간격을 넓게(120kHz) 해서 팍팍 쏘고, 멀리 가야 하는 IoT 센서는 좁게(15kHz) 해서 쏘는 완벽한 융통성을 가졌습니다.

2. 유연한 슬롯 구조 (Mini-Slot)

앞선 761번 문서에서 본 것처럼, 데이터 전송 단위(슬롯)를 무조건 1ms 길이로 고정했던 LTE와 달리, NR은 심볼 2개짜리 미니 슬롯을 자유자재로 끼워 넣어 0.001초 만에 응급 데이터(uRLLC)를 새치기시켜 쏴버립니다.

3. TDD (시분할 이중화) 주력 채택

LTE 시절에는 다운로드 도로와 업로드 도로를 물리적으로 쪼개는 FDD(주파수 분할)를 주로 썼으나, 5G NR은 넓은 주파수 효율을 위해 동일한 도로를 시간으로 쪼개어 번갈아 쓰는 TDD 방식을 글로벌 주력 표준으로 채택했습니다. 다운로드 트래픽이 몰리면 0.1초 만에 차선을 다운로드 쪽으로 몰아주는 마법이 가능합니다.

📢 섹션 요약 비유: 4G LTE가 레일 폭과 열차 칸 길이가 무조건 법으로 정해진 '경직된 KTX 철도 시스템'이라면, 5G NR은 승객이 많으면 열차 폭을 4배로 늘렸다가(스케러블 뉴머롤로지), 응급 환자가 나타나면 열차 길이를 1/7로 싹둑 잘라서 1초 만에 출발시켜 버리는(미니 슬롯) '자유자재로 변신하는 트랜스포머 고무 튜브 도로망'입니다. 이 엄청난 유연성 덕분에 거대한 영화 파일(eMBB)과 1초가 급한 자동차 브레이크 신호(uRLLC)가 한 도로에서 평화롭게 공존할 수 있습니다.