1015. 언면허 대역망 (Unlicensed Band LTE-U / NR-U) - 비면허 주파수 와이파이 간섭 회피 스몰셀 확장망 대역폭 고갈 해결 LAA 보완 융합 모델

핵심 인사이트: SKT나 KT는 5G 주파수(도로)를 국가(정부)로부터 수조 원을 주고 독점 낙찰(면허 대역)받아서 쓴다. 자기들만 쓰니까 방해꾼(간섭)도 없고 속도가 개빨랐다. 근데 넷플릭스가 터지며 수조 원짜리 도로마저도 꽉 막혀버렸다. 추가로 주파수를 살 돈이 없다. 통신사가 눈을 돌렸다. "야! 카페나 집에 있는 와이파이(Wi-Fi, 5GHz) 대역은 정부에 돈 안 내고 전 국민 누구나 맘대로 공짜로 쓰는 '공터(비면허 대역)'잖아! 우리 통신사 LTE 전파를 와이파이가 노는 저 공짜 공터로 슬쩍 밀어 넣어서 공짜 도로를 좀 얻어 타자!" 통신사(셀룰러)가 돈 안 내는 와이파이의 뒷마당을 합법적으로 훔쳐 쓰는 꼼수 통신망, LTE-U(NR-U)다.

Ⅰ. 통신사 면허 대역의 한계와 주파수 고갈

  • 면허 대역 (Licensed Band): 정부가 주파수 경매로 통신사에게 조 단위 돈을 받고 '독점 권리'를 파는 도로입니다. 다른 놈이 이 전파를 쏘면 전파법으로 감옥에 갑니다.
  • 비면허 대역 (Unlicensed Band): 무전기, 블루투스, **와이파이(2.4GHz, 5GHz)**가 쓰는 도로입니다. 누구나 무료로 공유기를 사서 전파를 쏠 수 있습니다.
  • 통신사의 절망: 스마트폰 트래픽이 폭증해서 돈 주고 산 면허 대역이 꽉 막혀버려 속도가 바닥을 쳤습니다.

Ⅱ. LTE-U (LTE-Unlicensed)와 NR-U (5G NR-Unlicensed)의 개념 🌟

  • 개념: 셀룰러 통신망(4G LTE 또는 5G NR) 기술을 수정하여, 정부에 돈을 내지 않고 누구나 쓸 수 있는 공용 5GHz, 6GHz 대역(와이파이 대역)의 잉여 주파수 자원을 통신사 기지국 트래픽 전송에 공짜로 보태어 쓰는 초광대역 융합 기술입니다.
  • 작동 원리 (1014번 CA 묶음 연동):
    • 통신사는 안전한 '면허 대역(유료 도로)'을 절대 버리지 않고 메인 차선(제어 신호용 닻)으로 잡고 뜁니다.
    • 여기에 '비면허 대역(공짜 와이파이 도로)'을 보조 차선으로 하나 슬쩍 걸친 뒤, 앞서 1014번에서 배운 CA(주파수 묶음) 기술을 이용해 두 도로의 데이터를 짬뽕해서 다운로드 속도를 미친 듯이 뻥튀기시킵니다.

Ⅲ. 와이파이 진영과의 전쟁과 치명적 딜레마 🌟 핵심 🌟

이 기술이 발표되자 전 세계 와이파이 진영(구글, 케이블TV 등)이 거품을 물고 반대했습니다.

1. 와이파이 학살의 위협 (매너의 부재)

  • 와이파이는 952번 문서에서 배웠듯, **CSMA/CA (눈치 게임)**라는 아주 예의 바른 프로토콜을 씁니다. "누구 전파 쏘고 있으면 나 1초 쉴게~"
  • 반면 LTE(통신사) 전파는 깡패입니다. 중앙 기지국이 0.001초마다 시간표를 꽉 짜서 "내가 대장이야! 비켜!" 라며 전파를 무자비하게 밀어냅니다(TDMA/OFDMA).
  • 이 깡패 LTE 전파가 평화로운 5GHz 와이파이 동네(비면허 대역)에 난입하면? 예의 바른 와이파이 기기들은 눈치만 보다가 전파를 한 번도 못 쏘고 굶어 죽게 되는 대재앙(와이파이 먹통)이 일어납니다.

2. CSAT (Carrier-Sensing Adaptive Transmission)의 꼼수

  • 와이파이 진영의 항의에 직면한 통신사(LTE-U 퀄컴 진영)는 땜질 처방을 냅니다.
  • "알았어! 우리가 와이파이 신호 세기(간섭)를 귀로 들어보고, 와이파이가 많으면 우리 LTE 전파를 10ms 쏘고 10ms 쉬어줄게(Duty Cycle 조절)! 쉴 때 와이파이 너네가 쏴라!"
  • 하지만 이 꼼수는 여전히 강압적인 시간표(On/Off) 분배 방식이라 와이파이 진영을 설득하지 못했고, 국제 표준(3GPP)으로 채택되는 데 실패했습니다.

Ⅳ. 궁극의 타협안: LAA (1016번 문서 연계)

  • 결국 깡패 짓(LTE-U)을 포기한 통신사 진영은, "LTE 전파에도 와이파이의 눈치 게임 매너(LBT, 쏘기 전에 들어보기) 알고리즘을 법으로 박아 넣겠다!"고 백기를 들고 국제 표준(3GPP) 타협안을 만듭니다. 그 합법적이고 예의 바른 공용 주파수 공유 모델이 바로 다음 1016번 문서에서 배울 **LAA (Licensed Assisted Access)**입니다.

📢 섹션 요약 비유: 기존 통신사의 면허 대역 주파수는 **'조 단위 돈을 내고 뚫은 통신사 전용 버스 차로(유료 도로)'**입니다. 차가 아무리 많아도 우리 버스만 달리니 빠르지만, 차선이 왕복 2차선이라 손님을 다 못 태워 미칠 지경입니다. 한편 와이파이 주파수(비면허 대역)는 자전거, 소달구지, 리어카가 누구나 섞여 달리는 **'시끌벅적한 무료 동네 공터'**입니다. **LTE-U(비면허 대역망)**는 통신사 버스가 꽉 막히자, 슬그머니 무료 동네 공터로 거대한 고속 버스를 들이밀어 공터를 공짜로 점령해 질주하는 깡패 짓입니다. 덩치 크고 클락션을 미친 듯이 울리는 버스(LTE 전파)가 공터에 난입하니, 자전거나 달구지를 끌던 동네 주민들(와이파이 기기들)은 겁에 질려 갓길에 차를 세우고 한 발짝도 움직이지 못하게 되는(와이파이 마비 사태) 생태계 교란의 위협을 낳았습니다. 이를 법으로 제재하여 상생하게 만든 것이 5G 시대 주파수 공유의 절대 과제입니다.