국내 주파수 공동사용 활성화를 위한 정책 도입방안 연구

최근 미국에서는 향후 5G 서비스 품질 요구조건을 만족하기 위해서는 추가 주파수 공급이 필요하다는 현실을 고려할 때, 장기적인 관점에서 현재의 주파수 공동사용 서비스 시나리오의 설득력이 부족하다는 주장이 이통사를 중심으로 제기되고 있는 실정이다. 특히 CBRS 도입 논의 초기의 서비스 모델 고려사항인 실내 사설 LTE 스몰셀 구현 방식에 대해서는 5G를 위한 주파수 공동사용 방안으로 고려되어야 한다는 주장이 제기되고 있으며, T-Mobile은 이와 같은 상황을 관철시키기 위해 FCC(Federal Communications Commission)에 현행 CBRS 면허규칙에 대한 개정을 요구한 바 있다^[8],^[9]. 세부 내용으로는 CBRS 내 PAL이 향후 5G의 가치를 증대시킬 수 있는 방향으로 전파규칙 개정이 추진되어야 하며, 3.5 GHz 대역 내 150 MHz 대역폭 전체에 대해 PAL로 지정하여 경매를 진행해야 한다고 주장하였다. 또한 PAL의 면허 유효기간은 10년 정도가 되어야 하며, 신청 서비스 수와 관계없이 모든 PAL에 대한 경매가 가능하도록 현행 CBRS 전파규칙이 개정되어야 함을 청원한 바 있다.

2017년 10월 3일에는 FCC에서 관련 산업체들의 요구사항을 일부 받아들여 현행 CBRS 관련 CFR Part 96에 대한 개정(안)을 제시한 바 있다. FCC는 2016년 CBRS 전파규칙 완료 이후, 전 세계적으로 5G와 같은 차세대 무선 네트워크 적용을 위한 대역으로 CBRS 주파수 대역에 해당하는 3.55～3.7 GHz 대역에 대한 관심이 높아지고 있으며, 5G에 대한 기술적 진화 및 투자에 대한 인센티브 보장과 함께 효율적인 스펙트럼 이용 보장 등을 위해 현행 CBRS 전파규칙에 대한 개정이 추진되어야 함을 명시하였다. 실제 국내에서도 국제적으로 IMT 대역(3GPP Band 42 및 Band 43(일부 대역))에 해당하는 3.4～3.7 GHz 대역을 5G 서비스를 위한 중간 대역에서의 이용대역으로 고려하고 있으며, 2018년 중반에 주파수 경매를 진행할 예정이다^[10].

본 CBRS 전파규칙 개정(안) 내용은 PAL에 대한 면허 유효기간 확대, 면허갱신 가능, 현행 센서스 트랙 기반의 지역적 PAL 면허영역에서 PEA(Partial Economic Area) 기반 면허영역으로의 확대, 2차 시장 확대를 고려한 PAL 면허 분할사용 가능, 기기등록에 있어 보안이 필요한 기업정보 공개금지 관련 내용이 제시되었다. 이를 통해 2017년 10월 24일에는 최종 확정된 개정방안을 제시한 공고 및 코멘트 요청을 시행하였다^[4].

CBRS 전파규칙 개정을 위한 공식적인 코멘트 요청 내용은 총 6가지에 해당하며, 각각의 세부 내용은 다음과 같다.

3-1-2 지역적 PAL 면허영역 크기 확장 여부

현행 CBRS 전파규칙은 단일 센서스 트랙 크기를 기반으로 개별 PAL 면허에 대한 지역적 면허 영역을 정의하였으나 관련 산업체들은 PEA 규모로 확장해 줄 것을 요구하였다. 현행 센서스 트랙 기준을 적용할 경우에는 50만개 이상의 PAL이 생성될 것이며, 이를 SAS(Spectrum Access System) 관리자 및 PAL 면허권자가 관리하기에는 부담으로 작용할 수 있음을 주장하였다. 또한 다수의 PAL 면허영역이 존재하므로 인해 간섭위험이 증가할 수 있으며, 이로 인해 사업자의 투자의욕이 감소될 수 있음을 주장하였다. 이에 대해 구글 등 서비스 공급자 등에서는 현행 센서스 트랙 기준의 PAL 관리가 가능하다는 의견을 주장하였으나, FCC는 투자촉진 및 혁신성장, 주파수의 효율적 이용을 증대하기 위해 PAL에 대한 지리적 면허영역 확장을 고려할 것이라고 결정하였다. 또한 카운티 지역 규모의 PAL 면허영역 크기 적용도 고려하고 있으며, 하이브리드 방식의 PAL 면허영역 부여 방안 또한 검토하고 있음을 제시하였다. 여기서 하이브리드 방식 기반의 PAL 면허영역 부여방안은 도심에서는 PEA 적용, 전원지역 등 인구규모가 적은 지역에서는 센서스 트랙 PAL 면허영역 크기 적용 등 상황에 따라 면허영역 크기를 조합하는 방식을 의미한다.

그림 5. | Fig. 5. 미국의 센서스 트랙 구성현황 | Configuration status of census track in the United States.

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그림 6. | Fig. 6. 미국의 PEA(Partial Economic Area) 구성현황 | Configuration status of PEA(Partial Economic Area) in the United States.

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2014년까지 LSA 기반의 주파수 공동사용 법제도 및 표준개발을 적극적으로 추진했던 영국의 경우에는 2015년 6월 및 2016년 4월에 발표된 주파수 공동사용 프레임워크(Framework for Spectrum Sharing)에 대한 코멘트 요청 및 추진계획 발표를 통하여 주파수 공동사용 프레임워크 이용방안과 처리구조 등에 대해 제시한 바 있다^[12],^[13]. 또한 주파수 공동사용을 위한 첫 번째 공식 후보대역으로 3.8～4.2 GHz 대역을 선정하고 이에 대한 코멘트 요청(Call for Input)을 진행한 바 있다^[5]. 본 주파수 대역에서의 기존 서비스 용도는 면허기반의 65개소 고정형 링크 서비스를 비롯하여 28개소 고정형 위성 지구국, UK 광대역 서비스에 해당하며, 그림 7은 본 대역에서의 1차 사용자 현황을 보여주고 있다.

그림 7. | Fig. 7. 영국의 3.8～4.2 GHz 대역 주파수 이용현황 | Frequency allocation status of 3.8～4.2 GHz band in the UK.

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향후 3.8～4.2 GHz 주파수 공동사용 후보대역에 적용할 주파수 공동사용 방식은 기존 TVWS 서비스를 비롯하여 미국의 CBRS와 유사한 다계층 사용자 구조의 주파수 공동사용 방식(tiered authorization approach) 등 다양한 공동사용 적용방안을 고려하고 있다. 또한 주파수 공동사용 적용에 있어 가장 중요한 판단요소로 국제적 주파수 조화의 가능 여부를 제시한 바 있다.

본 주파수 공동사용 후보대역에서 다계층 사용자 구조(3-tier)를 고려한 주파수 공동사용 방식을 선택할 경우, 무선국 접속방식으로는 기회적 주파수 접속방식(opportunistic spectrum access)과 지역적 무선국 면허방식(geographic licenses)을 고려하며, 이에 대한 정의는 표 4와 같다.

궁극적으로는 기회적 주파수 접속방식과 지역적 무선국 면허방식의 조합을 통한 다계층 사용자 기반의 주파수 공동사용 방식을 고려한다고 볼 수 있으며, 다계층 사용자 구성은 다음과 같이 정의하였다.

그림 8은 영국의 3.8～4.2 GHz 대역에서 3-tier 구조의 주파수 공동사용 플랫폼을 적용할 경우를 가정한 사용자 계층별 서비스 이용범위를 나타내고 있다. 그림 8의 왼쪽 그림에서의 개별 직선들은 현재 3.8～4.2 GHz 대역 내 이용되고 있는 고정형 링크 및 위성지구국을 나타내고 있다. 그림 8의 오른쪽 그림은 Tier 1 사용자에 해당하는 고정형 링크와 위성지구국이 이용되는 상황을 고려했을 때, Tier 2와 Tier 3 사용자의 사용가능 영역을 나타내고 있다. 즉, 오른쪽 그림 상에서 적색 표기는 Tier 1 사용자에 대한 간섭보호영역이라 할 수 있으며, 노랑색 영역은 Tier 2와 Tier 3 이용역역, 파랑색은 Tier 3 이용영역을 나타내고 있다.

그림 8. | Fig. 8. 3.8～4.2 GHz 대역 내 다계층 주파수 공동사용 이용 시, 사용자 계층별 지역적 서비스 이용영역 | Regional service area of the multi-tier spectrum sharing users in 3.8～4.2 GHz band.

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본 논문의 3-3절에서는 지금까지 서술한 주요국의 주파수 공동사용 법제도 추진현황을 기반으로 산업 활성화를 도모하기 위해 ‘CBRS alliance’에서 제안한 사업모델을 소개하려고 한다. ‘CBRS alliance’는 CBRS 기반의 주파수 공동사용 서비스 추진에 있어 고려할 만한 총 4가지 종류의 사업모델을 소개한 바 있다^[14],^[15]. 첫 번째는 통신용량 증대를 위한 비면허 대역에서의 CBRS 이용방안이며, 이는 기존의 LTE-LAA(LTE-Licensed Assisted Access)와 같이 Wi-Fi 진영과의 갈등 유발 요소가 없음과 동시에 LTE-LAA 대비 주파수 공동사용을 위한 기술 및 운영측면에서의 복잡성이 낮음으로 인해 통신망 품질향상 측면에서 더욱 장점이 있을 것으로 예측하였다.

두 번째로 제안한 사업모델은 케이블 사업자의 우회망 용도를 고려한 MVNO(Mobile Virtual Network Operator) 모델이며, 이는 기존 유선망 이외에 LTE 네트워크 이용을 원하는 케이블 사업자에게 적합한 사업모델이라고 할 수 있다. 본 사업모델은 기존 홈 네트워크 환경에 구축되어 있는 Wi-Fi에 비해 획득 가능한 사용자 경험품질에 대한 예측이 가능하며, 기존 이동통신 무선망을 이용하는 케이블 사업자 입장에서는 서비스 제공에 있어 CBRS 기반 무선망으로의 우회 시, 획기적인 비용절감 효과 확보가 가능할 것으로 판단되고 있다. 국내의 경우에는 무선망 이용환경 및 제반여건이 미국과는 많이 상이하므로 단기적 관점에서는 국내 도입에 있어 적합하지 않은 사업모델로 판단된다.

세 번째 제안 사업모델로는 ‘Neutral Host RAN’이 있다. 빌딩, 운동장, 대학 캠퍼스 등 중규모 수준의 특정 공간 내 무선 인터넷 서비스 공급을 위해서는 개별 통신사마다 별도의 기지국 및 중계기 설치, 선로 공사 등 막대한 비용이 소모될 수 있다. 또한 사용자 입장에서도 특정 장소에서 개별 통신사들의 무선망 인프라 구축 정도에 따라 획득 가능한 서비스 품질이 상이할 수 있으며, 이로 인해 낮은 서비스 품질에 대한 해당 통신사 및 장소 관리자로 부터 불만이 발생할 수 있다. 특히 대형 쇼핑몰, 호텔 및 리조트 등 다수의 사람이 방문하는 곳일수록 무선 서비스 품질 저하 시, 장소 관리자 입장에서도 서비스 품질 저하에 따른 고객 불만이 방문객 감소로 이어진다면, 궁극적으로는 매출에도 영향을 끼칠 수 있는 요인으로 작용할 수 있다. 이에 대한 보완책으로 ‘Neutral Host’ 사업모델은 공동의 무선망 기지국 운용을 통해 통신사 시설구축 비용 절감, 서비스 품질 저하 개선 등의 효과를 얻을 수 있으므로 실내 무선 인터넷 서비스 공급에 있어서는 적합한 사업모델로 판단되고 있다.

마지막으로 제안된 사업모델로는 사설 LTE 서비스(Private-LTE service)를 제안하였다. 본 사업모델은 대형공장 및 사업장을 비롯하여 공항 및 항만 등 고품질의 자체 무선망 구축을 원하는 다양한 산업분야에 적용이 가능하며, 기존 Wi-Fi 무선망에 비해 끊김 없는 서비스 제공이 가능할 것으로 판단되고 있다.

표 5는 국내 주파수 공동사용 도입 시, 본 논문에서 제안하는 주파수 공동사용 사업적 가치 평가방안을 나타내고 있다.

주파수 공동사용 서비스의 사업적 가치 평가를 위한 항목 중 무선망 성능향상에 있어 가장 큰 영향을 끼칠 수 있는 부분은 공동사용에 적용되는 가용 대역폭 크기라고 할 수 있다. 본 논문에서는 현행 미국의 CBRS 채널 대역폭 크기와 동일한 10 MHz 크기를 최소 기준으로 지정하였다. 이는 블록 크기 단위의 주파수 공동사용 채널 할당 방식을 적용할 경우, 주파수 채널할당 경매 참여 사업자가 다수 존재할 경우를 대비하여 개별 주파수 채널 분배의 용이함을 위해 고려하였다.

서비스 지역 항목은 전국망 서비스 수준이 가능한 채널 할당이 가능할 경우를 최고의 사업적 가치를 획득할 수 있는 최상위 기준으로 설정하였다. 또한 배타적 이용관련 평가항목은 공동사용 2차 면허권자에게 할당된 주파수 채널에 대해 완전한 배타적 이용이 가능할 경우를 최고의 사업적 가치 획득이 가능한 최상위 기준으로 지정하였다. 배타적 사용 정도에 대한 평가기준은 도심 네트워크 혼잡지역 및 최대 트래픽 이용 시간에서 주파수 공동사용의 이용가능 여부를 별도의 세부 기준으로 부여하였다.

공동사용 계약기간 측면에서의 사업적 가치 평가항목에 있어서는 안정적이며 중장기적인 무선망 운영을 위해 최소 10년 이상의 면허 유효기간이 부여되어야 한다는 본 논문의 주요국 조사결과를 고려하였으며, 이에 10년 이상 공동사용 채널 사용이 가능한 ‘Priority 면허권’ 계약 체결이 이루어질 경우를 최상위 기준으로 설정하였다.

주파수 공동사용 가용채널 변화 정도에 대한 사업적 가치 평가항목은 1차 사용자의 동적인 특성 변화 정도와 주파수 공동사용을 위한 처리과정의 복잡도, 해당 서비스 지역에 할당된 주파수 공동사용 면허 수를 핵심요소로 고려하였다. 즉, 주파수 공동사용 대역의 최우선권자인 1차 사용자의 운영 유무가 시간 및 지역에 따라 동적으로 빈번하게 변화할 경우에는 ‘Priority 면허권자’는 지속적이며, 안정적인 무선망 운용을 유지하는 것이 불가능할 수 있다. 또한 동일 서비스 지역에서 다수의 ‘Priority 면허권자’가 존재할 경우, 다수의 사용자가 소수의 가용채널에 대한 접속 집중현상이 발생될 수 있으며, 이로 인해 채널품질 및 전체 네트워크 품질 저하가 발생할 수 있다.

본 논문에서는 주파수 공동사용 대역의 사업적 가치와 관련 시장의 활성화, 글로벌 주파수 조화측면을 고려했을 때, 이에 부합할 수 있는 공동사용 후보대역으로 IMT 후보대역을 고려하였다^[16],^[17]. 즉, 자금력 확보와 투자여력이 있는 거대 이통사 및 제조사 등이 관심을 가질 수 있는 IMT 후보대역 또는 3GPP 지정대역(3GPP band)이 주파수 공동사용 서비스 산업 활성화라는 최종 목표를 달성하기 위한 최적의 주파수 대역이라고 판단하였다. 기존 국내외 TVWS 서비스 사례에서도 알 수 있듯이 글로벌 주파수 조화, 공동사용 주파수 이용의 편의성, 관련 시장의 관심도, 산업 생태계 조성 가능성 여부 등을 고려하지 않은 공동사용 주파수 후보대역을 선정할 경우, 주파수의 효율적 이용 및 관련 산업 생태계의 활성화를 통한 국가 경쟁력 향상 등 주파수 공동사용을 통해 얻고자 하는 목적을 달성할 수 없다는 우려가 존재하기 때문이다. 또한 5G 서비스를 목전에 두고 있으며, 제조에서 서비스 분야까지 이동통신 관련 산업 생태계가 공고히 구축되어 있는 현실을 감안할 때, IMT 후보대역이 주파수 공동사용 관련 기기 개발 및 인프라 구축의 용이성, 사업자 관심 도모 측면에서 주파수 공동사용을 위한 후보대역으로 가장 적합할 것으로 판단하였다.

이에 본 논문에서는 국내 주파수 공동사용 적용을 위한 후보채널로서 3GPP 지정대역 중 3GPP band 43의 오른쪽 인접 대역인 3,700～3,800 MHz 구간과 현재 3GPP band 후보대역으로 지정되어 있는 상태는 아니지만, 추후 선정될 것으로 예측되는 3,800 MHz 이후 대역을 주파수 공동사용을 위한 최적의 후보대역으로 제시하였다. 특히 미국과 영국의 경우, 각각 3.7～4.2 GHz 및 3.8～4.2 GHz 대역을 차기 다계층 사용자 기반의 주파수 공동사용을 위한 후보대역으로 고려하고 있다는 점을 감안할 때, 국제 주파수 조화 측면까지 고려하면 단기적으로는 3.7～4.2 GHz 대역이 국내 주파수 공동사용 도입을 위한 최적의 후보채널로 판단된다.

본 논문에서는 주파수 공동사용 후보채널 선정을 위한 제 2안으로 기존에 존재하고 있는 용도미지정 대역(262～ 264 MHz, 24～26.5 GHz, 57～66 GHz 등)을 제안하였다^[18]. 단, 용도미지정 대역에 있어서는 현재 관련 제조사 및 사업자가 거의 전무한 실정이며, 국내 산업구조 현실 상 중소기업 중심으로 대규모의 신규 사업을 추진하기에는 매우 어려울 것으로 판단된다. 또한 국제 주파수 조화 측면에서도 부합하지 않음으로 인해 국내 산업 활성화 측면에서는 정부 및 거대 사업자의 적극적인 지원 및 신규 서비스 창출 의지가 부족할 경우, 한계에 부닥칠 수 있을 것으로 예측된다.

미국의 현행 CBRS 전파규칙인 CFR Part 96(Code of Federal Regulation Part 96)의 경우에는 PAL 무선국을 할당하는데 있어 센서스 트랙 규모를 고려한 주파수 경매 및 면허부여 방식을 제시한 바 있다. 현재는 본 논문의 Ⅲ장에서도 언급하였듯이 기존 CFR Part 96에 대한 개정작업을 진행 중에 있으며, 개정내용 중 기존 센서스 트랙에서 PEA 수준의 지역적 서비스 영역 크기 규모로 PAL 면허를 부여하려는 움직임이 나타나고 있다. PEA는 미국 600 MHz 대역에서의 인센티브 경매를 위해 본격적으로 도입되었으며, 주파수 경매 시 지역경제 규모에 따른 적절한 수의 주파수 블록(블록 당 10 MHz 채널 대역폭에 해당)을 할당하는데 이용되었다.

영국의 경우에도 차기 주파수 공동사용 후보대역으로 선정한 3.8～4.2 GHz 대역에 대해 미국과 유사한 지역적 무선국 면허방식을 고려하고 있는 것으로 파악되고 있다. 이와 같이 주요 선진국에서는 무선국 면허허가에 있어 할당 대상 주파수의 대역 및 서비스 종류, 관련 시장규모를 고려한 지역적 무선국 면허허가 방식 도입이 확대되는 추세이며, 주파수의 효율적 이용 도모와 산업 활성화, 공공복지 확대를 동시에 도모할 수 있는 주파수 관리 정책으로 판단하고, 지역적 주파수 할당 제도를 점차 확대해 가고 있는 추세이다.

국내의 경우에는 이동통신 서비스의 경우, 전국망 개념의 이동통신 주파수가 할당되어 있으며, 마이크로웨이브 국간 중계기, 위성 지구국과 같은 고정형 무선국 서비스는 특정 지역에 한해 운영되고 있어, 향후 주파수 공동사용에 따른 지역적 면허부여 체계로의 법제도 개정이 필요할 것으로 판단된다. 즉, 이동통신 주파수의 경우에는 모바일 트래픽 사용량이 서울 및 수도권 등에 집중되어 있으며, 전원지역 등 도심 외각에서는 트래픽 사용량이 서울 및 수도권 지역, 도심 대비 매우 낮은 실정이므로 미국의 PAL, 유럽의 LSA 면허권과 같은 2차 면허 개념의 지역적 주파수 공동사용 무선국 면허 도입이 가능할 것으로 판단된다.

인센티브 경매방식은 기존의 주파수 이용권을 갖고 있는 무선국 이용자가 해당 주파수를 자발적으로 반납하면 경매 대금의 일부를 돌려주는 제도라고 간단히 정의할 수 있다. 미국의 경우, FCC가 600 MHz 대역 주파수 경매에 적용한 바 있으며, 600 MHz 대역에서의 방송 주파수를 이동통신용으로 전환하기 위해 도입하였다. 600 MHz 대역에서의 인센티브 경매는 ① 지상파 방송사들이 이동통신용으로 반납할 수 있는 최대한의 주파수를 산정하는 역경매(reverse auction)를 진행한 후, ② 해당 주파수에 대해 통신사들을 대상으로 경매(forward auction)를 추진하는 방식으로 진행되었다.

그림 9는 미국에서 진행된 600 MHz 인센티브 경매에 대한 처리절차를 나타내고 있다^[19]. 또한 그림 10은 2017년 중반에 종료된 인센티브 경매 결과를 나타내고 있다^[20].

국내에서 향후 지역적 무선국 면허부여 방식이 도입될 것이라고 가정하였을 경우에는 모바일 트래픽 사용량이 상대적으로 적거나, 이용이 매우 미비한 무선국이 존재하는 지역에 대해서는 해당지역의 이용 주파수 반납을 통한 신규 지역적 주파수 재할당 방식을 고려해 볼 수 있을 것으로 판단된다. 또한 경매대가 금액 수준에 대해서도 경매지역별로 차별화 할 수 있을 것으로 판단된다. 즉, 상대적으로 트래픽 수요가 높을 것으로 예상되는 도심 등 인구밀집 지역에서는 높은 수준의 경매 대가를 책정하고, 인구규모나 트래픽 사용량이 적은 농어촌 지역에 대해서는 매우 낮은 수준의 경대 대가를 책정하여 공공복지 차원에서의 무선망 인프라를 제공할 수 있는 병행방안도 고려해 볼 수 있을 것으로 판단된다.

그림 9. | Fig. 9. 미국 600 MHz 대역 인센티브 경매 처리과정 | Incentive auction process of the United States 600 MHz frequency band.

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그림 10. | Fig. 10. 미국 600 MHz 대역 인센티브 경매결과. | Incentive auction results of the United States 600 MHz frequency band.

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본 논문에서는 국내 주파수 공동사용 기반의 서비스 후보 모델로 중소기업 수준에서도 적용이 가능할 것으로 판단되는 중간 수준의 서비스 품질 만족이 가능한 IoT 서비스를 제안하고자 한다. 현재의 IoT 서비스는 대표적으로 3GPP에서 기술표준이 완료되어 상용화를 눈앞에 둔 면허대역 NB-IoT(Narrow Band-IoT)와 비면허 대역 기반의 LoRa와 Sigfox 등이 시장규모를 빠르게 확대하고 있는 추세이다.

면허대역 이용 IoT의 경우에는 일반적으로 천문학적 비용이 요구되는 주파수 경매과정을 거쳐 획득한 배타적 이동통신 주파수를 이용함으로 인해 주파수의 독립적 이용이 가능하며, 3GPP의 표준기술 적용으로 서비스 품질 및 보안에 대한 강인함이 비면허 대역 IoT 서비스 대비 매우 우수할 것으로 예측된다. 하지만 이통사를 통한 서비스 제공 및 주파수 할당 경매비용, 인프라 구축에 따른 투자비용 등을 고려할 때, 서비스 이용에 따른 비용이 비면허 대역 기반 IoT에 비해 상대적으로 높을 것으로 판단된다.

비면허 대역 IoT 서비스는 누구나 사용 가능한 비면허 대역을 이용함으로 인해 관련 IoT 기기 구매 및 일부 설치비용 등을 제외하고는 추가비용이 소요되지 않을 것으로 예측된다. 또한 한 번 설치 이후에는 기존 이통사 서비스와 같은 지속적인 사용비용 지출이 없을 것으로 예측되므로 면허대역 IoT 대비 비용소모가 매우 낮을 것으로 판단된다. 하지만 기존의 무선랜과 같은 비면허 대역 이용 무선기기의 특성 상, 다수 사용자가 서비스를 이용하는 상황이 발생할 경우, 트래픽 폭증 및 간섭현상의 증가로 인해 혼잡 서비스 이용지역에 대해서는 서비스 품질이 매우 낮아질 것으로 예측된다.

본 논문은 기존의 면허와 비면허 대역 이용 IoT 서비스에 대한 단점 보완이 가능하며, 중간 수준의 서비스 품질 획득이 가능할 것으로 예측되는 주파수 공동사용 기반 IoT 서비스를 제안하였다. 그림 11은 전송거리 및 데이터전송률 범위를 기준으로 본 논문에서 제안하는 주파수 공동사용 기반 IoT 서비스와 기존 IoT 서비스에 대한 성능수준 예측 정도를 나타내고 있다.

그림 11. | Fig. 11. 주파수 공동사용 기반 IoT의 품질수준 예측 | QoS(Quality of Service) estimation of IoT based on spectrum sharing.

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그림 12. | Fig. 12. 국내 무선국 허가절차에서의 주파수 공동사용 기반 IoT 서비스 적용방안 | Application method of IoT service based on spectrum sharing in the domestic radio station authorization procedures.

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본 논문에서 제안한 중간 수준의 서비스 품질을 고려한 주파수 공동사용 기반 IoT 서비스는 현행 신고 및 비신고 대상 무선국, 허가대상 무선국, 사용승인 무선국 종류에 따라 독립적으로 또는 시간 및 공간적 주파수 공동사용 방식 기반으로 적용 가능할 것으로 판단된다. 또한 주파수 대역에 대한 양도 또는 임대가 가능할 경우, 2차 면허개념의 신규 면허제도 도입 또한 가능할 것으로 판단된다. 그림 12는 국내의 현행 무선국 허가절차 과정을 고려할 경우, 본 논문에서 제안하는 주파수 공동사용 기반 IoT 서비스의 적용 가능 범위에 대해 나타내고 있다.