5G 주파수 경매가 이제 약 3주 앞으로 다가 왔습니다. 5G 주파수 경매는 기존 LTE 주파수 경매와 달리 새로운 서비스를 위한 시작인 만큼 이동통신 3사에게는 향후 몇 년의 사업 판도를 바꿀 가장 중요한 포인트가 될 것이라고 누구나 예상하고 있는 일입니다.


지난 5월 3일, 과학기술정보통신부는 5G 주파수 경매안을 내놓고 6월 4일 할당 신청을 접수 받은 뒤 6월 15일 경매를 한다는 일정을 발표했습니다.


이번 5G 주파수 경매는 어떤 방법으로 진행이 되고 할당 폭은 얼마나 되는지 자세히 알아보겠습니다.


5G 주파수 할당폭


5G 주파수는 총 2개 주파수 대역을 할당하게 됩니다. 국내 LTE 주파수가 비교적 낮은 대역(800~2600MHz)에 집중되어 있다면, 5G 주파수는 이보다 높은 대역인 3.5GHz와 28GHz 주파수 대역을 사용합니다.


 구분

 대역

 폭(업/다운링크)

 합계

 LTE

 850MHz

 40MHz

 320MHz

 900MHz

 20MHz

 1.8GHz

 80MHz

 2.1GHz

 80MHz

 2.6GHz

 100MHz

 5G

 3.5GHz(3,420~3,700MHz)

 280MHz

 2,680MHz

 28GHz (26.5~29.9GHz)

 2,400MHz

<LTE와 5G 주파수 할당 현황>


3차에 걸친 LTE 주파수 경매 결과에 따라 현재 사용 중인 주파수 폭은 320MHz에 이릅니다. 생각보다 많죠? 하지만 이동통신 3사에서 사용하고 있는 모든 주파수 합계이므로 이를 나눈다면 고작 100MHz 정도 밖에 되질 않습니다.


<FDD와 TDD 방식 차이>


그리고 LTE는 FDD(주파수 분할 방식)이므로 실제 다운로드에 사용하는 주파수는 170MHz에 불과합니다. 


반면 5G는 FDD가 아닌 TDD(시 분할 방식)입니다. 업로드와 다운로드로 구분해 주파수가 나눠져 있지 않고 하나의 폭에서 시간에 따라 업로드와 다운로드를 나눠서 진행하므로 조금 더 효율적으로 사용할 수 있습니다.


그리고 한 가지 더 첨언을 하자면, 처음 5G 주파수 할당을 계획했을 때 3.5GHz 대역의 폭은 300MHz였습니다. 하지만 일부에서 주파수 간섭이 발생해 280MHz로 최종 결정되었습니다.



5G 주파수 경매안


5G 주파수 경매안은 그동안의 LTE 경매안과는 조금 다른 형태로 진행됩니다. 여기에는 두 가지 의도가 내포되어 있습니다.


첫 째, 무리한 경매로 인한 할당 비용 부담 최소화

둘 째, 공정한 주파수 할당


하지만 기본이 경매이다 보니 최대한 공정하면서도 형평성에 어긋나지 않는 방향으로 경매안을 내놨는데요, ‘클락 경매방식’을 채택했다는 것입니다.


클락 경매방식을 적용한 이번 5G 주파수 경매는 총 2번에 걸쳐 진행됩니다. 1차로는 주파수 폭을, 2차로는 위치를 결정합니다. 그리고 한 회사에서는 3.5GHz 대역에서 최대 100MHz, 28GHz에서는 최대 1,000MHz만 사용할 수 있도록 제한됩니다.


<3.5GHz는 전국망, 28GHz는 트래픽 밀집 지역에 사용>


특히 3.5GHz는 5G 전국망 주파수로 사용될 것이기에 한 회사가 독점해서 다량의 주파수를 확보해 다른 두 회사의 초기 인프라 구축에 불이익을 받지 않도록 제한을 둔 것이 눈에 띄는데요. 이를 ‘총량제한’이라고 합니다.


3.5GHz는 280MHz 폭이 경매로 나오는 만큼 한 회사가 100MHz를 가져갈 경우 180MHz를 두고 두 회사가 경쟁해야 합니다. 가장 이상적인 할당 결과는 100MHz+90MHz+90MHz이지만 최악이라도 100MHz+100MHz+80MHz가 되어 불이익을 최소화할 수 있도록 장치를 마련했습니다.


1단계 경매 방식


이번 주파수 경매 안인 ‘클락 경매 방식’에 대해 조금 더 자세히 알아보겠습니다.


클락 경매 방식에서는 1차로 ‘폭’을 결정하고 2차로 ‘위치’를 결정합니다. 


먼저 1단계 경매를 보겠습니다.


3.5GHz 주파수 대역은 총 28개 블록(블록당 10MHz)로 나누고 28GHz는 총 24개 블록(블록당 100MHz)로 나누어 경매를 하게 됩니다. 각 주파수 대역에서 총량 제한은 각각 100MHz와 1,000MHz이므로 한 회사가 가져갈 수 있는 최대 폭은 3.5GHz에서 100MHz이고 28GHz에서는 1,000MHz입니다.


경매는 오름 방식이며 총 50라운드를 진행하고 1회에 최대 1%의 입찰증분 내에서 가격을 올릴 수 있습니다. 블록당 입찰 시작가는 각각 948억원과 259억원입니다.


<1단계 경매 방식>


경매 방식은 간단합니다. 3.5GHz 기준으로 이동통신 3사가 최대 10개(100MHz)까지의 블록 수를 써 낼 수 있습니다. 당연히 이동통신사들은 최대한 많은 블록을 원하므로 10+10+10을 써낼 것입니다. 그리고 블록 당 비용은 948억원 * 10 = 9480억원이 됩니다.


하지만 제공하는 블록의 수는 28개(3.5GHz 기준)이므로 2개가 모자랍니다. 그러면 경매는 2라운드로 넘어갑니다. 이때 입찰증분으로 최대 1%인 9.48억원이 블록 당 가격에 추가됩니다. 이렇게 계속 경매를 진행하다 보면 금액에 부담이 되는 어느 한 곳은 10개 대신 9개를 써낼 수 있고 나머지 두 업체는 10개를 써서 합이 29개 블록이 될 것입니다. 그리고 계속 하다 보면 어느 10개 블록을 고집하다 9개로 내리거나, 아니면 9개를 입찰한 곳에서 8개로 내려 합이 28개가 되면 경매가 종료됩니다.


따라서 처음부터 10+10+8 또는 10+9+9로 써낸다면 경매는 1라운드만에 최저가로 낙찰되게 됩니다. 그리고 입찰된 블록 수는 모두 인접해서 연속된 주파수 폭으로 할당 받게 됩니다.


그러나 입찰증분이 1%로 낮은 편이기 때문에 마지막 50라운드까지 이동통신 3사가 모두 10개의 블록을 원할 수 있습니다. 이때에는 밀봉 입찰로 전환해 추가 경매를 진행하게 됩니다.


2단계 경매 방식


다음은 2단계 ‘위치’ 경매입니다. ‘위치’를 결정한다는 것이 어떤 뜻인지 애매합니다만, 이것 역시 아주 중요한 부분입니다. 


가장 중요한 이유는 ‘확장성’입니다. 이번 경매는 5G 1차 경매입니다. 향후 추가로 주파수 경매를 하게 될 수도 있으며 이럴 경우 기존에 사용했던 주파수와 붙여 사용하기 위해서는 특정 위치의 주파수가 유리합니다.


3.5GHz 주파수에서는 3,700MHz 이후와 연결이 되므로 가장 오른쪽 부분이, 28GHz에서는 가장 왼쪽 부분이 유리하고 세 개의 구역 중 한 가운데가 가장 불리합니다. 어느 한쪽으로도 확장을 할 수 없기 때문입니다.


2단계 경매는 밀봉 입찰입니다. 밀봉 입찰에서는 최고가 조합으로 낙찰을 받게 되지만, 어느 한 회사에서 높은 금액을 써 낸다고 해서 무조건 그 자리를 받는 것이 아니라 3사에서 써낸 금액을 합산해서 가장 높은 금액의 조합이 나올 때 낙찰을 받게 되는 것입니다.


<2단계 경매안>


총 3개의 위치에 대해 3개 사로 만들어 질 수 있는 조합은 6개입니다. ‘A-B-C’, ‘A-C-B’,’B-A-C’, ‘B-C-A’,’C-A-B’,’C-B-A’이며 이때 각 회사가 써 낸 금액을 합산 해 가장 높게 나온 조합으로 낙찰이 됩니다. 때에 따라서 어떤 회사는 0원에 낙찰이 될 수 있고 어떤 회사는 수 천억원에 낙찰을 받을 수도 있습니다. 


이 단계에서 변수는 가장 좋은 위치에서의 경매가입니다. 가장 불리한 부분에서는 0원을 써 낼 수 있으나 가장 좋은 위치에 대해서는 가급적 많은 금액을 적어 내야 합산 가격이 올라갈 수 있기 때문입니다. 


지금까지 2018년 6월 15일 예정인 5G 주파수 경매안에 대해 알아봤습니다. 2019년 상반기 5G 상용화를 목표로 하고 있는 만큼 이번 주파수 경매는 그 시작을 알리는 중요한 이벤트가 될 예정입니다. 그리고 경매가 끝나면 본격적으로 기지국 구축을 시작하게 되고, 유플러스 역시 LTE 전국망을 세계 최초로 구축한 경험을 토대로 5G 전국망 구축을 위해 노력할 예정입니다.


이상으로 유플러스 공식블로그였습니다.