5세대 이동 통신(5G, fifth generation technology standard)은 2018년부터 채용되기 시작한 차세대 무선 네트워크 기술을 가리킨다. 기존 4G(LTE)를 이어받는 다섯 번째 세대의 이동통신 표준으로, 국제 표준화 단체 3GPP(3rd Generation Partnership Project)가 2017년 12월 발표한 릴리스 15가 5G의 가장 일반적인 정의로 널리 인용된다. 일부에서는 국제전기통신연합(ITU)의 IMT-2020 규격을 더 엄격한 기준으로 선호하기도 한다.
5G는 크게 초고속, 초저지연, 초연결의 세 가지 특성을 목표로 한다. 데이터 전송 속도가 대폭 향상되고 네트워크 지연 시간이 크게 줄어들며, 동시에 다수의 기기가 연결될 수 있는 대용량 접속이 가능해진다. 이를 실현하기 위해 5G는 26, 28, 38, 60 GHz 등 밀리미터파 주파수 대역을 활용한다. 다만 밀리미터파는 직진성이 강해 장애물에 의한 전파 차단이 발생할 수 있으며, 전송 거리가 짧은 특성이 있어 기지국 셀을 소규모로 조밀하게 배치해야 하는 기술적 과제가 있다.
5G의 주요 핵심 기술로는 빔 포밍(beamforming)이 꼽힌다. 빔 포밍은 다수의 안테나(MIMO)를 활용하여 무선 신호를 특정 사용자나 공간에 집중적으로 전송하는 기술로, 기존 방식에서 여러 사용자가 주파수를 나누어 공유하던 한계를 극복하여 한 기지국에 많은 사용자가 몰려도 높은 속도를 유지할 수 있게 한다.
세계 각국의 5G 상용화 상황은 국가별로 차이가 있다. 대한민국은 2018년 12월 1일 세계 최초로 5G 무선 이동통신을 상용화하였다. 미국은 통신 사업자들이 주거용 광대역 서비스에 밀리미터파 대역을, 모바일 서비스에 6GHz 이하의 스펙트럼을 활용하는 방식으로 5G 네트워크를 구축하였다. 중국은 2020년대부터 본격적인 상용화에 박차를 가하였고, 영국은 런던과 주요 도시를 중심으로 단계적 배치를 진행했으며, 일본은 2020년 도쿄 하계 올림픽을 계기로 시범 서비스를 실시한 바 있다.
5G 네트워크는 기존 4G 인프라를 기반으로 구축되지만, 셀 타워의 설계 방식은 이전 세대와 크게 다르다. 3G/4G 기지국 타워가 수십 킬로미터 범위를 커버할 수 있는 반면, 5G 셀 스테이션은 약 250~300미터 거리를 커버하도록 설계되며, 이로 인해 적은 수의 대형 셀 대신 다수의 소형 셀을 배치하는 방식으로 인프라가 구성된다.
한편, 5G라는 명칭은 5GHz 주파수 대역을 사용하는 Wi-Fi 통신과 혼동될 수 있으므로 구분에 주의가 필요하다. 5세대 이동 통신은 4차 산업혁명과 디지털 전환 시대의 핵심 네트워크 인프라로 평가되며, 사물 인터넷(IoT), 인공지능(AI), 가상현실(VR), 증강현실(AR) 등 다양한 분야의 기반 기술로 활용되고 있다.
