[정보통신신문=서유덕기자]

국내 연구진이 두 개의 주파수를 동시에 활용해 통신을 이중으로 연결할 수 있는 ‘5G 스몰셀(Small Cell) 기지국 소프트웨어(SW)’개발에 성공했다. 

이로써 향후 스마트공장, 국방망 등 5G 특화망에서 기가(Gbps)급 데이터 통신을 구현할 수 있을 것으로 기대를 모은다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 과학기술정보통신부 방송통신산업기술개발 과제, ‘5G NR 기반 지능형 오픈 스몰셀 기술 개발’의 일환으로 Sub-6㎓(중대역)와 밀리미터파(mmWave, 고대역) 주파수를 동시에 사용하는 이중연결성 기술 개발에 성공했다고 19일 밝혔다.

이 기술은 다운링크 3Gbps의 세계 최고 수준 속도를 제공하는 ‘5G 스몰셀 기지국 SW 기술’이다. 이번 기술 개발에는 유캐스트, 퀄컴, 콘텔라, 한화시스템, SK텔레콤 등이 공동연구기관으로 참가했다. 

이중연결성은 서로 다른 주파수 대역에 동시 접속해 동작시키는 기술이다. 두 개의 기지국에서 동시에 사용자에게 연결돼 서비스를 제공하기에 전송 속도의 획기적인 향상, 기지국 부하 분산 등 효과가 기대된다.

기존 고속 데이터 전송이 가능했던 밀리미터파 스몰셀 기지국은 비단독(NSA) 모드로만 구현 가능했다. 단독망(SA)으로 구축되는 5G 특화망에서는 활용할 수 없었다.

그러나 이번에 ETRI 연구진이 개발한 이중연결성 기술을 통해 밀리미터파 스몰셀 기지국을 5G 단독망에서도 활용할 수 있게 됐다.

5G 특화망에서 밀리미터파 스몰셀 기지국을 활용할 경우 데이터 전송속도를 크게 향상시킬 것으로 보인다.

연구진은 이번에 개발한 기술이 단순 데이터 전송속도 측면에서의 기술적 우위뿐 아니라 5G 상용화 이후 고속전송에 강점이 있는 밀리미터파 주파수 사용의 효용성을 입증했다는 점에서도 의미가 있다고 설명했다.

한편, ETRI는 이중연결성 기술 외에도 △업링크 성능 향상 △자동화된 기지국 운용 제어 기술 △에너지 절감 기술 등 성과도 선보였다.

연구진은 시간분할이중화기술과 업링크 반송파 주파수 집성(CA)기술을 통해 최대 800Mbps 수준의 업링크 속도 달성에도 성공했다.

이 결과는 다운링크 3Gbps와 함께 5G 스몰셀 기지국 기준으로 세계 최고 수준의 성능이다.

이번 성과는 고속·대용량의 데이터 통신이 요구되는 타 산업 및 기술 분야의 핵심 인프라로 기능할 것으로 전망된다.

특히, 고속의 업링크 성능 향상은 스마트공장, 스마트시티, 스마트빌딩 등 기존 대비 업링크 데이터가 폭발적으로 증가할 것으로 예상되는 5G 특화망 솔루션에 핵심이 될 것으로 보인다.

한편, 이번 기술의 주요 목표 중 하나는 외산에 비해 저렴한 비용의 기술료를 통한 업체의 비용 절감이다. 이를 위해 ETRI는 국내·외 시판 중인 상용단말과의 상호호환성 검증도 완료했다. 

따라서 이 기술은 즉각적인 상용화가 가능하다는 게 ETRI 측의 설명이다. 즉, 기술이전을 받은 업체가 이른 시일 내에 저렴한 비용으로 새로운 비즈니스 모델을 창출할 수 있는 셈이다.

이 밖에, ETRI는 전원만 꽂으면 다수의 스몰셀 기지국이 자동으로 연동해 동작하는 플러그 앤 플레이 기술을 통해 기지국 운용의 복잡도를 낮췄다.

또, 트래픽 및 사용자 위치 예측을 통해 스몰셀 기지국 장비 전원을 자동으로 껐다 켬으로써 전기 에너지 사용량 절감이라는 사회 문제를 해결할 수 있는 솔루션도 소개했다.

홍진배 과기정통부 네트워크정책실장은 “5G 스몰셀이 5G 특화망에서 다양한 융합서비스가 활성화하는 데많은 도움이 될 것으로 기대된다”며 “향후 기술이전, 시제품 제작, 판로 개척 등 스몰셀 산업 활성화를 위해 지원해 나가겠다”고 말했다.

김일규 ETRI 이동통신연구본부장은 “5G 기술만으로 밀리미터파를 활용할 수 있을 뿐 아니라 단말 최대 전송 속도를 3Gbps까지 달성했다”며 “적은 비용으로도 높은 성능을 낼 수 있는 SW 개발에 성공했고, 밀리미터파 스몰셀의 활용도가 크게 높아지게 됐다”고 설명했다.

이번에 개발된 기술은 향후 고화질 서비스, 모바일 방송 송출, 고화질 CCTV 서비스, 스마트공장 등에 널리 활용될 전망이다.

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