[정보통신신문=차종환기자]

글로벌 이동통신의 흐름이 6G로 빠르게 옮겨가고 있는 가운데, 6G에 포함될 새로운 요소기술에 대한 관심이 집중되고 있다.

6G는 홀로그램, 촉각인터넷 등 차세대 서비스를 지원하기 위해 1Tbps의 전송속도를 필요로 할 것으로 보인다. 이는 5G 대비 50배 이상 빠른 속도다.

모바일 특성 또한 뺴놓을 수 없다. 최대 1000km/h의 고속 이동체에서 데이터 통신이 가능해야 하며, 5G 보다 훨씬 많은 사물 연결을 지원한다.

각종 산업 융합을 지원하기 위해 5G 대비 40배 이상의 저지연 특성을 제공한다. 단말기와 네트워크의 에너지 소비효율은 2배 이상 높아질 전망이다.

2023년 국제전기통신연합(ITU-R) 6G 비전이 공표되면 3GPP는 6G에 대한 표준기술 규격 제정을 본격 진행할 예정이다. 6G의 상용화는 2030년을 예상하고 있다.

김근배 한양대학교 교수는 최근 발표한 ‘6G 이동통신 기술 동향’ 보고서를 통해 6G에 도입될 고유 기술로 △인공지능 및 기계학습(AI/ML) △새로운 주파수 대역 사용 기술 △고신뢰∙저지연 네트워크 △6G 네트워크 아키텍처 △프라이버시 제공을 위한 보안 및 인증기술 등을 꼽았다.

주요 내용을 살펴보면, 6G 시스템에서는 5G의 RAN에 이어 더욱 많은 부분에서 AI가 확장 적용될 것이라는 분석이다.

신호파형, 성상도, 레퍼런스 신호가 없는 통신 시스템을 채택해 AI 학습을 통해 통신이 가능하도록 함으로써 대역폭, 통신환경, 기지국 배치 등을 최적화할 수 있다.

6GHz 이하 주파수 대역은 다중경로에 강인한 주파수 특성으로 인해 허가된 사용자들 간에도 새로운 방식의 주파수 자원 할당 및 공유기술이 필요한데, 이 때 AI가 중요한 역할을 할 것이라는 설명이다.

새로운 주파수 대역 사용 기술은 114GHz에서 300GHz의 sub-THz 및 10THz까지 할당하는 6G에 대응한다. THz 대역의 신호는 짧은 파장으로 인해 장애물이 가로막히는 제약이 있어 이를 극복하는 것이 관건이다.

안테나 온 글라스(Antenna on glass) 기술, 하이브리드 빔포밍, 저잡음 앰프 앞단에 위치한 프리콤바이닝(Pre-combining) 기술, AI/ML을 이용한 전력소모 감소기술 등이 연구되고 있다는 설명이다.

고신뢰∙저지연 네트워크는 cm 단위의 위치 정확도와 함께 THz 기반의 mm급 정확도의 이미지를 더하면 압출 불량 검출, 암세포 및 충치 검출 등과 같은 산업 자동화, 헬스케어 분야 적용이 가능하다.

6G 네트워크 아키텍처의 특징은 서브 네트워크, 초특화된 네트워크 슬라이싱, RAN 코어 컨버전스를 들 수 있다.

로봇이나 드론 등이 군단을 이뤄 이동하면서 구성원 간 통신과 함께 기지국과 통신을 하는 경우 서브 네트워크 구조와 같은 다중경로 연결이 필요하다.

현재 일부 진행되고 있는 RAN 상위 계층에 대한 슬라이싱 기술은 보다 세분화된 기능 모듈로 RAN 기능을 슬라이싱하도록 할 것이라는 설명이다.

5G 기지국은 DU(Distributed Unit)와 CU(Centralized Unit)로 분할해 기능별로 구분되도록 오픈랜 개념을 이용하고 있는데, 6G에서는 5G RAN과 코어의 조합을 구현하는 기능 블록 조합이 줄어들 것으로 예상된다.

프라이버시 제공을 위한 보안 및 인증기술은 재밍(jamming) 신호와 같은 새로운 위협으로부터 네트워크를 보호한다. 6G에서 서브 네트워크를 정의하기 위해서는 중앙 네트워크에 의한 인증이 아니라 서브 네트워크에 의한 인증방식을 도입해야 하며, 인증과 리소스 관리는 신뢰할 수 있는 경계점에서 진행돼야 한다는 설명이다.

김 교수는 “2030년 상용화될 것으로 예상되는 6G는 이미 학계, 산업계 등에서 기술에 대한 논의와 연구를 진행하고 있다”며 “5G에 이어 6G 상용화를 선도하기 위해선 초기 단계부터 기술 표준화 등에 적극적인 참여가 필요하다”고 밝혔다.

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