두 개 주파수 동시사용 ‘5G 스몰셀’ 기술 개발

ETRI 연구진

한국전자통신연구원(ETRI)은 19일 중대역·고대역 두 개의 주파수를 동시에 활용해 통신을 이중으로 연결할 수 있는 '5G 스몰셀 기지국 소프트웨어(SW)'를 개발했다고 밝혔다. /ETRI 제공

국내 연구진이 두 개의 주파수를 동시에 활용하는 ‘5G 스몰셀 기지국’ 소프트웨어를 개발했다. 이번에 개발된 기술은 일정 지역에서 특정 목적으로 사용하는 사설망에 사용될 수 있어 기대를 모은다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 19일 중대역과 고대역 주파수를 동시에 활용해 통신을 이중으로 연결할 수 있는 ‘5G 스몰셀 기지국 소프트웨어(SW)’를 개발했다고 밝혔다.

스몰셀은 일반 기지국에 비해 작은 지역에 서비스를 제공하는 전파출력이 낮은 소형 기지국을 뜻한다. 이중연결성은 서로 다른 주파수 대역에 동시 접속해 동작시키는 기술이다. 두 개의 기지국에서 동시에 사용자에게 서비스를 제공해 전송속도가 획기적으로 향상되고 기지국의 부하도 분산된다.

이번에 개발된 기술은 특화망 사용에서 특히 유용할 것으로 기대된다. 기존에 고속 데이터를 전송하는 고대역 밀리미터파 스몰셀 기지국은 5G 단독망으로 구축되는 5G 특화망에서는 활용할 수 없었다. 하지만, 이번 기술을 통해 스마트 공장이나 국방망에서도 초당기가비트(Gbps)급 통신속도를 낼 수 있다.

연구진은 5G 상용화 이후 고속전송에 강점이 있는 밀리미터파 주파수 사용의 효용성을 입증했다는 데 큰 의미가 있다고 설명했다.

ETRI는 이번에 업링크 성능향상, 자동화된 기지국 운용 제어 기술, 에너지 절감 기술도 선보였다.

연구진은 시간분할이중화기술(TDD)과 업링크(업로드) 반송파 주파수 집성(CA)기술을 통해 최대 800Mbps 수준의 업링크 속도 달성에도 성공했다. 이 결과는 3Gbps의 내려받기 속도와 함께 5G 스몰셀 기지국 기준으로는 세계 최고 수준의 성능이다.

TDD는 동일한 주파수 대역에서 시간 단위로 다운링크와 업링크를 나눠 사용하는 기술이다. 이번 연구에서는 업링크 비율을 늘려서 업로드 속도를 높일 수 있었다. 반송파 주파수 집성 기술은 주파수의 유연성 개선과 데이터 속도 높이기 위해 주파수 채널을 묶어주는 기술이다. 연구진은 100MHz 단위의 주파수를 4개 묶어서 400MHz의 전송속도를 내도록 했다.

연구진은 이 기술이 고속·대용량의 데이터 통신이 요구되는 스마트 공장, 스마트 시티, 스마트 빌딩에서 핵심 인프라가 될 것으로 기대했다. 특히 이 기술이 외국산에 비해 기술료가 저렴하고, 국내·외에서 시판 중인 상용단말과의 상호호환성 검증도 마쳐서 곧 상용화도 가능하다고 밝혔다.

ETRI는 전원만 꽂으면 다수의 스몰셀 기지국이 자동으로 연동해 동작하는 플러그 앤 플레이(Plug & Play) 기술을 통해 기지국 운용의 복잡도도 크게 낮췄다. 또 트래픽과 사용자 위치를 예측해 스몰셀 기지국 장비 전원을 자동으로 껐다 켬으로써 전기 에너지 사용량을 절감할 수 있는 솔루션도 소개했다.

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 소프트웨어 개발에 성공했고 밀리미터파 스몰셀의 활용도가 크게 높아지게 됐다”고 말했다.

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