절대시간동기 무선액세스 기술 주파수 대역 한계 극복 무선백홀 기술 초정밀 이동통신 실현 목표
초고주파 기반 이동 무선백홀 장비의 디지털신호 변환 모듈 기능을 시험하는 ETRI 연구진. ETRI
한국전자통신연구원(ETRI)이 차세대 이동통신 구현을 위한 대용량·초정밀 기술개발에 본격 착수했다.
ETRI는 초고주파 대역에서 대용량·초정밀 서비스 실현을 위한 무선액세스와 이동 무선백홀 핵심기술을 개발한다고 27일 밝혔다.
이 두 기술은 차세대 6G 통신의 핵심요소인 초연결, 초저지연, 초고속 융합서비스를 제공하기 위한 핵심으로 손꼽힌다.
6G 통신 핵심기술 개발
무선액세스 기술은 다양한 무선환경에서 안정적인 절대시간동기의 제공 및 유지와 더불어 다양한 통신환경에서 안정적인 데이터 고속 전송과 재전송에 따른 지연을 해결하는 기술이다.
또 이동 무선백홀 기술은 중앙 네트워크와 기지국 또는 액세스 포인트를 이동 무선으로 연결해 대용량 트래픽을 제공하는 기술이다.
차세대 6G통신에서 요구하는 초정밀 조건을 만족시키려면 혁신적 무선액세스 기술이 필수다.
절대시간동기는 모든 기기가 동일한 시각 또는 시계를 갖도록 하는 기술로, 통신네트워크의 정확성과 효율성을 높이는 역할을 한다. 이를 통해 시간적 정밀도가 요구되는 자율주행자동차의 차량 간 통신(V2X), 스마트공장, 디지털트윈 등에서 빠르고 신뢰성 높은 데이터 전송을 실현한다.
이는 4G통신까지 절대시간 동기가 중요한 요소로 부각되지 않다가 5G를 넘어 6G에서는 ㎝단위 측위, 협업로봇, 센서퓨전 등 기기 간 정밀한 동시성이 요구되기 때문이다.
대용량·초정밀 무선액세스 및 무선백홀 시험 개요. ETRI
현재 유선 기반 동기방식은 서브-나노초(10억 분의 1초 이하) 수준 정확도를 제공하지만, 무선방식은 채널의 불확실성으로 마이크로초(1백만 분의 1초)의 요구사항을 만족시키지 못한다.
또 고화질 동영상 스트리밍과 확장현실(XR), 가상현실(VR) 등 다양한 미디어가 등장하면서 향후 10년 이내 이동통신망에서 각 단말에 최대 5~10Gbps 데이터 전송이 요구될 전망이기 때문에 향후 이를 지원하기 위해 100Gbps급 기지국 용량이 필요한 것으로 관측된다.
이처럼 대용량 트래픽을 제공하려면 무선백홀 기술의 선점이 중요하다. 현재 용량 증대 방법으로는 광대역폭 지원이 가능한 서브 테라헤르츠 기반 초광대역 무선전송 기술이 주목받고 있다.
초정밀 이동통신 서비스 실현
ETRI 연구진은 기존 이동통신에서 추구하는 최대 노력 기반데이터전송 위주의 기술에서 벗어나 보장형 초정밀 서비스를 위한 ‘대용량 초정밀 무선액세스 기술’과 ‘대용량 이동 무선백홀 기술’을 개발 중이다.
대용량 초정밀 무선액세스 기술은 절대시간동기, 다이버시티(Diversity), 신파형, 다중안테나 분야 등에서 핵심원천 요소기술이다.
ETRI는 현재까지 개발된 무선액세스 요소기술의 효율적 개념증명(PoC) 검증을 위해 요소기술 간 공유되는 플랫폼을 구축하고, 이를 3GPP 이동통신 규격에 반영하기 위한 표준화 활동을 수행 중이다.
아울러 ‘대용량 이동 무선백홀 기술’은 이동환경에서 대용량 서비스의 커버리지를 확장하고, 다수의 장치를 수용하기 위한 무선백홀 링크 기반 네트워크 구성 및 백홀 링크에 필요한 광대역 주파수 전송방식 기술을 의미한다.
ETRI는 이동 무선백홀의 기술검증을 위해 초광대역, 초고주파 기반의 실외 장거리 무선백홀 시험장치를 개발, 차량에 탑재 성능 시험할 방침이다.
ETRI 6G무선방식연구실 고영조 박사는 “6G 이동통신 서비스 구현에 필요한 초정밀, 대용량 핵심 원천기술 개발로 우리나라 미래 이동통신 산업의 경쟁력 제고에 기여하겠다”고 말했다.
