AI로 에너지소모 20% 줄인 저전력 기지국 소프트웨어

ETRI 연구진이 오픈랜 기반 저전력 기지국 소프트웨어 개발에 성공했다. ETRI 제공

국내 연구팀이 5세대이동통신(5G)을 발전시킨 5G-A 기술 기반 저전력 기지국 소프트웨어를 개발했다. 인공지능(AI)으로 실시간 접속 부하를 예측해 에너지 소비를 20% 줄이는 데 성공했다. 6세대이동통신(6G) 진화에 필요한 핵심 기술을 확보했다는 평가다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 5G-A 기반 오픈랜(Open RAN) 표준을 준수하는 일반 상용 컴퓨터 환경에서 소프트웨어 형태로 기지국을 작동하는 데 성공했다고 3일 밝혔다.

기존 이동통신 기지국은 값비싼 특정 기업의 전용 하드웨어와 부품에 의존해야 한다. 오픈랜은 무선 기지국 장비 간 인터페이스를 표준화해 서로 다른 제조사의 장비와 소프트웨어를 조합해 사용할 수 있도록 한 개방형 무선 접속망 기술을 말한다. A 기업의 안테나, B 기업의 소프트웨어 등 서로 다른 제품을 조합해 최적의 기지국을 만들 수 있다는 뜻이다.

분산 유닛(O-DU), 중앙 유닛 제어(O-CU-CP), 중앙 유닛 데이터(O-CU-UP) 등이 기지국의 핵심 기능으로 무선 자원 관리와 데이터 전송을 빠르게 처리해 네트워크 전송 효율을 높인다.

연구팀은 오픈랜 지능화 제어기(RIC)와 O-DU 내장형 AI 모듈을 연동해 실시간 트래픽 맞춤형 무선자원 스케줄링 기술을 구현했다.

실시간 서비스가 제공되는 중부하·저부하 상황에서 0.5밀리초(ms, 1ms는 1000분의 1초) 단위의 미세한 유휴 구간을 포착하고 자원 할당을 최적화해 불필요한 전력 소모를 차단하는 원리다. 트래픽 증가가 예상되는 구간에서는 선제적으로 자원을 확보해 서비스 품질을 보장한다. 실험 결과 기존 대비 에너지 소비가 20% 줄었다.

개발된 구조는 국산 신경망연산장치(NPU)와도 연동이 가능한 형태로 설계됐다. 나지현 ETRI 지능형기지국SW연구실장은 "오픈랜 기반 저전력 기지국 기술이 NPU와 결합되면 기지국 성능은 높이고 전력 소모는 크게 줄일 수 있다"고 밝혔다.

ETRI 연구팀은 에너지 절감을 최대 30% 수준으로 확대하고 로봇 제어 및 AI 서비스 연계 스마트공장 등 다양한 분야로 활용할 계획이다.

백용순 ETRI 입체통신연구소장은 "오픈랜 기반 기지국 소프트웨어 기술 확보는 국내 기업이 차별화된 제품을 개발할 수 있는 핵심 기반"이라며 "6G 지능형 네트워크로 발전하는 중요한 출발점이 될 것"이라고 말했다.

[이병구 기자 2bottle9@donga.com]