국내 연구진이 초고주파(mmWave, 28GHz) 대역에서 ‘작은 기지국(스몰셀, Small Cell)’ SW 기술을 개발했다.

이로써 국내 중소·중견기업들이 외산 SW가 아닌 우리 기술로 만든 SW를 5G 스몰셀 통신장비에 적용해 상용화 할 수 있게 되었다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 5G 통신 음영지역이나 인구 밀집 지역 등에서 전송용량을 키우며 체감 통신 속도를 높일 수 있는 초고주파 대역 지원 5G 스몰셀 SW기술 개발에 성공했다고 밝혔다.

5G에는 3.5GHz 중대역 주파수와 28GHz 이상 초고주파 두 대역이 있다. 초고주파(28GHz) 대역에서는 전달 손실과 전파 제한이 일어나는 것을 방지하기 위해 기지국의 최소 반경을 설정하는 것이 중요하다.

5G 스몰셀은 작은 반경을 지녀 초고주파 대역을 지원하기에 적합한 기지국이다.

또한 낮은 송신전력으로 높은 용량의 데이터를 전송할 수 있고 설치가 쉬우며 구축 비용도 낮아 5G 인프라 구축 핵심 장비로 꼽힌다.

그간 4G 스몰셀 장비 관련 기업들은 매번 발전하는 기지국용 모뎀 칩셋에 맞는 SW를 따로 개발해야 했다.

보급 후에도 유지, 보수를 해야 하는데 비용이 만만치 않고 외산 의존도가 높아 기술력을 따라잡기 위한 부담이 컸다.

ETRI는 3.5GHz 대역보다 더 많은 전송용량을 보낼 수 있고 높은 기술력이 필요한 28GHz 대역을 지원하는 5G 스몰셀 SW 기술을 먼저 개발했다.

연구진은 퀄컴과 공동연구를 통해 성과를 냈다. 퀄컴이 개발한 기지국용 5G 스몰셀 모뎀 칩셋에 ETRI가 개발한 SW를 결합하며 규격에 맞는 시제품을 만들고 상용 단말을 이용해 통신하는데 성공한 것이다.

ETRI는 본 기술이 외산 SW에 뒤지지 않는 성능을 구현하면서도 저렴하게 활용될 수 있어 우리나라 중소, 중견기업의 5G 스몰셀 국산화 및 상용화에 큰 도움이 될 수 있다고 말했다.

연구진은 본 기술로 5G 스마트 학교 상황을 가정한 비대면 교육 서비스 시연도 진행한다.

학생들이 5G 단말과 연결된 증강현실(AR) 안경을 착용하면 원격 수업도 생생하게 들을 수 있는 모습을 구현한 것이다.

28GHz 5G 스몰셀이 상용화되면 고용량 데이터를 요구하는 비대면 동영상 학습, 화상회의, 원격의료, 온라인 콘서트 및 스포츠 행사 초실감 서비스, 스마트 팩토리, 스마트 시티 등 다양한 5G 융합 분야에 활용될 전망이다.

ETRI는 2G에서 LTE에 이르기까지 이전 세대 이동통신들의 규격 발전에 따른 기술력을 꾸준히 확보해오며 이번 성과를 낼 수 있었다고 밝혔다.

콘텔라 박순 대표는 “그간 외산 SW에 의존, 고비용, 저품질 문제 등으로 상용화에 많은 어려움을 겪었는데 이번 SW 국산 기술로 스몰셀 개발 기간을 단축하고 조기 상용화에 큰 도움이 될 것이다”고 전했다.

유캐스트 김재형 대표는 “ETRI의 SW 기술을 적용한 4G LTE 시스템 장비를 국내외 시장에 판매하고 있다. 이번 기술 개발로 5G 스몰셀 기반 사업 영역을 확대하고 해외 시장 진출에도 좋은 기회가 될 것이다”고 설명했다.

퀄컴 테크날리지 푸닛 세띠(Puneet Sethi) 시니어디렉터는 “ETRI의 5G 초고주파 기술 시연으로 5G 밀리미터파 스몰셀의 상용화에 대한 기대감이 커졌다. 앞으로도 ETRI와 좋은 파트너십을 유지하며 차세대 이동통신 기술개발 협력을 이뤄나가겠다”고 말했다.

ETRI 김일규 이동통신연구본부장도 “밀리미터파 5G 스몰셀 기지국 SW 개발 성공으로 우리나라 중소·중견기업이 5G 스몰셀 보급을 선도하고 전 세계 5G 인프라를 구축하는데 많은 도움을 줄 수 있을 것이다”고 밝혔다.

현재 연구진은 시연에서 28GHz 대역에 할당된 800MHz 대역폭 중 일부인 100MHz 폭을 대상으로 여러 대의 상용 단말이 동시에 접속할 수 있음을 보였다.

새로 건설될 8차선 고속도로 중 한 개 차선을 대상으로 문제가 없는지 시험을 진행한 셈이다.

연구진은 향후 빔포밍 기술, 반송파 집성 기술 등을 결합, 전체 800MHz 대역폭을 대상으로 통신 가능함을 선뵐 예정이다.

고속도로 8차선을 전부 활용해 진정한 5G 속도를 낼 수 있도록 인프라 요소 기술을 만드는 것이다.

나아가 ETRI는 이번 달성한 5G 규격을 넘어 차세대 규격에 맞는 지능형, 개방형 인터페이스를 추가 개발, 5G 스몰셀 기지국을 상용 수준으로 발전시킬 것이라고 밝혔다.

본 기술은 2018년부터 과학기술정보통신부와 정보통신기획평가원(IITP) “5G NR기반 지능형 오픈 스몰셀 기술 개발” 과제로 SK 텔레콤, 콘텔라, 유캐스트, 퀄컴 테크놀로지와 함께 개발했다.

국내·외 특허 27건, 국제 표준 기고 8건을 제출했고 중소기업에 관련기술을 이전할 계획이다. <보도자료 본문 끝>