반경 1km내 LTE방식으로 최대 128명까지 통신 지원
사람들이 밀집한 도심지역에서는 스마트폰 사용 시 데이터 속도가 현저히 느려지는 불편함이 있다. 이러한 현상은 기지국 당 정해진 데이터 용량을 여러 사람이 나눠 쓰기 때문이다.
ETRI 연구진은 이러한 문제점을 해소하기 위해 도심이나 빌딩, 가정에서 두루 활용이 가능한 소형셀(Small Cell) 기지국 기술을 개발했다. 스몰셀 기지국은 일반 기지국보다 작은 영역을 책임지는 소형 이동통신 기지국을 말한다.
본 기술은 소규모 이동통신 기지국으로서 LTE기반이다. 스몰셀 기술로 반경 1km 이내 무선 AP처럼 설치, 사용이 가능하다. 따라서 빌딩이 밀집한 지역이나 통신이 가능한 구역(셀)의 가장자리 등 수신 감도가 낮은 지역에서 대형 기지국과 동일한 전송 용량을 제공할 수 있다.
향후 본 기술이 상용화 되면 빌딩 밀집 지역 내 가로등과 같은 곳에 셋톱박스 형태의 크기로 설치, 반경 100m ~ 1km의 전송거리를 지원할 수 있다. 이를 통해 스몰셀 내에서는 8명에서 최대 128명까지 통신을 원활히 지원하는 방식이다.
본 기술은 기술이전을 통해 2년 내 상용화를 앞두고 있다. 향후 통신사각지대의 해소는 물론, 기존 사용하던 외국산 제품을 대체하여 관련 기술의 자립에도 큰 도움이 될 전망이다.
주파수 대역 묶어 속도를 향상시킨 소규모 이통기지국 역할
ETRI 연구진은 지난해 스몰셀 기지국 SW 개발에 이어 이번에는 서로 다른 여러 개의 주파수 대역을 묶어 하나의 주파수처럼 속도를 끌어올리는 기술(CA)도 적용했다. 연구진이 적용한 주파수 대역은 비연속적인 5개의 주파수 대역으로 단말에서 지원도 가능하다. 이에 스몰셀 기지국 SW 기술로는 최초로 20MHz를 5개 사용 시 최대 750Mbps 용량까지도 지원이 가능하게 된다.
본 기술은 작은 크기의 LTE 이동통신 기지국에 적용이 가능하다. 기지국 SW 개발/시험용 소프트웨어 플랫폼, 사용자의 무선자원 상태를 고려한 품질보장 알고리즘, 상향링크 전력제어, 간섭제어 기능을 포함한 무선자원관리 등 핵심 원천기술이다.
스몰셀 기지국 SW 기술은 외산 제품에 대한 차별화된 경쟁력을 갖기 위해 데이터 플랜 고속데이터 전송을 위한 제로카피 기술, 다양한 반송파집성 환경에서 사용자의 QoS를 보장하고 최적의 자원 할당을 위한 스케줄러 알고리즘, 스몰셀 특성을 고려한 무선자원관리(Radio Resource Management) 기능을 포함하고 있다.
또 일반 윈도우 PC환경에서 활용될 수 있도록 무선채널 모뎀, 여러 단말을 동작시키는 단말 에뮬레이션 기능 등을 포함했다. 향후 기술이전 시 기술 개발과정에서 편리성을 제공, 개발 기간을 단축시켜줄 전망이다.
ETRI 독자 기술개발로 국내 중소기업 경쟁력↑
시장조사전문기관에 따르면 현재 통신시장에서 대형기지국(매크로)이 차지하는 비율이 약 95%에 달하고 있지만 5년 후면 스몰셀 시장이 점점 커질 것으로 예상하고 있다.
현재 스몰셀 기지국 관련 SW는 100% 수입에 의존하고 있어 가격 경쟁력 약화, 기술 차별화 미비, 제품 출시가 늦어지는 등의 문제가 있다. 본 기술은 ETRI 독자 기술 개발로 이러한 문제점을 해소할 것으로 보인다.
또한 본 기술 개발을 통해 국내 스몰셀 기지국 업체들은 내년부터 5년간 약 675억 원에 달하는 해외 지출 로열티 절감이 가능할 것으로 내다보고 있다. 아울러 세계 시장 진출 시 5년간 약 2.3조 원에 이르는 매출도 기대된다.
ETRI 정현규 5G기가통신연구본부장은 “본 기술로 5G(세대) 이동통신 스몰셀 시장을 선점하고 해외에 진출하고자 하는 우리나라 중소기업 기술경쟁력 강화에 큰 도움이 될 것이다”라고 말했다.
본 기술은 현재 이동통신 장비업체에 기술이전 되었다. 향후 연구진은 방위산업체, 기업용 사설망 구축사업, 계측장비회사, 이동 기지국, 차량용 등에도 추가 기술이전 한다는 계획이다.
