ETRI 연구진이 5G 스몰셀을 활용해 VR, AR 등 대용량 고화질 서비스를 체험하는 모습.

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우리 연구진이 5세대(5G) 소형 기지국인 스몰셀용 상용 소프트웨어(SW)를 세계 최고 수준 성능으로 구현했다. 국내 5G 인프라 확산과 5G 스몰셀 중소기업 경쟁력 제고에 기여할 전망이다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 5G 밀리미터파 대역에서 다운링크(기지국에서 단말로 보내는 데이터 경로) 2.2기가비피에스(Gbps)를 제공하는 5G 스몰셀 상용 SW 기술을 개발했다고 21일 밝혔다.

이 기술을 활용하면 인구 밀집 지역에서 5G 사용자 체감 속도를 높이고 5G 특화망에서도 높은 전송속도로 다양한 서비스를 제공할 수 있다.

5G 통신은 3~30기가헤르츠(㎓)의 높은 대역 주파수인 '밀리미터파'를 이용한다. 낮은 주파수를 이용하는 3G·4G보다 통신속도가 빠르지만, 전송 거리가 짧고 작은 장애물에도 쉽게 통신이 끊어진다.

기지국을 촘촘하게, 많이 구축해야 한다. 작은 스몰셀이 문제해결 방안으로 떠오르는 이유다. 5G 스몰셀은 3.5㎓ 대역의 경우 가로·세로가 20㎝, 두께가 1㎝로 태블릿PC 크기다. 실외용 대형 스몰셀도 가로·세로 크기가 50㎝를 넘지 않는다.

ETRI는 이번 기술개발로 스몰셀 기지국을 활용한 5G 통신에도 반송파 집성(CA) 기술을 제공할 수 있게 했다. CA는 주파수 채널을 묶는 기술로 주파수 유연성과 데이터 속도 증가에 효과가 있다. 400메가헤르츠(㎒) 주파수대역 기준 사용자당 2.2Gbps 전송속도 제공이 가능해졌다.

ETRI는 개발 SW 기술에 퀄컴 플랫폼을 활용해 상용단말 접속 시험까지 마쳐 즉시 상용화가 가능하다고 설명했다.

ETRI 연구진이 개발한 5G 스몰셀 상용 SW 기술로 2Gbps가 넘는 통신속도를 구현하는 모습.

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ETRI는 지난해 개발한 5G 스몰셀 단독모드(SA) 기지국 성능도 크게 향상했다. 동시 접속 가입자 수는 64명으로 두 배 늘어났다. 기지국이 제공할 수 있는 업링크(단말에서 기지국으로 보내는 데이터 경로) 최대 성능도 두 배 이상 늘어 230메가비피에스(Mbps)까지 제공할 수 있다.

5G SA 단말로 영상통화를 하면서 기지국 간 이동할 때도 끊김 없이 서비스를 제공하는 '핸드오버' 기술 검증도 마쳤다. 이를 비롯해 증강현실(AR) 글래스를 이용한 고화질 동영상 서비스, 화재경보 서비스 시연에도 성공했다.

연구진은 △CA기술을 지원하는 5G 뉴라디오(NR) 무선 자원 스케쥴링 △초고속 데이터 전송을 위한 데이터 플랜 최적화 △5G 스몰셀 스케줄링 △빔 관리 알고리즘 △5G NR 호제어 기술 등 노하우를 수년간 축적해 이번 성과를 낼 수 있었다고 밝혔다. 저사양 하드웨어(HW)로도 대용량(매크로) 기지국과 유사한 성능구현이 가능하다.

김일규 ETRI 이동통신연구본부장은 “밀리미터파 주파수 대역은 반경이 작은 5G 스몰셀 기지국이 유용한데 이번 기술개발로 최대 전송 속도를 2.2Gbps까지 달성해 저비용으로도 고성능을 낼 수 있는 SW를 개발했다”고 말했다.

최상호 정보통신기획평가원(IITP) PM도 “이번 연구개발(R&D) 성과로 중소기업 5G 스몰셀 제품들이 세계적인 수준으로 인정받고 있고 5G 상용망뿐 아니라 5G 특화망 등 다양한 서비스를 활용에도 많은 도움이 될 것”이라고 말했다.

향후 연구진은 5G NR 단계별 표준에 따라 차세대 규격에 맞게 기술을 고도화할 예정이다.

ETRI는 이번 기술과 관련해 국내·외 특허 80건 출원과 국제 표준 기고 13건 등 성과를 창출했다. 또 국내 5G 특화망 시범서비스 사업을 진행하면서 5G 스몰셀 활용을 다각도로 진행 중이다.

이번 기술은 2018년부터 과학기술정보통신부와 IITP 지원으로 진행된 '5G NR기반 지능형 오픈 스몰셀 기술 개발' 과제 일환으로 SK텔레콤, 유캐스트, 한화시스템, 퀄컴과 함께 개발했다.

김영준기자 kyj85@etnews.com

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