높은 트래픽 용량과 음영지역 해소
[테크월드=김경한 기자] 국내 연구진이 실내에서도 끊김 없이 5G 서비스를 원활하게 즐길 수 있는 핵심 네트워크 기술을 개발했다. 이로써 실질적인 5G 서비스 구역을 확대하면서 국내 통신 인프라를 한 층 더 개선하는데 큰 도움이 될 전망이다.
한국전자통신연구원(ETRI)은 실내에서도 끊김 없이 5G 서비스를 즐길 수 있는 광중계기 기술을 개발했다. 이 기술은 다수의 안테나를 공간적으로 분산 배치함으로써. 기지국으로부터 받은 밀리미터파(28GHz) 기반 광대역 5G 신호를 건물 내에 광범위하게 보낼 수 있는 기술이다. 이를 통해 실내 환경에서의 높은 트래픽 용량과 음영지역 문제를 해소할 수 있을 것으로 보인다.
생활에서 많이 쓰는 모바일 데이터는 실내에서 80%가량 소비된다. 본 기술을 활용하면 공항, 역사, 대형 쇼핑몰 등 실내 환경에서 5G 최대 전송 속도인 20Gbps급 서비스를 이용할 수 있다. 특히, 기존 방식 대비 전송 용량, 장비 크기, 구축 비용 등을 획기적으로 개선해 많은 활용이 예상된다.
연구진이 개발한 기술의 핵심은 RoF 광전송 기술과 5G 기지국 인터페이스 기술이다. RoF 광전송 기술은 최대 5km 구간에서 5G 무선 신호를 광신호로 바꿔 신호 왜곡 없이 전송할 수 있는 기술이다. 아울러, 5G 기지국 인터페이스 기술은 실외에 위치한 5G 기지국과 실내 분산 안테나 시스템을 무선 SW 업데이트(OTA) 방식으로 연결해 주는 기술이다. 아파트 옥상에 설치된 5G 기지국 인터페이스가 인근 기지국으로부터 5G 신호를 받아 RoF 기술이 탑재된 아파트 단자함에서 광신호로 바뀐 뒤, 각 층별 실내 곳곳에 분산되어 있는 안테나로 전달하는 셈이다.
이 기술은 5G 신호를 32개 대역으로 다중화하여 신호를 전달할 수 있어 전송 용량이 높은 편이다. 기지국처럼 복잡한 기능 구현이 필요하지 않고 비교적 단순한 기능만 구현하면 되기에 별도 기지국을 설치할 때보다 구축 비용도 1/5로 저렴하다.
연구진은 다이어리 정도 크기만한 RoF 광트랜시버를 개발해 실내 분산 안테나 시스템을 구성하는 호스트 장치와 안테나 장치에 심어 RoF 기술을 구현했다고 밝혔다. 5G 기지국 인터페이스 기술도 호스트 장치와 쉽게 연동할 수 있도록 노트북 크기를 지닌 독립 모듈 형태로 개발했다.
연구진은 최근 고주파 대역을 활용, 대용량 데이터 사용량 급증으로 인해 90년대부터 연구를 진행해온 RoF가 다시 쓰임새가 높아지면서 지니고 있던 원천기술과 노하우를 바탕으로 이번 성과를 낼 수 있었다고 밝혔다.
연구진은 본 과제를 통해 SCI급 논문 9편, 국내외 특허 30여 건을 출원했으며 에치에프알, 라이트론, 론텍, 제이티 등 광모듈 및 시스템 업체에 기술이전 총 5건을 완료했다. ETRI로부터 기술을 이전받은 기업들은 적극적인 사업화로 현재 일본, 미국 등에 관련 제품을 수출했다. 이로써 연구진의 기술이 전 세계 5G 인프라 구축에도 기여하고 있다.
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