한국전자통신연구원(ETRI)는 밀리미터파 대역을 활용한‘저지연 ‘빔 스위칭’(Beam Switching)기술을 개발에 성공했다고 10일 밝혔다.
 |
| ETRI 연구진이 5G 실현의 핵심 기술로 꼽히는 빔스위칭 기술을 시연하고 있다. |
밀리미터파(mmWave)는 30G-300GHz대역의 고주파수를 의미한다. 대역폭은 1GHz이상으로 넓어 800MHz와 1.8GHz, 2.1GHz 대역에 대역폭은 최대 100MHz인 기존 4G보다 데이터 전송 속도를 크게 높일 수 있어 5G 이동통신에서 활용도가 클것으로 전망된다. 하지만 밀리미터파는 고유 특성으로 인해, 통신되는 범위가 상대적으로 좁은데, 국내 연구진이 이를 해결할 핵심기술 개발에 성공한 것이다.
밀리미터파는 직진성이 강하고 전파가 줄어들어 없어지는 감쇄 특성이 심하다. 따라서 밀리미터파를 쓰기 위해서는 송출하는 전력을 기지국에서 특정방향으로 모아 마치 빔(beam)처럼 만들어 사용해야 한다.
기존 4G 통신 방식은 주파수가 기지국에서 안테나를 중심으로 원형으로 퍼지기 때문에 빔이 하나만 있어도 되고 통신가능구역을 뜻하는 셀(cell) 구간도 비교적 넓었다. 하지만, 밀리미터파에서는 빔을 여러개 만들어 안테나를 둘러싸 파워를 몰아줘야 통신이 가능하다.
이렇다 보니 기존 4G에서는 넓은 대역이라도 한 두번의 기지국을 거치면 통신이 가능하지만, 밀리미터파에서는 여러번의 빔을 거쳐야 하므로 데이터가 뚝뚝 끓기는 현상이 발생할 수 있다.
이번에 ETRI가 개발한 기술은 빔 스위칭을 빨리함으로써 데이터 손실을 막는 기술이다. 빔 스위칭이란 단말의 움직임에 따른 위치변화에 맞춰 통신이 끊기지 않게 빔을 바꾸어주는 것을 의미한다.
ETRI에 따르면 연구진은 하나의 기지국에서 여러개의 빔을 효율적으로 관리하는 방식으로 연구를 진행했다. 즉, 단말이 빔에서 빔으로 이동할 때, 실시간으로 최적의 빔을 선택, 변경해줌으로써, 데이터 손실 및 지연을 최소화한 것이다. 이 기술은 4G보다 약 10배이상 빠른 속도로 최적 빔 선택이 가능해 밀리미터파의 좁은 통신범위 개선이 가능해지게 되고, 통신 사각지대가 해결된다고 ETRI는 설명했다. 향후 5G 이동통신 환경에서 이동단말의 통신 데이터 손실 및 지연을 극소화 할 것으로 기대되며, 5G 핵심기술로 활용 될 것으로 전망된다는 것이 ETRI의 설명이다.
연구개발책임자인 ETRI 김태중 기가통신연구부장은 “빔스위칭 기술은 국제표준화 기구의 요구사항 ITU-R의 IMT-2020 KPI(Key Performance Index, 핵심성과지표)인 단말의 최소 데이터 전송률을 만족하는 핵심기술로 활용될 수 있으며, 향후 다양한 빔형성 기술에도 적용될 수 있도록 노력중에 있다”고 밝혔다.
ETRI는 현재 수준의 기술이 5G 이동통신을 위한 핵심 전송기술 일부인 빔간 스위칭 기술을 개발한 상태로, 오는 2017년경에는 개발중인 모든 핵심기술을 반영한 5G 이동통신 시스템을 완벽히 갖춰 시연할 계획으로 있다고 밝혔다.
uk@heraldcorp.com
