한국전자통신연구원, 5G 기지국 기능 분산 장치 개발 나서

대한민국의 제조업 수준과 국가 기술 향상에 도움 될 것으로 보여

[인더스트리뉴스 최기창 기자] 국내 연구진이 차세대 5G 무선 접속 네트워크에 필요한 핵심 기술 개발에 착수한다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 동적 기능분할을 지원하는 5G 무선접속(NR) 기반 개방형 기지국 분산 장치(Distributed Unit) 개발에 착수했다고 밝혔다.

ETRI는 이번 연구를 중소·중견기업과 함께한다. 중·소규모 기업과의 협력을 통해 경쟁력 있는 기술을 개발하겠다는 뜻이다. 또한 국내 5G 인프라 확충은 물론, 글로벌 시장 점유율 확보에 큰 도움이 될 것으로 예상한다. 이를 위해 ETRI는 공동연구기관 관계자들과 워크샵도 개최할 예정이다.

ETRI 연구진이 5G 기지국 기능 분산 장치 구조에 대해 토론하고 있다. [사진=ETRI]

기존 4G 네트워크 구조로는 원활한 5G 서비스를 구현하는 데 한계가 있다. 5G 서비스 요구사항을 달성하기 위해서는 기존 구조로는 수백 Gbps급 대용량 통신이 필요해 전송용량에 한계가 있고 비용도 크기 때문이다. 또한 이동통신 네트워크 구축에 필요한 장비들의 규격이 다른 탓에 중소기업이 시장에 진출하기 어렵다는 것도 문제점으로 꼽혀왔다. 이동통신 장비 시장에 어려움이 있었던 이유다. 이에 ETRI는 대용량 전송이 원활하게 이뤄지면서도 공개된 규격을 사용하는 5G 이동통신 장비(모뎀) 개발에 나섰다.

연구진의 목표는 4G 네트워크 구조에서 중앙 기지국에 집중되어 있던 기능들을 분산시키는 개방형 5G RAN 구조 구축이다. 기지국 하나에서 모든 데이터 처리 기능을 담당하는 것과 달리 기지국 기능을 나누어 일부 하위 기능을 담당하는 분산 장치들로 5G 네트워크를 구성하겠다는 복안이다. 이 기술을 개발하면, 5G 기지국 중앙 장치와 분산 장치를 연결하는 프론트홀 인터페이스의 용량을 크게 개선할 수 있다. 중앙 장치가 수행하던 데이터 처리의 일부 기능을 분산 장치가 담당하기에 중앙 장치로부터 수신해야 하는 통신 용량을 크게 줄일 수 있기 때문이다. 또한 모든 기지국 기능이 통합된 장치를 구축하는 것보다 비용도 저렴하다. 분산 장치 구축을 늘려 5G 이동통신 서비스가 닿지 않는 영역을 줄일 수 있다.

ETRI는 두 단계에 걸쳐 연구를 진행한다. 1단계는 2021년까지 이동통신 사업자들이 필요로 하는 세계 최고 수준의 기능분할 분산 장치를 개발해 5G 서비스를 효율적으로 제공하는 것이 주목적이다.

특히 KT와 테크플렉스, 에프알텍, 쏠리드와의 공동개발을 통해 중소·중견기업에서 상용화할 수 있는 물리계층 기능분할에 중점을 둘 계획이다. 5G NR 규격을 준수하면서도 사용자가 체감하는 전송 속도를 높이기 위해 밀리미터파 기반 하이브리드 빔포밍 기술 개발과 능동 안테나 기술도 적용한다.

2단계는 확장형 기능분할 분산 장치 개발이다. 1단계에서 개발하는 분산 장치가 중앙과 유선으로 연결된 것과 달리 무선으로 접속할 수 있는 확장형 분산 장치를 개발할 계획이다. ETRI 측은 “2023년까지 저비용, 고효율 확장형 기능분할 5G 무선 장비를 개발해 이동통신 네트워크의 단순화, 구축 및 운용 비용 최소화, 서비스 범위를 확보하겠다”고 말했다.

이 연구는 큰 의미가 있다. 개방형 규격을 활용하기 때문이다. 이로 인해 중소·중견기업들의 시장진입이 쉬워져 기술이전을 통한 차세대 5G 장비 시장 활성화와 다변화, 이동통신 장비 수출 확대에 큰 도움이 될 것으로 보인다. 또한 연구 개발 성과를 기반으로 특허를 확보해 이를 국제 표준에 반영한다면, 5G 관련 산업을 선도할 수 있다는 장점도 있다. 더불어 이 기술은 스마트팩토리와 보안, 머신 비전 등 다양한 분야에서도 활용이 가능해 전체적으로 대한민국의 제조업 수준과 국가 기술 향상에 보탬이 될 것으로 예상된다.

ETRI 김태중 미래이동통신연구본부장은 “5G 기지국 분산 유닛 기술은 국내 중소·중견기업의 이동통신 장비시장 참여를 늘리고 대기업과 함께 생태계를 조성할 수 있어 세계 최고 5G 상용화 인프라를 완성하는 데 큰 도움이 될 것“이라고 했다.

정보통신기획평가원(IITP) 최성호 미래통신/전파 PM도 “이 기술은 정부의 5G+ 전략 달성에도 부합하며 국가기술 경쟁력 향상에 크게 기여할 것이다”고 전망했다.

한국전자통신연구원의 연구가 5G 시대를 앞당겨 한국의 산업 발전에 긍정적인 영향을 줄 수 있을지 관심이 쏠린다.