5G 개방형 기지국 분산 장치 기술 개념도. (사진=ETRI 제공)
국내 연구진이 원활한 5G 서비스를 구현하기 위해 기존에 중앙 장치에서 통합적으로 이뤄지던 기능들을 여러 개의 장치로 분산시킨 이동통신 장비를 개발한다.
중앙 장치로부터 수신받는 용량을 크게 줄일 수 있을 뿐만 아니라 제조 비용도 저렴해 이동통신 서비스 범위를 늘릴 수 있다.
한국전자통신연구원(ETRI)은 동적 기능분할을 지원하는 5G 무선접속(NR) 기반 개방형 기지국 분산 장치 개발에 착수했다고 3일 밝혔다.
기존 4G 네트워크 구조로는 원활한 5G 서비스를 구현하는 데 한계가 있다. 기존 구조로 5G 서비스 요구사항을 달성하기 위해서는 수백 Gbps급 대용량 통신이 필요해 전송용량에 한계가 있고 비용도 크기 때문이다.
특히 이동통신 네트워크 구축에 필요한 장비들이 제조사마다 규격이 달라 중소기업들이 시장에 진출하기 어렵고 이동통신 장비 시장이 성장하는 데도 한계가 있었다.
연구진이 개발에 나선 5G 이동통신 장비(모뎀)는 4G 네트워크 구조에서 중앙 기지국에 집중돼 있던 기능들을 분산시키는 개방형 5G RAN 구조다. 기지국 하나에서 모든 데이터 처리 기능을 담당하는 것과 달리 기지국 기능을 나눠 일부 하위 기능을 담당하는 분산 장치들로 5G 네트워크를 만드는 것이다.
기술이 개발되면 5G 기지국 중앙 장치와 분산 장치를 연결하는 프론트홀 인터페이스의 용량을 크게 개선할 수 있다. 중앙 장치가 수행하던 데이터 처리의 일부 기능을 분산 장치가 담당하면서 중앙 장치로부터 수신해야 하는 통신 용량을 크게 줄일 수 있기 때문이다.
또한 모든 기지국 기능이 통합된 장치를 구축하는 것보다 비용이 저렴하기 때문에 분산 장치 구축을 늘려 5G 이동통신 서비스가 닿지 않는 영역을 줄일 수 있다.
ETRI 연구진이 이동통신 기술의 접속시험을 하고 있는 모습. 박재우 책임연구원, 천익재 책임연구원. (사진=ETRI 제공)
연구는 두 단계에 걸쳐 이뤄진다. 1단계는 2021년까지 이동통신 사업자들이 필요로 하는 세계 최고 수준의 기능분할 분산 장치를 개발해 5G 서비스를 효율적으로 제공한다.
2단계는 확장형 기능분할 분산 장치를 개발하는 것으로 1단계에서 개발하는 분산 장치가 중앙 장치와 유선으로 연결된 것과 달리 무선으로 접속할 수 있는 확장형 분산 장치를 개발한다.
ETRI는 2023년까지 저비용, 고효율 확장형 기능분할 5G 무선 장비를 개발해 이동통신 네트워크의 단순화, 구축 및 운용 비용 최소화, 서비스 범위 확보를 목표로 하고 있다.
연구진은 연구개발 성과를 기반으로 핵심 원천 특허를 확보하고 이를 국제표준에 반영하기 위한 국제표준화에도 참여할 계획이다.
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 도움이 될 것"이라고 말했다.