5G 프로토타입 혁신 가속화

▲ NI ‘MIMO 애플리케이션 프레임워크’
[아이티데일리] 내쇼날인스트루먼트(이하 NI)는 ‘MIMO 애플리케이션 프레임워크’를 개발했다고 24일 밝혔다.

‘MIMO(Multiple Input Multiple Output)’는 다중안테나를 사용해 데이터를 동시 송수신함으로써 전송효율을 향상시키는 기술로, 이번에 발표한 소프트웨어(SW) 설계 프레임워크를 NI의 소프트웨어 정의(Software-defined) 전파(radio) 하드웨어(HW)와 결합하면 기존 ‘MIMO’와 ‘매시브(Massive) MIMO’ 프로토타입을 모두 설계할 수 있는 물리적 층(physical layer)을 구성할 수 있다. 해당 물리 층은 ‘랩뷰(LabVIEW)’ 소스 코드로 작성돼 가독성이 높고 재구성이 가능하며, 파라미터 기반으로 작동한다.

‘MIMO 애플리케이션 프레임워크’는 무선 개발자들이 알고리즘을 개발하고 사용자 정의 IP를 평가해 실제 멀티유저 MIMO 구축과 관련된 다양하고 실질적인 문제들을 해결하도록 지원한다. 안테나는 4개부터 128개까지 적용할 수 있으며, NI ‘USRP RIO’ 및 NI ‘PXI’ HW플랫폼과 함께 사용하면 크고 작은 안테나 시스템 구축 시 시스템 통합 및 설계 작업을 최소화할 수 있다.

연구자들은 별도의 설정 없이 시스템을 사용해 매시브 MIMO 실험을 진행하고, 다른 방식에 비해 훨씬 짧은 시간 안에 자신만의 신호 처리 알고리즘을 원활하게 통합할 수 있다. 따라서 5G를 향한 무선 업계 경쟁 속에서 설계 시간을 대폭 단축 가능하다는 게 NI 측이 강조하는 장점이다.

NI의 RF/통신 리드유저(Lead User) 프로그램에 참여하고 있는 영국 브리스톨 대학교(Bristol University) 연구진은 5G 연구에서 NI의 유연한 프로토타입 플랫폼을 사용해 왔으며, 최근에는 스웨덴 룬드 대학교(Lund University)와 공동 연구를 진행해 현재 4G 네트워크 대비 스펙트럼 효율성을 22배 향상시키는 성과를 발표한 바 있다.

앤드류 닉스(Andrew Nix) 브리스톨 대학교 CSN그룹 수장 겸 공과대학장은 “NI의 MIMO 플랫폼은 매시브 MIMO 연구에 필수불가결한 툴이었다”고 강조하며, “연구진은 NI에서 제공한 ‘MIMO 애플리케이션 프레임워크’로 고도의 연구를 바로 진행할 수 있었고, SW와 HW의 원활한 통합을 통해 이론을 기반으로 신속하게 프로토타입을 제작할 수 있었다. 그 결과 스펙트럼 효율성에서 기록적인 성과를 수립해 매시브 MIMO의 5G 기술로서의 가능성을 증명해 보였다”고 말했다.

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