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ETRI, 배낭형 소형셀 기지국 SW 상용화 눈앞LTE TDD/FDD 소형셀 SW 국산화…이중연결성 기술로 세계 수준 기술 개발

   
▲ ETRI 연구진이 배낭형 소형셀 기지국 SW 기술 및 장비를 테스트해보고 있다.

[아이티데일리] 야구장이나 축구장처럼 사람들이 갑자기 많이 모이는 지역에서는 스마트폰 통화나 통신이 쉽지 않다. 국내 연구진이 이러한 불편함을 없애는 진보된 소형셀 기지국 SW기술을 개발, 상용화를 앞두고 있다.

7일 한국전자통신연구원(ETRI)은 지난 2016년 LTE 소형셀(Small Cell) 기지국 소프트웨어(SW) 개발 성공에 이어 LTE-TDD(Time Division Duplex) 기술과 이중연결성이 지원되는 SW 기술 개발에 성공했다고 밝혔다.

이러한 기술들은 향후 건물이나, 운동경기장, 가정 등에서 활용이 가능하며 기존 SW기술이 업그레이드됨에 따라 향후 5G(세대)에서도 활용될 수 있는 핵심기술로 평가받고 있다.

연구진이 개발한 LTE-TDD기술은 상향(Uplink)과 하향(Downlink)의 비율을 시간으로 나눠 사용이 가능한 기술이다. LTE에서는 7가지 방법으로 상·하향 링크 비율을 달리할 수 있다. 예컨대 한정된 데이터에 대해 상황에 맞게 상·하향 데이터속도 비율을 조절할 수 있는 셈이다.

또한 이중연결성이 지원되는 SW 기술은 향후 5G에서도 활용이 가능하다. 현재는 ‘LTE-A 프로’ 라고 불리는 기술로, 사용자가 두 개의 기지국을 동시 연결해 데이터를 송·수신하는 기술이다. 5G에서는 4G와 5G 기지국을 동시 연결해 사용도 가능하다.

아울러 연구진은 추가적으로 기지국간 간섭을 제어해 셀의 가장자리에 해당되는 부분에서 사용자의 전송 속도를 높여주는 향상된 간섭제어(eICIC; enhanced Inter-Cell Interference Control) 기능과, 하나의 무선 자원으로 다수의 가입자에게 동일한 데이터를 전송하기 위해 사용되는 eMBMS(evolved Multimedia Broadcast and Multicast Service) 기능을 개발했다. 또 소형셀 기지국 SW를 검증하는 시험환경기술도 성공적으로 개발했다.

ETRI가 개발한 LTE-FDD/TDD SW는 국내뿐만 아니라 해외 수출이 가능한 모델이며, 연구진은 4건을 국내 기업에 기술이전 했다. 임시 LTE망을 구성할 수 있는 반경 수백 m~수 Km 거리에서 배낭형태 기지국으로 상용화도 가능할 전망이다. 연구진은 특히 과거에는 소형셀의 가입자 수용이 8명 정도였는데, 이를 8배 늘려 64명이 동시접속 가능하게 만들었다. 기존 방식에서는 FDD방식만 사용이 가능했으나, 이를 TDD방식까지 넓혔다.

해당 기술은 향후 사람이 많이 모이는 경기장, 백화점, 재난지역, 군통신 등 트래픽이 급증하는 곳에 적당할 것으로 기대된다. 실내·외 건물 벽이나 전봇대, 통신안테나 등에 마치 무선랜 AP처럼 붙이거나, 배낭을 메고 다니면서 활용될 것으로 보인다. 연구진은 소형셀의 크기는 용도에 따라 실내용은 무선랜 AP 크기정도로, 실외용은 신발박스 크기로 최소화했으며 배낭으로 만들 경우 무게는 10kg 내외가 될 것이라고 설명했다.

이로써 셀 간 경계의 통신음영 및 사각지대의 해소는 물론, 기존 사용하던 외국산 제품을 대체해 관련기술의 자립화에도 큰 도움이 될 전망이다. 따라서 실제 1만 명을 수용하는 야구경기장의 경우, 소형셀 1백 개 정도를 붙이게 되면 기존 데이터 서비스 대비 50배 정도의 전송속도로 다운받을 수 있게 된다. 소형셀 1대의 가격은 대략 수십에서 수백만 원대로 예상된다.

ETRI 기술경제연구본부의 조사에 따르면 현재 통신시장에서 대형기지국(매크로)이 차지하는 비율이 약 80%에 달하고 있지만, 5년 후면 소형셀 시장이 점점 커질 것으로 예상되며 LTE-TDD시장도 점차 증가하는 추세다.

현재 LTE 기반 소형셀 기지국 관련 SW는 대부분 수입에 의존하고 있어 가격 경쟁력 약화, 기술 차별화 미비, 제품출시가 늦어지는 등의 문제가 있었다. ETRI가 기술 개발에 성공함으로써 이러한 문제점 해결이 가능하게 됐다는 설명이다. 이밖에 연구진이 세계적 수준의 기업들과 성과 측면에서 어깨를 나란히 하자 ETRI는 글로벌 칩 제조사들과의 협업을 위한 국제공동연구도 타진 중이다.

정현규 ETRI 5G기가서비스연구부문장은 “본 기술로 LTE 소형셀 기술 독립을 원하는 업체의 기술경쟁력 강화와, 5G 이동통신 스몰셀 시장을 선점하고자 하는 중소기업에게 큰 도움이 될 것”이라고 말했다.

이재학 정보통신기술진흥센터(IITP) 이동통신 PM은 “소형셀 기지국 SW기술이 국산화돼 중소기업의 효과적 활용이 예상되며, 이러한 기술력을 바탕으로 5G로 이어질 수 있도록 노력하겠다”고 밝혔다.

한편, 해당 기술은 과학기술정보통신부와 IITP의 ‘초연결 스마트 모바일 서비스를 위한 5G 이동통신 핵심기술 개발’ 과제의 일환으로 개발됐다. 연구진은 오는 26일부터 스페인 바르셀로나에서 개최되는 MWC 2018에 유캐스트와 함께 기술을 출품, 해외마케팅을 할 예정이다. 연구진은 지난 4년 간 기술개발을 통해 국내·외 특허 120건, SCI 논문 10편 등의 성과를 올린 바 있다.

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