국내 연구진이 5세대(G) 인프라에 필수적인 스몰셀 장비 국산화를 위해 본격 연구에 착수했다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 과학기술정보통신부 주관 5G 무선접속(NR,New Radio)기반 지능형 오픈 스몰셀 기술 개발에 착수, 최근 원내서 공동연구기관과 워크샵을 개최했다고 23일 밝혔다.

스몰셀(Small Cell)은 철탑 기지국보다 작은 소형 이동통신 기지국으로 저출력으로 커버리지가 적은 특징이다. 가정용, 빌딩용, 도심 핫스팟용, 실외용등 다양하다.

ETRI가 개발하는 기술은 5G 핵심조건인 최대 전송속도(eMBB) 향상 중 사용자 체감 전송속도를 높이는데 중점을 둔다.

연구진이 기대하는 기술 개발 효과는 크게 두가지다.

첫째, 무선 액세스 네트워크가 개방형 구조를 지향하기에 새로운 융합 생태계가 마련될 수 있다. 즉 기존 장비는 일체형 스몰셀이 대부분이었는데 본 기술은 기능별로 장비를 분리할 수 있도록 개발된다. 이러한 특징은 사업자가 목적에 따라 장비를 따로 따로 나눌 수 있어 다양한 장비 생태계를 만들 수 있게 된다.

둘째로 스몰셀 위에 개방형 API를 제공, 스몰셀이 장착되는 빌딩, 쇼핑몰, 경기장 등과 같은 지역에서 목적에 맞는 서비스가 쉬워진다. 따라서 이에 맞는 생태계 마련도 가능해 사업자가 서비스 조력자(Enabler)기능을 제공할 수 있게 된다고 연구진은 설명했다.

ETRI는 SK텔레콤, 콘텔라, 유캐스트와 공동개발을 통해 2020년까지 국제표준기구인 3GPP의 NR 첫 번째 단계 규격(3GPP Rel.15)을 제공하는 5G NR 스몰셀 기지국 개발이 1차 목표다.

이를 위해 먼저 LTE망을 기반으로 대용량, 초고속 데이터 통신이 필요할 때만 5G를 이용하는 기술 개발 후, LTE 망 없이 5G 네트워크를 사용하는 기술까지 개발한다는 계획이다.

선행 단계인 비 단독 모드(NSA: Non-Standalone)는 단말이 LTE와 5G 모뎀을 모두 가지고 있어야 하며 초기 접속은 LTE를 통하고 전송속도를 올리기 위해 5G기지국에 접속하는 모드이다. 이 경우 5G 기지국은 4G의 코어망 장비와 연결된다. 이후 단독 모드 (Standalone)로 전환, 5G 코어 네트워크만 사용하게 된다.

LTE에서 5G로 도약하기 위해 연구진은 기존 연구개발에 성공했던 LTE 스몰셀 기술을 경험으로 밀리미터파까지 수용할 수 있는 위치기반 ‘빔포밍’을 개발, 새로운 기지국에 적용할 계획이다. 빔포밍은 스마트 안테나의 한 방식으로 안테나의 빔이 해당 단말에게만 국한해 비춰  전송 속도를 높이기 위한 것이다.

또한, 2022년까지 3GPP NR 두 번째 단계 규격(3GPP Rel.16 5G NR)에 지능형, 개방형 인터페이스를 추가 개발하고 5G 스몰셀 기지국을 상용 수준으로 발전시킬 계획이다. 연구 성과를 기반으로 핵심 원천 특허를 확보, 스몰셀 분야 국제표준 기술개발에도 도전한다.

ETRI 김태중 미래이동통신연구본부장은“5G 스몰셀 기반기술의 국산화는 국내 중소·중견기업의 이동통신 장비시장 참여를 위한 돌파구가 될 것이다. 이로써 다양한 5G 융합서비스 적용을 위한 발판이 될 것이다”고 말했다.

정보통신기술진흥센터(IITP) 이재학 미래통신/전파 PM도“5G 스몰셀은 우리나라 강소기업이 진출 가능한 장비시장으로 국가기술 경쟁력 향상에 크게 기여할 것”이라고 밝혔다.

한편, 연구진은 5G 시대에는 새롭게 채택한 고주파 대역(밀리미터파)의 전파특성상 스몰셀의 중요성이 부각될 것으로 보고 있다. 스몰셀은 폭발적으로 늘어날 트래픽을 감당키 위해 활용될 것이라는 점이다. 스몰셀은 상대적으로 커버리지가 좁지만 성능이 뛰어나다는 평가다.

연구진은 지난 2016년 통신사각지대를 없애주는 LTE기반 스몰셀 SW개발에 성공했고 올해 초에는 보다 업그레이드된 LTE-A Pro기반 스몰셀 SW개발에 성공하여 중소기업에 기술 이전했다. 기술 이전받은 업체는 배낭형 기지국 제품으로 만들어 해외 시장 진출도 모색 중이다.