국내 연구진이 내쇼날인스트루먼트(NI) 솔루션을 활용해 5세대(5G)/5세대 이후(B5G) 통신 시스템에 적용 가능한 ‘실시간 유연이중(Real-Time Flex-Duplex Radio)’ 기술을 세계 최초로 개발했다.
연세대학교 김성륜 교수, 채찬병 교수 연구팀은 12월 4일부터 8일까지 싱가포르에서 열린 ‘국제전기전자공학회 글로브컴 2017(IEEE GLOBECOM 2017)’의 NI 부스에서 실시간 유연이중 기술을 선보였다.
5G/B5G에는 밀리미터파(28GHz, 37GHz 등) 대역 기술이 주로 활용될 예정이지만 6GHz 이하 스펙트럼도 여전히 중요하다. 연세대 연구팀은 6GHz 이하 스펙트럼에서도 기존 전파 상황을 센싱해 사용되지 않는 대역을 파악하고, 상황에 따라 전이중, 반이중 등 여러 듀플렉싱 기술을 유연하게 활용하는 주파수 자원 공유 기반 실시간 다중계층 유연이중 기술 개발에 성공했다.
시연을 위해 연구팀은 센싱된 채널 정보를 멀리 위치한 서버로 전송해 확률지도를 생성했고, 이 연산 결과를 다시 전시 시스템에서 전송받아 유연이중 기술을 적용했다. 이번 개발과 시연을 위해 채널 센싱에는 NI USRP-RIO를, 실제 송수신에는 NI PXI 기반 FlexRIO와 NI 5791 트랜시버를 사용했다.
실시간 유연이중 기술을 통해 연구팀은 기존 전이중 기술 대비 최대 2배 빠른 네트워크 레벨 전송율을 달성했다. 현재 반이중 기반 LTE 시스템에 비해 추가 주파수 할당 없이 4배 속도를 달성한 것. 이로써 수조원에 달하는 주파수 경매 비용을 절감할 수 있으며, 5G/B5G에 한 걸음 더 다가갈 수 있게 됐다. 또한 여기에 다중안테나 기술을 접목하면 더 빠른 전송율을 달성할 수 있을 전망이다.
채 교수 연구팀은 아시아 최초로 NI의 리드유저 프로그램에 참여하고 있으며, NI의 솔루션을 사용해 2014년 실시간 전이중 기술, 2015년 LG전자와 함께 실시간 다중안테나 전이중 기술을 세계 최초로 시연한 바 있다. 또한 2016년에는 광대역 전이중 기술과 렌즈 기반 밀리미터파 기술을 선보였다.
한편 이번 연구는 정보통신기술진흥센터(IITP) 전파연구센터, 과학기술정보통신부 정보통신기술(ICT) 명품인재양성사업의 후원을 받아 진행됐다.
