한국전자통신연구원(ETRI)이 세계 최고 수준의 5G소형 기지국 기술 개발에 성공했다. 구축비용 및 공간 절약 효과가 높아 국내 5G 인프라 확산에 크게 기여할 것으로 기대된다.

ETRI 입체통신연구소는 5G 밀리미터파 대역에서 초당 2.2기가비트(Gbps) 속도로 데이터 전송이 가능한 ‘5G스몰셀(Small Cell) 상용 소프트웨어(SW) S기술’을 개발했다고 21일 밝혔다. 

3~30㎓의 높은 대역 주파수를 사용하는 5G는 3G나 LTE보다 통신 속도가 훨씬 빠르다. 대신 전송거리가 짧고 장애물을 통과하는 능력이 크게 떨어진다는 한계가 있다. 때문에 원활한 5G통신망 구축을 위해선 기지국을 촘촘히 많이 구축해야 한다. 하지만 비용 및 공간 자원이 소모가 커, 이동통신사들의 투자가 지연되고 있는 실정이다. 

이 같은 문제의 해결책으로 떠오르는 기술이 ‘5G스몰셀’이다. 5G스몰셀은 전파 출력이 낮고, 크기가 작은 소형 기지국이다. 3.5GHz 대역 5G신호를 전송하는데는 20㎠ 넓이의 태블릿 PC만한 스몰셀 장치 하나면 충분하다. 훨씬 강한 5G신호를 보낼 수 있는 실외용 대형 스몰셀도 50㎠ 크기에 불과하다. 또 인터넷 선이 있는 곳이라면 어디든 쉽게 설치할 수 있고, 구축비용도 저렴하다. ETRI가 이번에 개발한 소프트웨어는 이 5G스몰셀들의 연결 및 작동을 원활하게 해주는 역할을 한다.

ETRI는 새로 개발한 스몰셀 및 소프트웨어로 실험 기지국을 구축해 성능테스트도 진행했다. 그 결과, 400㎒ 주파수 대역 기준 2.2Gbps의 속도로 데이터 전송이 가능함을 확인했다. 기지국이 제공할 수 있는 업링크 최대 성능도 초당 230메가비트(Mbps)로 2배 이상 늘었다. 5G 단독모드 단말로 영상통화를 하면서 기지국 간을 이동할 때도 끊김 없이 서비스를 제공하는 ‘핸드오버 기술’ 검증도 완료했다. 

김일규 ETRI 이동통신연구본부장은“밀리미터파 주파수 대역은 반경이 작은 5G 스몰셀 기지국이 유용하다”며 “이번 기술개발로 최대전송 속도를 2.2Gbps까지 달성해 적은 비용으로도 높은 성능을 낼 수 있는 소프트웨어 개발에 성공했다”고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부가 추진하는 ‘5G지능형 오픈 스몰셀 기술 개발’과제의 일환으로 진행됐다. ETRI와 SK텔레콤, 유캐스트, 한화시스템, 퀄컴 등 기업이 연구에 참여했다. ETRI는 이와 관련해 국내·외 특허 80건 출원과 국제 표준 기고 13건 등의 성과를 창출했다. 또한 향후 ‘5G 뉴 라디오(NR) 단계별 표준’에 따라 차세대 규격에 맞게 기술을 고도화할 예정이다. 5G NR 표준은 국제 이동통신 표준화 협력기구(3GPP)가 개발한 5G통신 글로벌 표준이다.