우리가 주로 사용하고 있는 스마트폰은 4세대(G) 이동통신 방식으로 모바일 데이터를 기지국까지 전달하는 광전송 회선에는 문제가 없다. 하지만 5G 이동통신으로 진화는 많은 데이터 폭증현상을 야기하는데 국내 연구진이 아날로그 방식으로 광섬유를 통해 모바일 데이터를 직접 전송하는 방식에 성공, 경제적인 대용량 기지국 구축이 가능케 되는 길을 열었다.
ETRI는 세계 최고 수준의 광기반 차세대 대용량 이동통신기지국 구축기술 개발에 성공했다고 밝혔다. 이를 통해 ETRI는 차세대 이동통신 서비스를 위한 인프라 구축비용 절감으로 관련 서비스 시장 활성화에 크게 기여할 것으로 전망하고 있다.
일반적으로 ‘이동통신 기지국’이란 이동통신용 안테나, 데이터 전송을 위한 광섬유 선로(광전송 링크), 전화국내의 디지털신호처리장치를 말한다.
그동안 통신시장에서 모바일 정보를 스마트폰으로 보내기까지에는 광전송 구간에서 디지털화가 필수였다. 하지만 데이터 용량이 커지는 미래의 5G 상황의 경우 디지털로 하게 되면 용량이 1000배까지 증대됨에 따라 많은 비용과 문제점을 야기해 새로운 기술이 필요했다.
이에 따라 ETRI가 아날로그 신호를 광섬유로 전송을 통해 이 문제를 원천적으로 해결해 냈다.
ETRI는 12개의 전파신호를 기지국의 안테나에 각각 매칭 되도록 만들어 기지국 당 1GHz 대역폭 내에서 15Gbps급의 트래픽을 제공할 수 있게 됐다고 설명했다. 연구진이 만든 기지국은 향후 대도시 인근의 전화국과 이동통신 안테나 사이에 설치, 기존 이동통신 기지국을 개선, 대용량 클라우드 기지국 구축이 가능케 될 것으로 예상하고 있다.
현재 사용 중인 4G 이동통신 서비스를 위한 디지털 광전송 방식 기반의 이동통신기지국 구축시 광 송수신 장치비용이 대략 5000달러임을 감안할 때 ETRI는 600달러 이하 수준으로 절감할 수 있을 것이라고 밝혔다.
아울러 통신사업자의 기지국 운용 환경에 적합하도록 유연한 구성이 가능한 아날로그 광전송 기술 및 기지국 정합용 시스템 개발을 성공했고 이에 대한 검증도 마쳤다고 전했다.
이에 따라 향후 5G 이동통신, 사물인터넷(IoT/M2M) 인프라 및 촉감형(tactile) 인터넷 서비스 등에 적용시, 비용절감은 물론 효율성도 클 것으로 기대하고 있다.
ETRI는 이번 기술이 에너지, 상면적, 비용, 자원, 트래픽을 절감시키고 관련산업의 생태계를 성장시킬 수 있다는 의미에서 ‘하이파이브-에스코트(HIGH FIVE ESCoRT)’라고 명명했다.
이를 통해 기존 대기업 중심의 이동통신기지국 장비 시장에 중소기업도 진출이 가능하도록 국내 중소 장비업체의 기술 및 시장 경쟁력을 한 단계 업그레이드 시킬 수 있다고 연구진은 설명했다.
정현규 ETRI 통신인터넷연구소장은 “광 기반 차세대 대용량 이동통신기지국 핵심기술을 조기에 성공적으로 개발함으로써 이동통신기지국 산업 자체에 미치는 경제적 효과는 물론 토종 광 전송 기술을 활용한 유-무선 통신 산업 전반의 동반 성장을 주도할 수 있게 됐다”고 말했다.
한편 ETRI는 이번 기술이 미래창조과학부 ‘광 기반 컴팩트 라디오 & 덴스 디지털 이동통신기지국 핵심기술개발’을 통한 쾌거이며 내년이후 상용화가 이뤄질 것으로 보고 세계시장 진출도 계획중이라고 밝혔다.
향후 이번 기술은 광전송 장비 업체나 광 모듈업체 등에 기술이전 한다는 계획이다. 아울러 연구진은 향후 5G에 적용키 위한 실용화기술에 매진, 상용화에 한 발짝 더 다가간다는 방침이다.
또한 본 기술 개발을 통해 ETRI는 해외특허 13건 출원을 비롯, 국제표준도 이끌었고 관련분야 최고의 SCI 논문 3편도 발표했다고 밝혔다.
