[재밌는 IT이야기]이동통신 기지국 구축기술

아날로그 방식 광섬유 데이터 전송 성공 … '대용량 기지국' 구축 혁신

▲ 정길호 ETRI 홍보팀장

지금보다 인터넷 트래픽이 수 천배 폭증이 될 것으로 예측되는 차후의 5G(세대) 시대에는 현재의 이동통신 기지국 시스템 방식으로는 커버가 되지 못한다. 5G 이동통신으로 진화는 많은 데이터 트래픽이 예측되는데 국내 연구진이 아날로그 방식으로 광섬유를 통해 모바일 데이터를 직접 전송하는 방식에 성공, 경제적인 대용량 기지국 구축이 가능케 되는 길을 열었다. 세계 최초다.

스마트폰을 써서 데이터 통신을 하기 위해서는 집 근처의 이동통신 안테나 및 안테나 밑의 함체, 그리고 가까운 전화국 사이를 연결해주는 링크(RoF, Radio of Frequency), 그리고 전화국내의 디지털신호 처리장치가 이를 받쳐줘야 한다. 이것을 기지국이라고 하는데 현재의 시스템은 스마트폰으로 정보를 받기 위해서는 아날로그 방식을 디지털로 바꾸어 줘야한다.

현재의 4G 이동통신 시스템에서는 디지털화가 별로 어려울 게 없지만, 사물인터넷(IoT/M2M) 인프라 및 촉감형(tactile) 인터넷 서비스 등 기기간에도 서로 통신하게 되는 세상에는 디지털화가 많은 문제점을 안게 된다. 디지털로 하게 되면 용량이 1000배 까지 증대됨에 따라 많은 비용과 문제점이 뒤따른다. 그래서 연구진은 아날로그 방식으로 광섬유를 통해 모바일 데이터를 직접 전송하는 방식을 적용했다. 연구진은 이렇게 되면, 에너지(E), 상면적(S), 비용(Co), 자원(R), 트래픽(T)을 절감시키고 관련 산업의 생태계를 성장시킬 것으로 보고 있다. 그래서 이름도 앞글자를 따서 '하이파이브-에스코트(HIGH FIVE ESCoRT)'라고 명명했다. 하이 파이브는 이를 통해 사업자, 장비, 부품업체가 상생하는 생태계를 실현(High-Five)할 수 있음을 뜻한다. 이동통신 기지국은 인근의 전화국을 말하는 DU(Digital Unit)와 안테나 및 안테나 밑의 함체를 말하는 RU(Radio Unit)를 합쳐 의미한다. 그런데 그동안에는 DU와 RU사이를 디지털화 하는 작업이 필요했는데 앞으로는 아날로그로 데이터를 보낸다는 것.

아날로그 신호를 광섬유로 데이터를 전송하겠다는 것이다. ETRI는 12개의 전파신호를 기지국의 안테나에 각각 매칭 되도록 만들어 기지국 당 1GHz 대역폭 내에서 15Gbps급의 트래픽을 제공할 수 있게 되었다고 말했다.

연구진이 만든 기지국은 향후 대도시 인근의 전화국과 이동통신 안테나 사이에 설치, 기존 이동통신 기지국을 개선, 대용량 클라우드 기지국 구축이 가능케 될 전망이다.

현재 사용 중인 4G 이동통신 서비스를 위한 디지털 광 전송 방식 기반의 이동통신기지국 구축시, 광 송수신 장치비용이 대략 5000 달러임을 감안할 때 ETRI는 600 달러 이하 수준으로 절감, 혁신 기술이라 할 수 있다. 기존 대비 15분의 1 이하(약 7%)의 비용으로 광전송기술 기반 이동통신 기지국 구축이 가능케 된 것이다. 이처럼 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 되었다. 연구진은 내년 이후 상용화가 이루어질 것으로 보고 있으며 세계시장 진출도 계획 중이다. 앞으로 광전송 장비 업체나 광 모듈업체 등에 기술이전해 실용화에 매진할 계획이다.