ETRI 최승남 책임연구원(왼쪽)과 노고산 선임연구원이 버스용 기가급 와이파이 기술 시연을 위해 기지국 장치와 차량 단말 간 전송속도를 확인하고 있다.<사진제공 :ETRI>

[취재]한국전자통신연구원(ETRI)이 대전지역서 차량용 기가급 와이파이 시연에 처음 성공했다.

활용 주파수는 22GHz 대역 밀리미터파 주파수다. 구현 성능은 기존의 버스 내 와이파이 속도인 20Mbps보다 120배 빠른 2.4Gbps였다.

시연 장소는 대전광역시청 인근. 연구진은 기지국 시스템과 차량단말용 시스템을 각각 대전시청 인근 건물 옥상 등 시야각이 잘 나오는 3곳과 시험 차량에 설치했다. 이 시험 차량은 대전지방법원 근처 도로를 운행하며 통신성능을 확인했다. 대전시청 앞에선 시험차량에서 기지국 인근에서 비디오 스트리밍을 진행하며 속도를 측정하는 방식으로 진행했다.

시연 결과, 기지국과 차량단말 간 거리가 500m에서도 목표로한 2.4Gbps 전송 성능이 나오는 것으로 확인됐다.

과제 총괄 책임자인 김일규 미래이동통신연구본부장은 “500미터 단위로 기지국을 설치한다고 가정할 때 해당 기지국 안에서 주행하는 10대의 버스에 대당 240Mbps급으로 총 100명이 동시에 24Mbps로 나누어 쓰더라도 고품질 동영상 스트리밍이 가능할 것”으로 내다봤다.

◇ “밀리미터파의 난제 극복”

현재 버스에서 제공되는 공공와이파이 서비스는 LTE 기술을 주로 이용하고 있다. 그러나 LTE 통신용 주파수 중 일부만 공공와이파이 서비스에 활용하고 있어 버스 내 와이파이 속도는 20Mbps 내외로 다소 느린 편이다. 그마저도 승객이 많거나 대용량 콘텐츠를 즐기는 경우, 체감 속도는 더욱 떨어진다.

또 최근 도입된 5G는 3.5GHz 대역의 낮은 주파수만을 쓰고 있다. 그러나 이도 실제 체감 속도는 그다지 나오지 않는다.

연구진은 이를 극복하고 서비스 품질을 높이기 위해 높은 대역의 밀리미터파를 선택했다. 그러나 밀리미터파는 신호 도달거리가 짧고 회절이 잘 일어나지 않아 실외 환경에서 사용이 어렵다는 난제가 있었다.

연구진은 버스와 지상 기지국을 연결하는 백홀 통신망 기술을 개발했다. 홀(Backhaul) 통신망은 스마트폰 등 사용자의 인터넷 접속기로부터 취합된 데이터를 백본(Backbone)망으로 연결하는 시스템을 말한다.

기지국 장치와 차량 단말 간 1.854Gbps 전송속도(최대 2.4Gbps)가 표시된 단말 화면.

정희상 차량무선네트워크연구실장은 “이 기술을 움직이는 네트워크라는 뜻의 MN(Moving Network) 시스템이라고 이름 지었다”고 설명했다.

김일규 미래이동통신연구본부장은 “필요한 곳에 효율적으로 신호를 보내는 빔포밍(Beam Forming) 기술과 여러 개의 빔을 제어하고 관리할 수 있는 빔스위칭(Beam Switching) 기술 등 ETRI가 보유한 원천기술로 이를 극복했다”고 밝혔다.

◇ "3년 내 1기가 버스 와이파이 구현"

연구진은 오는 2022년까지 모든 버스에서 1Gbps 와이파이 서비스가 가능하도록 이 MN시스템의 완성도를 높여 간다는 계획이다.

또 이번 시연에서는 지상 기지국과 차량 간 백홀 구간에서 시험했지만, 내년 하반기에는 경부 고속도로, 서울 도심 등에서 차량 내 공유기를 통해 개인 휴대 단말기와 접속 시험을 추진할 계획이다.

ETRI는 앞으로 밀리미터파가 잘 닿지 않는 위치에 있을 때에도 다른 달리는 차를 통해 통신하는 기술도 적용할 계획이라고 덧붙였다.

김일규 미래이동통신연구본부장은“속도도 중요하지만 이번 시연은 22GHz 주파수를 실제 도로환경에서 활용했다는 점에 주목해야 한다”며 “ 향후 이 기술이 밀리미터파를 활용한 진정한 5G 상용화와 국민이 초연결 사회를 체감하는 기폭제가 될 것”으로 기대했다.

이 과제는 과학기술정보통신부 방송통신연구개발 사업으로 정보통신기획평가원(IITP)이 전담하는 사회문제해결형 과제의 지원을 받았다. ETRI가 이 연구를 주관하고 SK텔레콤, KMW, HFR, 한국도로공사, 한국자동차연구원, 에스넷시스템, 단국대학교 산학협력단 등이 공동연구기관으로 참여했다.

기가급 와이파이 기술 시연을 위한 시험차량.

박희범 기자  snews@s-news.kr

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