국내 연구진이 `초광대역 전이중통신(Full Duplex Radio)` 기술을 개발하고 시연에 성공했다. 전이중통신은 동일 주파수에서 같은 시간에 데이터를 송·수신, 주파수 효율과 속도를 갑절로 높인다. 수조원대 경제 가치는 물론 5세대(5G) 이동통신의 주요 요소 기술 선점 측면에서 의미 있는 성과다.
채찬병 연세대 글로벌융합공학부 교수와 연구진은 24일 60㎒ 폭을 사용한 초광대역 전이중통신 실시간 시연에 성공했다고 밝혔다. 최고 속도는 460.98Mbps다.
2010년 이후 여러 연구기관이 전이중통신 개발을 추진하지만 초광대역 주파수에서 실시간으로 시연에 성공한 것은 처음이다.
전이중통신은 같은 주파수 대역에서 상·하향 데이터를 동시에 주고받는 기술이다. 왕복 1차로 고속도로에서 상·하행 차량이 마주보고 달리는 데도 충돌이 일어나지 않는 것으로 이해할 수 있다. 기술상으로 간섭을 제거하는 게 핵심이다.
국내 통신사업자가 쓰는 주파수분할 롱텀에벌루션(LTE-FDD)은 간섭 방지를 위해 상·하향에 별도 주파수를 쓴다. 사용 주파수가 전이중통신 대비 갑절이다. 채 교수 연구진이 시연한 460.98Mbps 속도를 내려면 이론상 120㎒ 폭 이상의 주파수가 필요하다.
중국 등에서 쓰는 시분할 롱텀에벌루션(LTE-TDD) 같은 주파수를 활용하지만 시차를 두고 데이터를 주고받는다. 전이중통신보다 속도가 반으로 줄어들 수밖에 없다. LTE-TDD를 반이중통신(Half Duplex Radid)으로 부르는 것도 이 때문이다.
채 교수 연구진은 2014년 세계 최초 전이중통신 실시간 시연, 지난해 다중안테나(MIMO) 기반 전이중통신 시연에 이어 초광대역 전이중통신 시연에 성공, 국내외에 앞선 통신 기술을 과시하게 됐다. 초광대역에서는 동시간에 더 많은 데이터가 고속 이동하기 때문에 복잡도를 낮추고 간섭을 제거하는 고도 기술이 필수다.
채 교수는 “기존 20㎒ 폭보다 세 배 넓은 60㎒ 폭을 사용하면 상·하향 데이터 이동에 따른 복잡도가 높아지고 속도는 빨라져서 고속 데이터 처리 기술이 필요하다”면서 “내년 초 120㎒ 폭에서 전이중통신을 시연할 계획”이라고 설명했다.
전이중통신은 주파수 효율성과 속도 증대 측면에서 주파수 부족을 해결할 기술로 꼽힌다. 속도 향상을 위해 많은 주파수가 필요한 5G 이동통신 핵심 요소로 손꼽힌다. 초광대역에 데이터 송·수신량을 늘려 주는 MIMO까지 적용하면 한정된 주파수로 고속·대용량 통신을 구현할 수 있다. 2020년 이전 상용화 예상이 중론이다.
채 교수 연구진은 미래창조과학부 정보통신기술(ICT) 명품인재사업과 정보통신기술진흥센터(IITP) 라디오리서치센터(RRC) 사업 일환으로 전이중통신 연구를 수행했다. 시연에는 내쇼날인스트루먼트(NI) 소프트웨어인 랩뷰 등 솔루션을 사용했다. 채 교수는 25일 코엑스 인터컨티넨탈호텔에서 열리는 `NI데이즈 2016` 기조연설에서 이번 연구 결과를 발표하고 현장 시연을 한다.
안호천 통신방송 전문기자 hcan@etnews.com, 송준영기자 songjy@etnews.com
