SKT는 최근 산학 공동 연구를 통해 6G 후보 주파수 대역에서 건물 구조·사람의 위치가 통신에 미치는 영향을 상황별 실측 데이터로 확보했고, 6G 망 구조를 직관적이고 효율적으로 설계하는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 기반 시뮬레이터를 개발했다.
실측 및 시뮬레이션에 활용한 6G 후보 주파수 대역은 4㎓ 대역 일부와 7~15㎓ 대역 및 일부 고주파대역이다.
지난해 11월세계전파통신회의(WRC-23)에서 제시한 지역기구 및 국가별 6G 후보주파수 대역에는 우리 정부가 제안한 4개 대역 중 △4.4~4.8㎓ △7.125~8.5㎓ △14.8~15.35㎓ 등 3개 대역이 최종 채택된 바 있다.
SKT는 4년 뒤 세계전파통신회의(WRC-27)에서 6G 주파수가 확정되는 만큼, 6G 후보 주파수 대역에 대한 구체적인 연구를 진행할 계획이다.
◇ 유리·콘크리트·목재 등 매질별 전파 투과손실 측정… 실제 사용환경 검증
SKT는 경북대학교와 6G 후보 주파수 대역의 경로 손실(path loss), 건물 매질 투과 특성, 인체 차단 손실(human body loss) 등 전파특성을 종합적으로 실측했다.
양측은 이번 연구를 통해 기존 5G에서 정의한 이론적 계산치 대비 비가시경로(NLOS, Non-Line-of-Sight) 환경에서의 6G 후보주파수 대역의 전파 성능이 높은 대역으로갈수록 낮아진다는 사실을 확인했다.
유리·콘크리트·목재와 같은 건물 매질의 전파 투과손실을 측정하는 실험에서는 주파수가 증가할수록 투과 손실이 커지는 것을 확인했다.
인체에 의해 전파 경로가 차단될 때 신호 열화가 발생하는 것을 확인하는 등 6G 사용환경에 따른 신호품질도 검증했다. 인체에 의해 전파 경로가 방해될 경우 방해받지 않을 때에 비해 신호가 30~160배(14.8~22㏈) 감소했다.
SKT는 기존 6G 백서와 이번 연구 결과를 종합한 논문을서울대·경북대와 공동 집필, SCI급 학술지인 ‘IEEE Communications Magazine’에 투고했다. 이번연구 성과는 ITU-R·3GPP 등 글로벌 표준화 단체에도 기고해 주파수 대역별 6G 커버리지 향상 기술의 필요성을 강조할 예정이다.
최정식 경북대학교 전자공학부 교수는 "새로운 통신 시스템의 도입을 위해 후보 주파수의 전파 특성을 분석하는 것은 필수적이며, 이번 SKT와의 공동 연구결과가 앞으로의 6G 시스템 설계에 크게 기여할 것으로 기대한다”라고 밝혔다.
박세웅 서울대학교 전기·정보공학부 교수는 “서비스 시나리오별로 6G 네트워크의 핵심 기술 및 요구사항을 파악할 수 있었고, 주파수 특성 연구 결과에 대한 논문 공동 집필을 통해 통신사 관점에서 현실적인 연구를 진행할 수 있었다”라고밝혔다.
◇ ‘6G 시뮬레이터’로 6G 서비스 지원을 위한 최적 망 설계 연구 본격화
SKT는 연세대학교와 협력하여 서비스 시나리오별 성능 분석 및 최적의 6G 망 설계를 위한 ‘6G 시뮬레이터’를 개발했다.
‘6G 시뮬레이터’는무선 통신 환경에서 기지국과 주변 셀(cell), 다중 사용자 등을 고려해 이동통신 시스템의 성능을예측한다. 이동통신망에서의 데이터 업로드와 다운로드, 커버리지등과 관련된 성능을 모의 테스트할 수 있다.
SKT와 연세대학교는 도심 혼잡지역(Dense Urban)·도심(Urban)·시외(Rural) 등 실생활과 밀접한 환경에서 6G 후보 주파수 대역을 활용할 때를 기준으로 최적의 망 구조를 파악했다.
SKT는 이번 연구를 통해서 서비스 시나리오별 6G 성능 분석을 통한 최적 망 구조 설계 연구를 지속 수행할 예정이다.
SKT는 ‘6G시뮬레이터’ 연구 결과를 MWC 2024에 전시하고, 올해부터 ITU-R에서 진행될 IMT-2030 기술 성능 요구사항에 기고할 계획이다.
홍대식 연세대학교 전기전자공학부 교수는 "성공적인 6G 서비스를 위해 다양한 구축환경별 네트워크성능 예측이 필요하며, 관련 핵심 기술에 대한 긴밀한 산학 협력은 대한민국 통신 생태계 발전에 필수적”이라고밝혔다.
류탁기 SK텔레콤 인프라기술담당은 “이번 연구를 통해 6G 후보 주파수 대역에 대한 조기 검토 및 최적의 망 설계 중요성을 확인했다”며, “앞으로도 활발한 산학 공동 연구와 한 발 앞선 기술 개발을 통해 대한민국이 글로벌 6G 기술 생태계를 선도할 수 있도록 기여할 계획”이라고 밝혔다.
황성수 글로벌에픽 기자 epic@globalepic.co.kr
