[기사 스크랩] SKT, 6G 실측 및 시뮬레이션으로 주파수·망 구조 연구

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기사 제목 : SKT, 6G 실측 및 시뮬레이션으로 주파수·망 구조 연구

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SKT, 6G 실측 및 시뮬레이션으로 주파수·망 구조 연구 | NETMANIAS

 

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본문 및 헤드라인

 

• 경북대·서울대·연세대와 산학협력 통해 6G 후보 주파수 대역 전파특성 실측 및 6G시뮬레이터를 활용한 서비스 시나리오 별 최적 망 구조 연구 진행
• 유리·콘크리트·목재 등 매질별 전파 투과손실 측정… 실제 사용환경 검증
• 서비스 시나리오별 6G 성능 분석을 통한 최적 망 구조 설계방안 연구
• “6G 글로벌 표준화 기여하고 기술 생태계 구축 주도 위한 노력 지속할 것”

 

 SK텔레콤(대표이사 사장 유영상, http://www.sktelecom.com)은 6G 주파수 특성을 고려한 최적의 망 구조를 설계하기 위해 학계와 함께 6G 후보 주파수 대역에 대한 실측 및 시뮬레이션을 진행했다고 30일 밝혔다.

 SKT는 6G 이동통신의 안정적 서비스 요건을 파악하기 위해 통신분야 저명 연구자들과 협업해 가시적인 성과를 도출하고 있다.

 최근 산학 공동 연구에서는 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 11월 세계전파통신회의(WRC-23)에서 제시한 지역기구 및 국가별 6G 후보 주파수 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.

 4㎓에서 10㎓ 사이 대역은 SKT가 지난해 8월 국내 사업자 최초로 발간한 6G 백서에서 6G 후보 주파수로 제시한 대역으로, 커버리지 구축과 기지국 용량 확보가 고주파대역 대비 유리하고 6G 상용화 초기 단계부터 서비스를 제공할 수 있는 대역으로 주목받고 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 대역으로 갈수록 낮아진다는 사실을 확인했다.

 유리·콘크리트·목재와 같은 건물 매질의 전파 투과손실을 측정하는 실험에서는 주파수가 증가할수록 투과 손실이 커지는 것을 확인했다. 특히, 고주파대역에서 3mm 두께의 유리 투과 시 2.7~21.6배(4.4~13.3㏈), 22cm 두께의 콘크리트 벽 투과 시 1,000~100,000배(30~50㏈) 손실이 증가해 실외-실내(O2I, Outdoor-to-Indoor) 커버리지가 감소하는 것을 확인했다.

 양측은 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 논문을 서울대·경북대와 공동 집필, SCI급 학술지인 ‘IEEE Communications Magazine’에 투고했다. 이번 연구 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”라고 밝혔다.


■ ‘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’는 무선 통신 환경에서 기지국과 주변 셀(cell), 다중 사용자 등을 고려해 이동통신 시스템의 성능을 예측한다. 이동통신망에서의 데이터 업로드와 다운로드, 커버리지 등과 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.

 세부적으로는 6G시대에 본격 활용될 것으로 예상되는 UAM·위성 통신과 상공망(Aerial Network), RIS(재구성 가능한 지능형 표면, Reconfigurable Intelligent Surface), AI기반 기지국 성능 향상 기술이 적용된 6G 망에 대한 성능을 예측했다.

 6G시대에 다양한 서비스들이 활성화되기 위해서는 주파수 및 이를 연계한 최적 망 구조 설계 연구가 뒷받침되어야 한다. 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 요구사항(Technical Performance Requirement)에 기고할 계획이다.

 홍대식 연세대학교 전기전자공학부 교수는 "성공적인 6G 서비스를 위해 다양한 구축환경별 네트워크 성능 예측이 필요하며, 관련 핵심 기술에 대한 긴밀한 산학 협력은 대한민국 통신 생태계 발전에 필수적”이라고 밝혔다.

 
■ SKT, 6G 글로벌 표준화 기여 및 기술 생태계 구축 주도 위한 노력 지속

 SKT는 6G 글로벌 표준화와 기술 생태계 구축을 주도하기 위한 노력을 지속하고 있다. SKT는 지난해 11월 개최된 ‘6G 브루클린 서밋’ 및 ‘텔레콤 월드 아시아’에서 'AI 기반 6G 네트워크 진화를 포함한 6G 핵심기술 및 요구사항' 및 '6G를 위한 킬러서비스 및 저주파 광대역 주파수 확보' 등의 기조 연설을 맡았다.

 지난해 12월 3GPP 기술 총회에서는 6G 타임라인 및 방향성에 대한 기고를 통해 글로벌 6G 표준 수립 과정을 선도했으며, 이 회의를 통해 승인된 신규 주파수대역의 무선 채널 모델링, 센싱 결합 통신(Integrated sensing and communication, ISAC) 표준화 및 관련 연구를 진행 예정이다.

 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.

 

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추가조사할 내용 및 요약

 

1. 6G 현황

링크 : https://zdnet.co.kr/view/?no=20240717082135

삼성전자, 6G 표준 이끈다...표준화회의 의장단 진출

 

링크 : https://zdnet.co.kr/view/?no=20240716091019

中 연구진, 세계 최초 6G 통신 필드테스트 진행

 

링크 : https://zdnet.co.kr/view/?no=20240626094328

SKT, IEEE 학술지에 6G 기술 논문 게재

 

 

 SK텔레콤은 자사 연구진의 6세대 이동통신(6G) 기술 연구 논문이 국제적으로 권위 있는 학술지인 ‘IEEE 커뮤니케이션스 매거진’에 게재된다고 26일 밝혔다.

 IEEE 커뮤니케이션스 매거진(IEEE Communications Magazine)은 통신 분야에서 가장 영향력 있는 국제 학술지 중 하나로 손꼽힌다. 미국 클래리베이트 애널리틱스에서 발행하는 저널 인용 리포트(Journal Citation Reports) 기준 전자공학 분야 상위 4%, 이동통신 분야 상위 4.5%에 올라 있는 SCI급 저널이다.

 이번에 게재되는 논문은 ‘이동통신사 관점에서의 6G(Operator’s Perspective on 6G: 6G Services, Vision, and Spectrum)’라는 제목으로, 6G 통신의 비전 수립에 중요한 요소로 고려되는 AI, 센싱, 주파수 등을 통신 서비스 제공 사업자 관점에서 종합적으로 설명했다.

 지난해 국제전기통신연합(ITU)의 ‘6G 비전’ 권고안 승인 이후 발표한 논문으로, 서울대 박세웅 교수, 경북대 최정식 교수 연구팀과 공동 집필했다. 향후 글로벌 6G의 진화 방향성을 선제적으로 제시했다는 점에서 시기적으로 의미가 크다. 논문은 오는 8월 IEEE 커뮤니케이션스 매거진에 정식 게재될 예정이다.

 SK텔레콤은 이번 논문에서 우선적으로 '5G 레슨 런드(Lesson Learned, 경험으로 배운 교훈)'를 강조했다. 5G를 세계 최초로 상용화하고 서비스를 운영한 경험을 바탕으로 6G 시대에 예상되는 서비스를 실현하기 위한 현실적인 요구조건을 학계에 제시했다.

 또한 논문에서는 6G의 핵심 요소로 통신과 AI 융합의 중요성을 특히 강조했다. AI는 네트워크 최적화, 자원 관리, 사용자 경험 개선 등 6G의 성능을 극대화하는 역할뿐만 아니라 이동통신과 융합되어 다양한 분야의 혁신을 가져올 것으로 예상했다.

 SK텔레콤은 이번 IEEE 커뮤니케이션스 매거진 등재와 더불어 한국통신학회 학술대회와 IEEE PIMRC 2024 등 국제학회에도 주저자 및 공동저자로 참여한 논문을 게재하며 6G 진화를 학술 연구 분야에 지속 기여할 계획이다.

 이달 19일 한국통신학회에서 ‘AI 네이티브 무선접속망 연구 개요 및 방향성’과 ‘6G 시뮬레이터 기반의 최적의 망 설계’를 발표했으며, 9월 개최될 IEEE PIMRC 2024 학회에서는 ‘28~140㎓ 대역 주파수 동일 환경에서의 경로손실 비교분석’에 대해 발표할 예정이다.

 또한 지난해 사업자 최초로 발간한 6G 백서를 통해 6G 이동통신의 핵심 요구사항과 미래 네트워크 진화 방향성을 제시했다. 이후 특허 출원, 표준화 기고, 논문 발표 등의 후속 연구활동을 통해 차세대 인프라 구조 진화를 위한 핵심 기술인 ‘텔코 에지 AI 인프라(Telco Edge AI Infra)’ 연구 및 기술력 확보에 주력하고 있다.

 텔코 에지AI 인프라는 에지 컴퓨팅을 통해 클라우드로 집중되는 연산의 부담을 덜고, AI 설루션을 결합해 AI추론을 수행하는 등 이동통신망의 가치를 높여주는 기술이다.

 

2. SKT 6G 백서

링크 : https://news.sktelecom.com/tag/6g%EB%B0%B1%EC%84%9C

6G백서 | SK텔레콤 뉴스룸

 

링크 : https://news.sktelecom.com/tag/6g

6G | SK텔레콤 뉴스룸

 

링크 : https://newsroom-prd-data.s3.ap-northeast-2.amazonaws.com/wp-content/uploads/2023/11/SKT6G-White-PaperKor_v1.0_clean_20231129.pdf

 

 

[정의]
 6G 는 세계 최초 5G 상용화에서 배운 레슨을 바탕으로 2030 년경 도래할 서비스·단말 진화와 이동통신 진화가 융합하는 시기의 통신·서비스를 통칭

 

[5G Lessons Learned]
 6G 는 달성 가능한 목표 설정과 시장·소비자와의 지속적인 소통이 필요함
 6G 킬러 서비스 발굴, 신규 주파수 발굴, 개방형 인터페이스(예. 오픈랜) 활성화, 심플한 아키텍처 옵션 등 6G 생태계 전체의 노력이 요구됨

 

[2030 유망 서비스 전망과 기술 동향]

 

 6G 통신‧인공지능‧센싱 기술을 바탕으로 자율주행‧UAM‧XR‧홀로그램‧디지털 트윈 서비스가 논의 중이며, 6G 킬러 서비스 및 디바이스 발굴이 필수

 

 6G 초기 연구 단계임에도 주요 국가 및 기업은 이미 6G 연구 개발에 착수, 기술 포럼 및 백서 발간 등을 통해 6G 비전 및 연구 성과를 제시 중

 

[6G 핵심 요구사항]
 6G 프레임워크 권고서는 사용 시나리오와 주요 성능 지표를 정의하였으며, 최대 전송 속도 등 일부 지표는 기술 성능 요구 문서에서 구체화 계획 중

 

 6G 전용 상품 및 서비스 발굴, 심플한 아키텍처 옵션, 커버리지 감소 극복 기술, 사용자 경험 제고를 위한 단말 발열 및 전력소모 절감 기술 필수

 

[6G 네트워크 기술 진화 방향]
 ▲AI-native ▲Green-native ▲양자 보안 네트워크 ▲무선 진화 기술 ▲오픈랜 ▲코어망 ▲전송망 ▲상공망에서의 기술 진화 전망

 

[6G 스펙트럼]
 6G 는 신규 대역 발굴과 기존 대역의 6G 활용 연구가 병행되어야 하며 고주파 전파 특성 연구, 경로손실 측정 등을 통해 6G 기술 요구사항 반영 필요

 

[6G 예상 일정]
 ITU 는 2023 년 6G 프레임워크 권고서를 완성하였고 2030 년 표준 승인 예정이며, 3GPP 는 2028 년 표준 완성, 2030 년 전후 상용화 예상

 

 

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마무리

 여기까지 오늘의 기사 스크랩이었습니다. 이번에는 6G 글로벌 표준화에 기여하고 기술 생태계 구축 주도를 위한 SKT의 기사를 접해보았습니다. 그 과정에서 6G의 현황을 살펴보면서 국내 기업 외에도 다른 국가들의 6G 준비 상황에 대해서 살펴보았고 SKT의 6G 기술백서를 통해 SKT가 그리고 있는 6G의 모습을 살펴보았습니다. 2030년부터 상용화를 준비중이며 곧 눈앞에 다가올 6G, 과연 어떠한 기술들로 세상을 바꾸어 나갈지 기대가 됩니다.