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배포일자 : 2025.3.4.(화)				배포번호 : 2025-20호
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매수 : 보도자료 3매(참고자료 2매, 사진자료 10매)						배포처 : ETRI 홍보실

ETRI, 4Gbps 지원 5G 스몰셀 기지국 SW 개발 - 서비스 품질보장·이중연결성 기술 적용...5G 특화망 활용 기대 - 대표성과 선정 및 글로벌 시장 우수성 인정받아...상용화 눈앞

국내 연구진이 사용자의 서비스 체감 품질을 보장하면서 최대 4Gbps를 제공하는 5G 스몰셀 기지국 SW 개발에 성공했다. 5G 스몰셀로 이 같은 성능은 세계 최고 수준으로 스마트 제조, 스마트 공장, 국방망 등 5G 특화망에서 높은 서비스 품질을 요구하는 통신망에 널리 활용될 전망이다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 사용자의 서비스 품질보장(QoS) 기술, 이중연결성(Dual Connectivity) 기술을 활용해 다운로드 속도 4Gbps를 지원하는 5G 스몰셀 기지국 SW를 개발했다고 밝혔다. 이번 연구에는 유캐스트, 퀄컴, 콘텔라, 한화시스템, SK텔레콤 등이 공동연구기관으로 참여했다.

본 기술이 상용화되면, 통신이 원활하지 않은 밀집된 환경에서도 손바닥만 한 크기의 스몰셀로 100명이 동시에 40Mbps의 속도로 안정적인 통신을 이용할 수 있다.

기존 이동통신 기지국이 넓은 지역을 커버하는 반면, 스몰셀은 좁은 범위에서 고속·고품질의 데이터 서비스를 제공하는 특성을 가진다. 이를 통해 실내 환경에서 끊임없는 초고속 통신이 가능해질 것으로 기대된다.

연구진은 특히, 이번에 개발한 서비스 품질보장 기술 덕분에 다수의 사용자가 동시에 서비스를 이용하더라도 영상통화, 실시간 스트리밍, 로봇 원격 제어 등 특수 서비스의 품질을 안정적으로 유지할 수 있다고 설명했다.

ETRI는 이번 연구에서 5G 밀리미터파(mmWave) 스몰셀을 활용한 이중연결성 기술을 적용했다. 이를 통해 5G 특화망에서 데이터 전송 속도를 더욱 향상시키는 것은 물론, 네트워크 안정성도 높일 수 있을 것으로 기대된다.

또한, 단순한 데이터 속도 향상을 넘어, 다양한 산업과 서비스에 적용할 수 있도록 설계한 점도 이번 연구의 특징이다. 연구진은 이번 성과가 5G 단독망(Standalone, SA) 서비스의 활용도를 높이는 데 기여할 것이라고 강조했다.

ETRI는 이번 연구에서 서비스 품질보장 기술 외에도 ▲이중연결성 기술 고도화 ▲Sub-6GHz 대역에서의 4x4 다중입출력(MIMO) 지원 ▲스몰셀 네트워크 자동 치유 기술 ▲사용자 위치 기반 에너지 절감 기술 등 성과도 선보였다.

연구진은 본 기술 개발을 통해 일상에서 활용 가능한 우수한 기술을 외산에 비해 저렴한 비용으로 국내 기업에 제공해 기업의 경쟁력을 높이는 것이 주된 목표라고 밝혔다.

특히, ETRI는 5G 스몰셀 모뎀 기술을 보유한 퀄컴과 국제 공동연구를 통해, 상용 환경에서도 활용할 수 있는 스몰셀 통신 SW를 독자적으로 개발했다. 지난해 12월에는 국내・외에서 시판 중인 5G 단말과의 상호 호환성 검증을 완료해 즉시 상용화가 가능한 상태다.

기술이전을 받은 기업들은 이 기술을 활용해 새로운 비즈니스 모델을 빠르게 창출할 수 있으며, 기존 외산 장비 대비 저렴한 비용으로 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 예상된다. 또한, 이 기술은 퀄컴 모뎀뿐만 아니라 다양한 종류의 5G 모뎀과도 호환성을 검증받았다.

ETRI 백용순 입체통신연구소장은 “5G 스몰셀 소프트웨어의 기술개발로 이동통신 기술의 국내 산업 경쟁력이 강화되었다. 본 기술은 원천 기술 특징을 갖고 있어서 미래의 이동통신 기술인 6G, 오픈랜 등에서 다양하게 활용할 수 있는 것으로 보인다”고 밝혔다.

ETRI 나지현 지능형스몰셀연구실장은 “5G 스몰셀 소프트웨어 기술 고도화로 사용자 서비스 품질 맞춤형 서비스를 할 수 있게 됐으며, 이중연결성 기술이 제공됨에 따라 더 높은 데이터 전송 속도 제공이 용이해졌다. 본 기술을 5G 특화망에서 활용하는 경우 다양한 서비스 사례를 만들 수 있다”고 말했다.

ETRI는 본 기술로 향후 ▲서비스 품질보장이 필요한 영상통화 ▲고화질 품질을 보장하는 모바일 방송 송출 ▲고화질 CCTV 서비스 ▲로봇 제어 메시지의 스마트공장 등에 널리 활용될 수 있다고 설명했다.

ETRI의 이번 성과는 국내외에서 높은 평가를 받고 있다. 2024년에는 ETRI 대표성과 10선 산업육성 분야 최우수 과제로 선정됐으며, 2023년에는 국가우수성과 100선에도 이름을 올렸다. 뿐만 아니라, 지난해 6월 영국 런던에서 열린 ‘스몰셀 월드 서밋(SCF) 어워드 2023’에서 우수 SW로 선정되며 국제적으로도 기술력을 인정받았다.

연구진은 본 기술개발을 통해 SCI 논문 11건, 국내·외 특허 출원 103건, 등록 9건, 국제 표준 17건, 기술이전 10건의 성과를 냈다.

현재 기술이전을 받은 국내 기업들은 3.4GHz 대역(n78)뿐만 아니라, 국내 5G 특화망 주파수 대역인 4.7GHz 대역(n79) 스몰셀 제품을 출시하며 상용화를 진행 중이다. 국내에서는 5G 스마트 제조, 국방망 등 5G 특화망 시장에 적용되고 있으며, 해외에서는 남미, 일본 등으로 사업을 확장하고 있다.

한편, 이번 연구는 2018년부터 과학기술정보통신부와 정보통신기술진흥센터(IITP)의 지원으로 진행된 “5G NR기반 지능형 오픈 스몰셀 기술 개발”과제의 일환으로 얻을 수 있었다. <보도자료 본문 끝>

용어설명

1) 스몰셀(Small Cell) 기지국 : 일반적인 기지국보다 작은 소형 이동통신 기지국으로 저출력으로 커버리지가 적은 특징이 있으며 가정용, 빌딩용, 도심 핫스팟용, 실외용등 다양한 형태로 설치 가능. 일반 기지국보다 적은 수의 가입자 접속이 가능하여 사용자당 전송속도는 일반 기지국 접속시보다 빨라지며, 설치가 쉬운 장점이 있음.

2) 5G 특화망 (Private Network) : 전국 규모의 면허 대역 주파수를 할당받는 이동통신망과 달리 기업이 일정 지역 내에서 특정 목적으로 사용하기 위하여 저렴한 비용으로 독점적 배타적 면허를 획득하여 사용할 수 있는 사설망(Private Network)으로 우리나라에서는 2022년 4.7GHz 대역과 28GHz 대역을 5G 특화망 주파수로 할당.

3) 사용자의 서비스 품질 보장(QoS) 기술 : 사용자가 요구하는 전송속도 및 지연시간을 보장하는 기술로 이동통신 기지국에서는 무선자원 스케쥴링 알고리즘을 통하여 차별화된 서비스 품질을 보장 가능.

4) 이중연결성 (Dual Connectivity) 기술 : 단말이 두 개의 기지국 (예를 들면 LTE 기지국 + 5G 기지국, 5G Sub-6GHz 기지국 + mmWave 기지국) 에 동시에 접속할 수 있는 기술로 단말의 데이터 송수신 속도 향상, 커버리지 확대, 핸드오버 안정성 강화 효과가 있음.

5) 밀리미터파(mmWave) : 24GHz 이상의 고대역 주파수으로 우리나라에서는 28GHz 대역을 5G 주파수 대역으로 할당

6) 단독망(Standalne, SA) : 5G 단독 모드를 의미하며, 5G 네트워크를 LTE에 의존하지 않고 5G 단독으로 운영하는 망으로 5G 전용 Core와 5G 단독모드 기지국으로 구성

7) Sub-6GHz 대역 : 7.125GHz 대역 이하 주파수로 우리나라의 경우 이동통신 사업자에겐 3.5GHZ 대역, 5G 특화망용으론 4.7GHz 대역 할당

8) 4x4 다중입출력(MIMO) : 4개의 송신안테나와 4개의 수신안테나를 사용하는 무선통신 기술로 4개의 데이터 스트림을 동시에 전송하여 데이터 송수신 속도를 높일 수 있는 기술

9) 스몰셀 월드 서밋 포럼(SCF) 어워드 2023 : SCF 어워드 : 매년 5월에 영국 런던에서 열리는 스몰셀 월드 서밋(SCWS)에서 우수한 기술을 보유한 기관에 시상

참고1

5G 스몰셀 소프트웨어 시험환경 및 개념도

< 5G 스몰셀 소프트웨어 시험 환경>

< 5G 스몰셀 이중연결성 개념도>

참고2

5G 스몰셀 소프트웨어 로봇군집제어 및 스트리밍 서비스

< 5G 스몰셀 서비스 품질 보장 기술을 활용한 로봇 군집 제어>

< 5G 스몰셀 업링크 고화질 스트리밍 서비스 >