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배포번호 : 2011 - 5호 배포일자 : 2011. 1. 25.(화)		매수 : 보도자료 4매 (참고자료 7매 별도)	배포처 : ETRI 홍보팀

ETRI, 세계 최고 ‘4세대 이동통신시스템 LTE-Advanced’ 개발 성공

- 4세대 및 5세대(Beyond 4G) 이동통신 시장 선점 위한 핵심원천기술 확보 쾌거

- 언제, 어디서나 끊김없는 초고속 인터넷·HD급 동영상, 3D 컨텐츠 서비스 제공 가능

- 3세대 HSDPA 대비 40배 이상 빠른 속도 구현

- 기존 2G·3G망과도 연동 가능해 활용성 우수

- 25일, 세계 최초 실내·외 시연 통해 기술 우수성 입증 및 이동통신 강국 KOREA 이미지 다시 한번 심어줘...

# 시나리오 회사원 L씨는 영업 출장차 KTX 열차를 이용해 지방에 내려가고 있다. L씨는 고속 이동 중인 열차 안에서 스마트폰을 이용 초고속 인터넷에 접속하여 방문하고자 하는 대용량의 고객 정보를 미리 확인해 본다. 또 남은 시간을 이용해서는 초고화질의 3D로 제작된 영화 1편과 Full HD급 뉴스 방송을 온라인을 통해 실시간으로 시청한다. 300km/h 이상으로 달리고 있는 열차 안이지만, 4세대 이동통신시스템 LTE-Advanced를 통해서는 이 모든 서비스가 실시간으로 끊김없이 제공 가능하다. 특히 향후 시청 수요가 급증할 것으로 보이는 초고화질의 울트라 HD급 동영상 및 3D 컨텐츠를 스마트폰, 태블릿PC 등의 모바일 이동통신 단말에서도 언제, 어디서나, 초고속으로 이용할 수 있는 시대를 맞이하게 된 것이다.

우리나라가 또다시 세계 이동통신 역사에 큰 획을 그을 전망이다. 1996년 세계 최초 CDMA 방식 상용화 성공, 2005년 세계 최초 휴대인터넷 ‘와이브로 시스템’ 개발, 2007년 ‘LTE 시스템’의 핵심기술 개발에 이어 ‘LTE-Advanced 시스템’에 있어서도 원천기술을 확보하는 쾌거를 이뤄냈다.

ETRI(한국전자통신연구원, 원장 김흥남)는 4세대 이동통신 국제표준화기구인 3GPP의 국제표준 규격을 만족하는 세계 최고 수준의 ‘4세대 이동통신 시스템 LTE-Advanced’ 시제품 개발을 완료하고 시범 서비스 시연에 성공했다고 25일 밝혔다.<참고자료 1> 참조

LTE-Advanced란 3세대 이동통신 방식인 WCDMA가 진화된 기술로서 3.9세대 이동통신이라 불리우는 LTE에서 데이터 전송률, 다중안테나 기술 등을 획기적으로 향상시킨 기술이다. 특히 이번 기술은 기존 이동통신시스템 방식 중 셀룰러를 기반으로 구현한 것으로 단말, 기지국, 코어망, 응용서버로 구성된 통합 시스템이다.<참고자료 2> 참조

현재의 3세대 이동통신 기술로는 스마트폰, 태블릿PC 등의 모바일 단말의 폭발적 증가로 비롯된 데이터 통화량의 수요를 충족시키기에는 기술적 포화 상태로 미국, 유럽, 일본 등 이동통신 선진국에서는 이를 해결하기 위한 4세대 이동통신시스템 개발에 치열한 경쟁을 벌이고 있다. 이런 측면에서 이번 LTE-Advanced 통합 시스템 개발은 우리나라가 이동통신 강국임을 재확인시켜주는 계기가 되었다.

ETRI는 25일 오후 ETRI 실내·외에서 개최한 시연회를 통해 기술의 우수성을 대외 입증했다. ETRI가 개발한 시제품을 통해 내려받는 데이터 전송속도를 측정한 결과 600Mbps(서비스 유효속도 440Mbps)를 나타내 현재 서비스 중인 3세대 이동통신 기술 HSDPA 대비 최대 40배 이상 빠르고, 올해 하반기부터 상용화가 될 LTE 대비 최대 6배 이상 빠른 놀라운 성능을 보여줬다. 이는 700MB 용량의 CD 1장의 데이터를 내려받는데 HSDPA가 약 6분 30초가 소요된다면, LTE-Advanced는 단 9.3초 만에 가능함을 의미한다. 또한 실외 이동 중에서 측정한 하향 전송속도의 경우 120Mbps로 측정되어 고속 이동 중에서 끊김없는 초고속 멀티미디어 서비스가 가능해졌다.<참고자료 3> 참조

이번 시제품 개발로, 이통통신 서비스 사용자들은 실내·외 언제, 어디서나 끊김없는 ▲ 초고속 인터넷 서비스 ▲ Full-HD/UHD급 동영상 및 방송 서비스 ▲ 파일 다운로드 및 업로드 등의 패킷 서비스 ▲ 3D 입체영상서비스 ▲ 고품질의 IP기반 영상 전화 서비스 ▲ 모바일 방송 서비스 ▲ 개인방송 서비스 등을 자유로이 사용할 수 있게 될 전망이다.

이번 시연은 세계 최초의 LTE-Advanced 통합 시스템 시연 및 실외 시연이라는 점에서 의미가 크다. ETRI는 시연에 사용된 시제품을 개발함에 있어 표준화 규격인 LTE-Advanced/SAE-Advanced에서 정한 모뎀 규격부터 상위 응용 서비스 규격까지 모두 충족했다. 특히 이날 시제품의 상태로 시연한 상황을 감안하면 향후 상용제품이 출시될 경우 국제 표준규격을 충분히 만족시킬 수 있다는게 ETRI의 설명이다.

개발된 LTE-Advanced 기술은 기존 2G와 3G와도 연동가능해 활용가능성이 크다. 기존의 2세대 셀룰러 망과의 연동은 물론, 현재 이동통신 서비스의 주를 이루고 있는 GSM이나 WCDMA, HSDPA 망과의 연동을 지원하는 글로벌 로밍도 가능한 시스템이다.

이번 기술 개발은 지식경제부 지원으로 지난 2006년부터 지난 해까지 총 5년 간에 걸쳐 수행됐으며, 공동연구기업으로 ▲ 가인정보기술 ▲ 네스랩 ▲ 넷커스터마이즈 ▲ 모비안 ▲ 스핀텔레콤 ▲ 시스레인 ▲ 시스메이트 ▲ 이노와이어리스 ▲ KT ▲ 피플웍스가 참여했다.

ETRI는 그간 연구사업 수행을 통해 500여 건의 국제 및 국내 특허를 출원하고, 3GPP에 기고서 400여 건 제출하여 200여 건을 반영했다. 또 핵심 표준특허 24건을 확보하여 LTE-Advanced 표준에 반영하는 성과를 이뤄냈다.

김대식 ETRI 인터넷연구부문 소장은 “4세대 이동통신의 주요 핵심 기술인 LTE-Adavced 시제품을 조기에 개발 성공함으로써, 4세대 및 올해부터 본격화될 Beyond 4G(B4G) 기술 개발에서 유리한 고지를 선점하게 될 것”이라고 말했다.

또한 김흥남 ETRI 원장은 “이번 기술 개발은 B4G 이동통신의 진입 시점에서 이룬 글로벌 로밍 시스템으로서 의미가 더욱 크다.”면서 “향후 산업간 융합을 위한 기반기술은 물론 융합서비스를 위한 스마트 네트워크 기술의 초석이 될 것으로 기대한다.”고 말했다.

한편, ETRI는 이번 기술 개발에 따라 막대한 산업 경제적 파급효과가 있을 것으로 전망했다. ETRI 기술경제연구부 분석에 따르면 LTE-Advanced 시스템의 성공적 개발로 2015년부터 2021년까지 국내 업체들은 단말 분야에서 세계 시장 40% 점유 예상으로 346조 원, 기지국 및 네트워크 장비 분야에서는 15%의 세계 시장 점유로 16.7조 원 등 총 363조 원의 매출을 달성할 것으로 전망했다. 또한 ETRI는 원천기술 확보로 4,000억 원 이상의 기술료 수입을 확보할 것으로 기대하고 있다.

현재 개발 기술은 국내 중소·중견기업에 기술이전되어 상용화 추진 중에 있으며, 우리나라에서는 2014년 쯤 상용화가 될 전망이다.<보도자료 본문 끝>

<참고자료 1>

‘4세대 이동통신시스템 LTE-Advanced’ 시연 행사 개요

□ 행사개요

ㅇ 일시/장소 : ‘11.1.25(화), 14:15～15:40(85’), ETRI

ㅇ 주 최 : 지식경제부, 방송통신위원회, ETRI

ㅇ 참 석 자 : 국무총리, 국가정보화전략위원장, IT특보, 지경부차관, 방통위상임위원, KT 회장, 지경부 전략기획단장, 정보통신산업진흥원장 등 총 20여명

□ 일 정(85분)

구분	시간	내 용	비 고
14:15～14:30	15‘	ㅇ 총리 및 주요인사 접견	ETRI 1연구동 3층
14:30～15:00	10‘	ㅇ 4세대 이동통신(LTE-Advanced) 연구성과 및 개발내용 보고	ETRI
	13‘	ㅇ 차세대 모바일 주도권 확보 전략 보고 - 차세대 모바일 연구개발 방향 등(8‘) - 차세대 모바일 서비스기반조성 등(5‘)	지식경제부 방송통신위원회
	5‘	ㅇ 격려 말씀 (질의 응답 포함)	총리
15:00～15:05	5‘	ㅇ 차량이동(1연구동 → 11연구동)
15:05～15:25	20‘	<개발시스템 참관/실내> ㅇ 실내 환경 시스템 성능 및 주요 서비스 시연	ETRI 11연구동 실험실
15:25～15:27	2‘	ㅇ 현관 이동 및 시연차량 탑승	11연구동 앞 대기
15:27～15:35	8‘	<차량이동 초고속이동통신서비스 체험/실외> ㅇ 이동 환경 주요 서비스 시연	ETRI 경내 차량 이동
15:35～15:40	5‘	ㅇ 기념사진 촬영 (참석 연구원 격려 악수)	하차 후 11연구동 앞

□ 시연 세부 내용

본 기술은 초당 6억 비트(600Mbps)의 전송 속도를 갖는 이동통신 시스템으로, 셀룰라 계열의 차세대 이동통신 시스템으로서는 최고의 성능을 보여주는 시스템 기술이다.

25일 ETRI에서 실시된 실내 시연회에서는 기지국과 단말간 3D 영상을 통한 초고속 멀티미디어 데이터 시연과 영상전화, 2D/3D VOD, 모바일 방송 서비스, 인터넷, 개인방송 서비스 등의 시연이 이어졌고, 실외 시연에서는 차량으로 이동 중 단말을 통해 2D/3D 동영상 서비스, 인터넷 서비스 및 영상전화 서비스 등이 실시됐다.

시연에 사용된 시제품은 ▲ AMC(Adaptive Modulation and Coding) 기술 ▲ 4x4 MU-MIMO 기술 ▲ 가변 전송 대역폭 지원을 위한 반송파 집적(Carrier Aggregation) 기술 ▲ 기지국간 협력 통신(CoMP)에 의한 간섭제어 기술 ▲ 다중 안테나 기술로 주파수 효율을 극대화시킨 하향링크 기술 ▲ 낮은 PAPR의 주파수 분할 다중 접속 기술을 지원하는 상향링크 기술 등 통합 계층의 최신 규격을 포함하고 있어, 국제적으로 기술 경쟁력이 강한 시스템이라는 평가다.

향후 본 기술은 다양한 무선 액세스 망들을 통합하고 다양한 산업간 융합하는 융합기술 및 융합서비스를 기반으로 스마트 라이프를 추구하는 5세대 이동통신으로 발전하는 초석이 될 것이며, 유무선 통합 망으로 발전하는 인프라 망 기술로서의 역할을 하기에 충분한 시스템이다.

<LTE-Advanced 실내 시연>

- 초고속 멀티미디어 데이터, 영상전화, 2D/3D VOD 서비스 등을 시연

<LTE-Advanced 실외 시연>

- 차량 이동 중에 대용량의 3D 컨텐츠를 실시간으로 시청하고 있는 모습

<참고자료 2>

‘4세대 이동통신시스템 LTE-Advanced’ 구성도

구분	내 용
단말기	무선 접속 및 사용자 정합 기능. 사용자 어플리케이션 및 무선 프로토콜 개체로 구성
기지국	단말에 대한 무선 접속 제어, 무선 자원 관리, 이동성 제공 기능
코어망	패킷 데이터 처리, 이동성 제공, 외부망 연동 및 QoS 제어
응용서버	콘텐츠 및 서비스(FTP, VOD, 방송 등) 제공

<LTE-Advanced 구성도>

<참고자료 3>

‘4세대 이동통신시스템 LTE-Advanced’ 성능 비교 분석

구분		1세대	2세대	3세대	3.5세대	3.9세대	4세대
표준기술		AMPS	IS-95, GSM	WCDMA, CDMA2000, WiBro	HSDPA	LTE	LTE- Advanced
전송방식		아날로그 통신 (FM/FSK)	CDMA TDMA	CDMA/FDD	WCDMA/FDD	하향링크 : OFDMA/FDD 상향링크 : DFTS-OFDM	하향링크 : OFDMA/FDD 상향링크 : Clustered DFTS-OFDM*
최대 전송률	업 로드	음성전용	14.4 Kbps	1.8 Mbps	1.4 Mbps	50 Mbps	300Mbps
	다운 로드	음성전용	57.6 Kbps	3.1 Mbps	14.4 Mbps	100 Mbps	600Mbps
CD 1장(700M) 다운로드 시간		불가능	24시간	30분	6분 30초	56초	9.3초
주요서비스		음성	음성, 문자	음성, 문자, 인터넷	음성, 문자, 고속인터넷	음성, 문자, 초고속인터넷, 대용량 멀티미디어 (HD급, Full HD급)	음성, 문자, 초고속인터넷, 대용량 멀티미디어 (Ultra Full HD급, 3D 컨텐츠)
이동성		근거자료 없음	근거자료 없음	250 Km/h	250 Km/h	350 Km/h 이상	350 Km/h 이상
상용화 시기		1978년	1992년	2000년	2006년 5월	2009년 12월	2014년

<참고자료 4> 박스기사용

LTE-Advanced 연구 뒷 이야기 '연구개발 에피소드'

세계 최고 기술, 최초 기술의 연구현장 뒤에는 숨은 뒷이야기가 많다. 세계 이동통신의 역사를 새롭게 써가는 ETRI의 위상에 걸맞게 세계 최고수준의 ‘차세대 이동통신 시스템 LTE-Advanced’ 개발에 임하는 연구원들의 각오는 새로웠다.

전 세계 시장 점유율 70~80%를 차지하는 LTE 계열의 이동통신 시장에서 대한민국이 상용화 시장을 장악하겠다는 다부진 목표를 세우고 2006년을 시작으로 5년 간의 연구에 돌입했다. 연구 막바지에 이른 2010년 11월, 연구진들은 연구개발의 마지막 마무리를 위해 이동컨버전스연구부 33명의 연구원은 야근발령을 받고 퇴근도 뒤로한 채 실험실에서 밤과 낮도 없이 연구에 몰두했다.

연구개발 중에 있었던 에피소드 몇 가지를 소개한다.

에피소드 하나

“온 몸으로 전자파 실험에 나서”

실험실 환경에서 무선 전파 간섭 환경을 인위적으로 발생시키기 위해 안테나를 손으로 잡는 경우가 있다. 그런데 안테나가 사람을 구분하는지 안테나를 잡는 사람에 따라 간섭 발생 수치가 서로 다르게 나타났다. 더 나쁜 간섭 환경을 만들기 위해 안테나 잡기 노하우를 보여주며 서로가 시험 도구 역할을 자처했다. 한참 동안 전자파를 온몸으로 흡수하고 나면 심신이 흐느적거리고 온 몸에 피곤이 몰려왔다. 그래도, 시스템 검증을 위해서라면 이 한 몸 희생은 감수하는 정신으로 그렇게 연구에 몰두했다.

에피소드 둘

“시스템 테스트 위해 손짓·발짓 등 모든 의사소통 수단 동원”

세계 최고의 성능을 위한 고성능 기지국 플랫폼을 도입했다. 그런데 전원을 켜는 순간 발생하는 소음도 가히 세계 최고 수준이었다. 귀가 멍멍할 정도의 소음에 이러다가 모두 청력 이상이 생기는 건 아닌지 걱정이 되기도 했다. 급기야 소음 차단 귀마개까지 등장했고, 1년여의 기간이 지나 소음에 익숙해질 무렵 드디어 유리 칸막이로 된 기지국 플랫폼 만의 실험실이 마련되었다. 소음이 완벽하게 차단된 것은 좋았는데, 시스템실 안쪽과 유리창 너머 바깥쪽 사람 서로가 빤히 보였지만 무슨 소리를 하는지 들리지가 않아 음성을 통한 의사소통은 전혀 할 수가 없게 되었다. 하는 수 없어 수화, 전화, 무전기를 이용한 웃지 못할 의사소통 상황이 연출되었다. 그래도 시스템 성능은 잘 나오니 참으로 다행스러웠다.

에피소드 셋

“5분 차량 시연 위해 5시간 준비”

2010년 겨울, 시험의 막바지에 올랐다. 겨울 내내 기록적인 한파는 계속되고 시험 차량에도 무리가 찾아왔다. 차가운 날씨 때문인지 시연 이틀 전 차량에 이상이 생겨 오도 가도 못하는 상황이 발생했다. 시험차량을 견인하여 밤새 수리를 마쳐 다음날 겨우 시연 준비를 할 수 있었다. 그러나 이것은 앞으로 닥칠 위급 상황의 전조였을까? 시연일 오전 일찍 시험 차량을 준비했으나 시연 시작이 계속 지연되는 관계로 5시간 이상 시동을 켠 채로 대기할 수밖에 없었다. 또 시연 시작 5분전, 갑자기 시험 단말용 차량 전원 장치가 동작에 말썽이 생겨 시험 단말에 전원 공급이 안 되는 급박한 상황이 발생했다. 다행히 전원 공급 장치가 이중화되어 있어서 정상 동작하는 전원 공급 장치에 다시 연결하고 시연을 시작했다. 그런데, 이번에는 또 차량이 몇 미터 움직이지 않아 또 다시 전원이 중단되는 급박한 상황이 발생했다. 실험실 내 기지국내 담당자들도 갑자기 하향(데이터를 받는) 링크 오류가 발생하자 모두가 긴장하게 됐다. 우여곡절 끝에 전원 공급 장치가 다시 동작되었고 무사히 차량 시연을 완료할 수 있었다. 시연 시간 5분이 이렇게 길 줄은 몰랐다.