'6G 어퍼-미드밴드 다중입출력 전이중 기술' 알아보기
우선 해당 기술에 대한 이해를 돕기 위해 각각의 단어가 의미하는 바를 알아보자.
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어퍼-미드밴드(Upper midband)파
주파수 7~24GHz 대역의 전파를 의미한다. 기존에는 초성능을 구현하기 위한 서브-테라헤르츠(Sub-THz·92~300GHz) 대역이 6G 후보 대역으로 거론되어 왔으나 최근에는 높은 속도와 넓은 커버리지를 제공할 수 있는 어퍼-미드밴드 대역의 필요성이 강조되고 있다. 기존 5G에서 사용된 3.5GHz 대역 등의 미드밴드 체감속도는 약 100Mbps, 최대 속도는 3.6Gbps였지만, 어퍼-미드밴드(7~24GHz) 환경에서는 체감속도 1Gbps, 최대 속도 200Gbps 이상까지 구현할 수 있다. 그리고 5G-C밴드 기준, 동일 성능 커버리지에서 시스템 성능이 10배 증가할 수 있다.
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다중입출력장치(MIMO, multiple-input and multiple-output)
전파 신호 세기를 강화하는 ‘빔포밍* 기능’을 제공하기 위해 다수 안테나를 결합한 설비를 말한다.
이러한 다중안테나는 기지국 송수신 안테나 수를 늘려 데이터 전송량을 몇 배로 늘려준다. 기지국 안테나를 여러 개로 구성하면 다수 사용자 단말기가 동일한 주파수에 동시 접속할 때 주파수를 추가하지 않고 네트워크 성능을 개선할 수 있어 5G 이동통신 핵심 기술로 각광 받아왔다.
* 빔포밍(Beamforming) : 안테나를 통해 받은 신호를 여러 방향으로 보내는 것이 아니라 특정한 수신기기에 집중시키는 기술
※ 이미지 출처 : Claudeb, CC BY-SA 4.0 <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0>, via Wikimedia Commons
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전이중 통신방식(full-duplex)
송신을 하면서 동시에 수신도 할 수 있는 방식을 말한다. 즉, 데이터 송수신 시 간섭을 제거하는 기술이다. 나와 상대방이 동시에 말을 하는데도 서로 이해하고 의사소통할 수 있다.
※ 이미지 출처 : 전송 방향에 따른 전송 방식 분류(데이터통신, 오창환 저, 한국학술정보(주))
이를 요약해보면 '6G 어퍼-미드밴드 다중입출력 전이중 기술'은 어퍼-미드밴드 주파수 대역에서 데이터 송수신 시 간섭을 줄이고, 다수의 안테나로 전송량을 증가시키는 기술이라는 것을 알 수 있다. 예를 들어 안테나로 데이터 송수신양을 두 배로 늘렸다면 여기에 전이중 통신기술을 결합해 데이터량을 네 배로 늘릴 수 있다. 안테나가 늘어날수록 데이터 송수신 양은 늘어나고 어퍼-미드밴드 대역 주파수 효율성은 높아지게 되는 것이다.
어퍼-미드밴드 등 6G 주파수 조기 확보를 위한 노력은 이미 선행되고 있다. 과학통신자원부는 2022년 8월 태국 방콕에서 개최된 제4차 아시아·태평양지역 APG(WRC(세계전파통신회의) 준비그룹 회의)에 참여해 어퍼-미드밴드 등 후보 대역 발굴의 필요성을 선도적으로 제안하기도 했다. 이처럼 정부를 비롯해 산·학·연이 6G 주파수 대역 조기 확보에 앞장서는 까닭은 추후 6G 관련 기술 연구개발 향방을 결정지을 수 있는 주요한 키가 될 것이기 때문이다. 그 중요한 첫 걸음이 될 기술이 성공적인 출발을 알린 셈이다.