[이지경제=정석규 기자] SK텔레콤이 안정적 6G 이동통신 서비스를 위해 최적의 망 구조 설계 기술 확보에 속도를 내고 있다.

SK텔레콤은 경북대학교와 6G 후보 주파수 대역의 경로 손실, 건물 매질 투과 특성, 인체 차단 손실 등 전파특성을 종합적으로 실측했다고 30일 밝혔다.

이를 위해 활용한 6G 후보 주파수 대역은 4㎓ 대역 일부와 7~15㎓ 대역 및 일부 고주파대역이다. 해당 대역은 지난해 11월 세계전파통신회의(WRC-23)에서 우리 정부가 제안해 채택된 ▲4.4~4.8㎓(일부) ▲7.125~8.4㎓(일부) ▲14.8~15.35㎓에 속한다.

먼저 SK텔레콤과 경북대는 기존 5G에서 정의한 이론적 계산치 대비 비가시경로 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 커진다. 고주파대역에서는 3mm 두께의 유리 투과 시 2.7~21.6배(4.4~13.3㏈), 22cm 두께의 콘크리트 벽 투과 시 1000~10만배(30~50㏈) 손실이 증가해 실외-실내 커버리지가 감소했다.

또 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㏈) 줄었다.

SK텔레콤은 기존 6G 백서와 이번 연구 결과를 종합한 논문을 서울대·경북대와 공동 집필, SCI급 학술지 'IEEE 커뮤니케이션 매거진'에 투고했다.

최정식 경북대학교 전자공학부 교수는 "새로운 통신 시스템의 도입을 위해 후보 주파수의 전파 특성을 분석하는 것은 필수적이며 이번 공동 연구결과가 앞으로의 6G 시스템 설계에 크게 기여할 것으로 기대한다”고 말했다.

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”고 설명했다.

이 뿐 아니라 SK텔레콤은 연세대학교와 서비스 시나리오별 성능 분석 및 최적의 6G 망 설계를 위한 ‘6G 시뮬레이터’도 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.

SK텔레콤과 연세대학교는 도심 혼잡지역·도심·시외 등 실생활과 밀접한 환경에서 6G 후보 주파수 대역을 활용할 때를 기준으로 최적의 망 구조를 파악했다.

이번 연구 결과는 MWC 2024에 전시하고 올해부터 국제전기통신연합 전파통신부문(ITU-R)에서 진행 IMT-2030 기술 성능 요구사항에도 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 강조했다.

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 전했다.

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