SKT 6G 주파수·망 구조 연구…"글로벌 표준화 기여할 것"

SK텔레콤, 6G 후보 주파수 대역 연구
경북대·서울대·연세대 산학협력 진행
시뮬레이터도 개발…MWC서 전시

SK텔레콤이 6G 이동통신 서비스를 안정적으로 제공하기 위해 후보 주파수 대역에 대한 실험에 나섰다. 최적의 6G 망 구조를 파악할 수 있는 기술도 개발해 글로벌 IT 전시회인 MWC 2024에 연구 결과를 전시할 예정이다. SKT는 연구를 통해 6G의 글로벌 표준화에 기여하고 기술 생태계 구축에 앞장서겠다는 포부를 드러냈다.

SK텔레콤과 경북대 연구진이 6G 후보 주파수 대역의 전파특성을 실측하고 있다/사진=SK텔레콤

30일 SKT는 6G 주파수 특성을 고려한 최적의 망 구조를 설계하기 위해 학계와 함께 6G 후보 주파수 대역에 대한 실측 및 시뮬레이션을 진행했다고 밝혔다.

SKT는 6G 이동통신의 안정적인 서비스 요건을 파악하기 위해 노력 중이다. 최근 산학 공동 연구를 통해 6G 후보 주파수 대역에서 건물 구조·사람의 위치가 통신에 미치는 영향을 상황별 실측 데이터로 확보했다. 또 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 고주파 대역이다. 지난해 11월 세계전파통신회의(WRC-23)에서 제시한 지역기구 및 국가별 6G 후보 주파수 대역에는 한국 정부가 제안한 4개 대역 중 ▲4.4~4.8㎓ ▲7.125~8.5㎓ ▲14.8~15.35㎓ 등 3개 대역이 최종 채택됐다.

4~10㎓ 대역은 SKT가 지난해 8월 국내 사업자 최초로 발간한 6G 백서에서 후보 주파수로 제시한 대역으로 커버리지 구축과 기지국 용량 확보가 고주파 대역 대비 유리해 6G 상용화 초기 단계부터 서비스를 제공할 수 있는 대역으로 주목받고 있다.

유리·콘크리트·목재 투과손실 실험…주파수 전파 성능↑ 손실↑

SKT의 6G 연구 개발 개요/사진=SK텔레콤

SKT는 경북대와 6G 후보 주파수 대역의 경로 손실, 건물 매질 투과 특성, 인체 차단 손실 등 전파 특성을 종합적으로 실측했다. 이를 통해 기존 5G에서 정의한 이론적 계산치 대비 비가시경로(NLOS) 환경에서 6G 후보 주파수 대역의 전파 성능이 높은 대역으로 갈수록 낮아진다는 사실을 확인했다.

유리·콘크리트·목재와 같은 건물 매질의 전파 투과손실 측정 실험에서는 주파수가 증가할수록 투과 손실이 커졌다. 특히 고주파 대역에서 3㎜ 두께 유리 투과 시 2.7~21.6배(4.4~13.3㏈), 22㎝ 두께의 콘크리트 벽 투과 시 1000~10만배(30~50㏈) 손실이 증가해 실외-실내(O2I) 커버리지가 감소하는 것을 확인했다. 인체에 의해 전파 경로가 차단될 때 신호가 저하되는 것을 확인하는 등 사용환경에 따른 신호 품질도 검증했다.

SKT는 기존 6G 백서와 이번 연구 결과를 종합한 논문을 서울대·경북대와 공동 집필, SCI급 학술지인 'IEEE 커뮤니케이션 매거진'에 투고했다. ITU 전파통신부문(ITU-R)·국제 이동통신 표준화 협력기구(3GPP) 등 글로벌 표준화 단체에도 기고할 예정이다.

6G 시뮬레이터 개발…MWC 2024에 연구 결과 전시

6G 시뮬레이터 개념도 및 실제 연구 화면/사진=SK텔레콤

연세대와 협력해 서비스 시나리오별 성능 분석 및 최적의 6G 망 설계를 위한 6G 시뮬레이터도 개발했다. 이를 통해 무선 통신 환경에서 기지국과 주변 셀, 다중 사용자 등을 고려해 이동통신 시스템의 성능을 예측한다. 데이터 업로드, 다운로드, 커버리지 등 이동통신망과 관련된 성능을 모의 테스트할 수도 있다.

SKT와 연세대는 도심 혼잡지역·도심·시외 등 실생활과 밀접한 환경에서 6G 후보 주파수 대역을 활용할 때를 기준으로 최적의 망 구조를 파악했다. 세부적으로 6G 시대에 본격 활용될 것으로 예상되는 도심항공교통(UAM)·위성 통신과 상공망, 재구성 가능한 지능형 표면(RIS), 인공지능(AI) 기반 기지국 성능 향상 기술이 적용된 6G 망에 대한 성능을 예측했다.

6G 시뮬레이터 연구 결과는 다음 달 스페인 바르셀로나에서 열리는 글로벌 IT 전시회 MWC 2024에 전시된다. SKT는 올해부터 ITU-R에서 진행될 IMT-2030 기술 성능 요구사항에도 이를 기고할 계획이다.

SKT는 6G 글로벌 표준화와 기술 생태계 구축을 주도하기 위해 노력 중이다. 지난해 11월 개최된 '6G 브루클린 서밋' 및 '텔레콤 월드 아시아'에서 기조연설을 맡았다. 지난해 12월 3GPP 기술 총회에서는 6G 타임라인 및 방향성에 대한 기고로 글로벌 6G 표준 수립 과정을 선도했으며, 이 회의를 통해 승인된 신규 주파수 대역의 무선 채널 모델링, 센싱 결합 통신(ISAC) 표준화 및 관련 연구를 진행할 예정이다.

류탁기 SKT 인프라기술담당은 "이번 연구를 통해 6G 후보 주파수 대역에 대한 조기 검토 및 최적의 망 설계 중요성을 확인했다"며 "앞으로도 활발한 산학 공동 연구와 한발 앞선 기술 개발을 통해 대한민국이 글로벌 6G 기술 생태계를 선도할 수 있도록 기여할 계획"이라고 밝혔다.