LG전자와 연세대학교가 다중안테나(Massive MIMO) 기반 전이중통신(Full Duplex Radio) 시험을 세계 최초로 성공했다. 기존 롱텀에벌루션(LTE)보다 주파수 효율이 두 배나 높다. 5세대(5G) 이동통신 핵심 기술을 선점한 것으로 평가받는다. 수조원대 경제적 가치도 기대된다.
LG전자는 27일 다중안테나 기반 전이중통신 기술을 연세대와 공동 개발해 시연했다. 전이중통신은 똑같은 주파수 대역에서 송수신이 가능해 주파수분할 롱텀에벌루션(LTE-FDD)과 시분할 롱텀에벌루션(LTE-TDD)보다 주파수 효율을 향상시킬 수 있다. 여기에 다중안테나를 사용하면 주파수 효율이 네 배 이상으로 늘어난다.
국내 이통사가 사용하는 LTE-FDD는 데이터 송수신에 각기 다른 주파수 대역을 사용한다. 반면에 LTE-TDD는 같은 주파수 대역에서 시간차를 두고 데이터를 송수신한다. 전이중통신은 한발 더 나아가 같은 주파수 대역에서 시간차 없이 데이터를 송수신한다.
고속도로로 따지면 1차로 도로에 상행 차량과 하행 차량이 동시간대에 달리는데도 충돌이 없는 상황과 흡사하다. 시차를 두지 않기 때문에 LTE-TDD보다 같은 시간에 전송할 수 있는 데이터가 두 배로 늘어난다. 같은 양의 데이터라면 주파수 대역을 반으로 줄일 수 있다는 의미다.
LG전자와 연세대는 여기에 2×2 다중안테나(송수신 안테나 각각 2개) 기술까지 적용했다. 다중안테나는 송수신 데이터가 안테나 수에 비례해 늘어난다. 이론상으로 최대 8×8까지 가능하다. 다중안테나에 전이중통신을 결합하면 데이터 송수신 양이 두 배로 늘어난다. 8×8에서는 일반 LTE보다 데이터 송수신 양이 16배로 늘어날 수 있다는 의미다.
연구진은 여러 안테나를 사용할 때 발생하는 주파수 간섭 현상을 해결하는 데 공을 들였다. 그 결과 어떤 통신 환경에서도 빠르고 안정된 주파수 효율을 낼 수 있는 통신기술을 구현했다. 주파수 자원이 한정돼 수조원대 경매가 이뤄지는 상황에서 주파수 효율을 높여 수조원 경제적 가치를 창출할 것으로 기대된다.
곽국연 LG전자 CTO부문 차세대표준연구소장은 “시연 성공으로 LG전자의 5G 관련 기술력을 다시 한 번 입증했다”며 “다가올 5G 기술 표준화 과정에서 한층 영향력을 높일 수 있을 것”이라고 말했다.
채찬병 교수 연구팀은 지난해 말 미국 텍사스 오스틴에서 열린 전기전자기술협회(IEEE) 주관 통신 콘퍼런스 글로브콤에서 전이중통신 기술을 실시간으로 시연했다. 올해 말 같은 콘퍼런스에서 다중안테나 기반 전이중통신 기술을 시연할 계획이다.
안호천기자 hcan@etnews.com
