서울대학교 차세대무선통신연구센터(센터장 노종선 전자·컴퓨터공학부 교수)는 미래의 무선·위성통신기술, 정보통신·통신망기술, 신호처리기술·뉴미디어기술 등 통신분야의 기술수요와 인력수요에 대비해 지난 91년 설립한 연구기관이다.
현재 서울대를 비롯해 단국대·숭실대·한양대 등 4개 대학 석·박사급 42명의 고급인력이 참여해 IMT2000 이후의 차세대 무선 및 이동통신시스템(4세대시스템)의 핵심기술개발사업을 수행하고 있다. 서울대에서는 노종선 교수가 센터장으로 참여하고 있는 것을 비롯해 이재홍·김성철 교수팀이, 한양대에서는 신동준 교수팀, 단국대 최천원 교수팀, 숭실대 신요안 교수팀이 참여해 차세대 고속 무선 전송 핵심기술을 개발하고 있다. <표 연도별 과제진행 현황>
센터는 주로 음성서비스와 데이터·동영상 등 다양한 멀티미디어 서비스를 가능케 하는 차세대 무선기술과 이동통신시스템 개발을 목표로 하고 있다. 물론 기존의 시스템에 비해 데이터 전송속도가 빠르고 여러 전송률의 전송모드를 지원하는 방향이다. 신뢰성 있는 정보전달 능력도 염두에 두고 있다. 효율적인 패킷신호의 전송과 전달을 위한 최적 자원할당 알고리듬과 패킷 스케줄러의 기술개발도 포함하고 있다.
주요 사업은 현재 추진하고 있는 5개의 세부과제로 요약된다. 세부적으로는 △광대역 CDMA시스템을 위한 다중사용자 검출기술(제1세부과제) △초고속 데이터 전송을 위한 OFDM 방식의 성능향상 신호처리기술(제2세부과제) △차세대 채널 부호화 기술(제3세부과제) △광대역 이동통신 채널 특성 분석(제4세부과제) △초고속 패킷데이터 전송을 위한 매체 접근제어 기술(제5세부과제) 개발이 목적이다.
이중 광대역 CDMA 시스템을 구현하기 위한 다중 사용자 검출기술은 개발을 완료했다. 제1세부과제로 개발된 이 기술은 단일전송률 CDMA시스템에서 확장된 다중전송률 CDMA시스템에 적용이 가능한 기술로 기존의 정합필터 수신기에 비해 낮은 비트 오율을 가지므로 이를 시스템 구현에 활용하면 통화품질을 향상할 수 있어 가입자 증대를 꾀할 수 있다. 현재 개발을 완료한 상태로 차세대 무선 및 이동통신에 적용이 가능하다.
제2세부과제는 디지털 사전왜곡 현상을 이용한 선형화 전력증폭기 개발이 주목적이다. 이는 고정점 반복 사전왜곡 방식과 디지털 소자를 이용한 선형화 전력 증폭기로 최근 이동통신 전화망의 고출력 증폭기가 선형 증폭기로 대체돼가고 있는 현실을 반영한 것이다. 현재 개발이 완료된 이번 증폭기는 디지털소자를 이용했기 때문에 성능이 우수하고 경제성이 뛰어나다는 외부 평가를 받고 있다. 특히 세계 처음으로 사전 왜곡 방식을 이용한 증폭기라는 점에서 선도적인 기술로 시선을 모으고 있다.
제3세부과제로 추진한 벤트(Bent)시퀀스도 관심을 끄는 기술중 하나. 벤트시퀀스는 카사미(Kasami) 시퀀스나 IMT2000시스템에서 사용되는 골드(Gold)시퀀스와 같이 최적 상관성질을 갖는 시퀀스로 실제 시스템에서도 적용이 가능하다.
채널측정시스템은 제4세부과제를 통해 획득한 성과물이다. 이 시스템은 세계 유수의 연구실과 비교해도 뒤지지 않는 정확한 측정 시스템으로 차세대시스템 개발시 새로운 모델을 제시할 수 있을 것으로 보인다. 무선통신채널환경에서 전파를 예측하는 툴로 개발된 ‘웨이브프로(WavePro)’ 역시 기존의 전파예측모델이 고층건물이 많아 정확성이 떨어지는 도시환경에 적합하다는 점 때문에 관심을 모으고 있다.
제5세부과제로 개발된 복층 ARO기술은 노드 투 노드(node to node) 오류를 보정하기 위한 기술이다. 순차 변호 할당 기술 역시 제5세부과제로 개발된 기술이다. 이는 스루풋 성능을 향상시키기 위한 오류제어 기술로 차세대 시스템에서 요긴하게 활용할 수 있는 기술이다.
센터는 산학협력사업과 관련해서도 다수의 개발 실적을 갖고 있다. 제2세부과제로 개발한 선형전력 증폭기(LPA)용 디지털 전치보상 알고리듬도 산학협력의 산물이며 유무선 홈네트워크용 모뎀, 차세대 이동통신 성능 향상을 위한 시공간 신호처리 기술 역시 대기업·연구소 등과 협력한 산학협력의 결과물이다. 제4세부과제의 ‘웨이브프로’도 산학협력으로 개발한 기술이며 현재 KTF에서 적용하고 있다.
센터는 이같은 성과를 바탕으로 올해부터는 개발기술의 상용화에 나설 예정이다.
올해 상반기에는 증폭기의 특성변화를 실시간으로 보상할 수 있는 적응 알고리듬을 결합한 상용화 제품을 개발, 하반기부터는 이동통신사업자들을 대상으로 판매활동을 벌인다는 목표다. 또 IMT2000용 전치보상 선형 증폭기 개발에도 나서 내년 상반기에는 이 제품의 개발을 완료할 계획이다. 아울러 4세대 이동통신시스템 개발과 연계해 OFDM 기반의 무선랜 시스템 등에 필요한 선형 증폭기의 개발을 벤처기업과 공동으로 벌일 예정이다.
<박승정기자 sjpark@etnews.co.kr>