2020년 상용화 목표
삼성전자가 5세대(5G) 이동통신 환경에서 데이터를 송수신할 수 있는 핵심 기술을 세계 최초로 개발했다고 12일 발표했다.
5G는 최대 속도가 수십Gbps(초당 기가비트)에 달해 현재의 4세대(4G) 롱텀에볼루션(LTE)의 75Mbps(초당 메가비트)보다 수백 배 빠른 차세대 통신망이다. SK텔레콤이 올 9월 상용화를 목표로 하는 ‘LTE-어드밴스드(A)’의 최대 전송속도는 150Mbps다. 5G 이동통신을 이용하면 초고화질 영화 파일을 1초 이내에 전송할 수 있다. 800메가바이트(MB)짜리 영화를 내려받으려면 LTE에서는 1분24초가량, LTE-A 환경에서는 43초 정도가 걸린다.
삼성전자는 최근 28㎓의 초고주파 대역에서 1Gbps 이상의 전송속도와 최대 2㎞에 이르는 전송 거리를 달성한 기술을 개발·시연하는 데 성공했다. 5G 이동통신은 주파수 자원 고갈 문제를 해결하기 위해 현재 이동통신용으로 쓰는 수백㎒~수㎓ 대역보다 높은 대역을 쓴다. 현재 2㎓ 대역 아래 주파수는 이미 포화 상태기 때문이다. 그러나 6㎓ 이상 초고주파를 이용해 기가급 데이터를 송수신하는 기술은 지금까지 어디서도 개발하지 못했다. 초고주파는 파장이 짧아 전파 손실이 크고 전파의 전달거리도 짧기 때문에 기지국을 촘촘하게 세워야 하는 문제가 있다. 현재 이동통신용 주파수는 파장의 길이가 15㎝가량(2㎓ 기준)이지만 초고주파는 약 1㎝(28㎓)밖에 되지 않는다.
삼성전자는 64개 안테나 소자를 활용한 신기술로 이 문제를 해결했다. 기지국 하나에 64개의 안테나 소자를 배열해 전파를 더 멀리 송수신할 수 있게 했다. 또 안테나들이 사용자 단말기의 위치를 실시간으로 추적해 신호를 주고받을 수 있게 했다.
LTE 망을 서비스하는 기지국에는 안테나가 최대 4개 들어 있다. 삼성전자는 2020년 상용화를 목표로 이 기술을 포함한 5G 이동통신의 핵심 기술을 본격적으로 연구개발한다는 계획이다.
세계 각국에서는 5G 이동통신 관련 기술 개발이 활발하게 진행 중이다. 중국은 2월 5G 연구를 위해 정부 주도의 ‘IMT-2020 프로모션 그룹’을 결성했다. 유럽연합(EU) 집행부도 2020년 서비스 상용화를 목표로 5000만유로(약 720억원)을 투자하기로 했다.하는 등 차세대 이동통신 기술 선점 경쟁이 본격화하고 있다.
전경훈 삼성전자 DMC연구소 전무는 “데이터 전송 속도가 ‘빛의 속도’로 느껴질 만큼 빨라지게 되면 풀HD보다 4~8배 선명한 울트라HD(UHD)나 3차원(3D) 입체영상 콘텐츠도 활성화될 것”이라고 내다봤다.
심성미 기자 smshim@hankyung.com
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