ETRI, 세계 최초 실내 5G 광 중계기 개발
28GHz 5G 신호 실내 분산 안테나로 전달
공항, 역사 등 실내 환경서 20Gbps 서비스


실내에도 끊김 없는 5G 서비스를 제공하는 네트워크 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 10일, 세계 최초로 기지국으로부터 밀리미터파(mmWave; 28GHz) 기반 광대역 5G 신호를 받아 건물 내로 보낼 수 있는 광 중계기 기술을 개발했다고 밝혔다.

생활에서 많이 쓰는 모바일 데이터는 실내에서 80%가량 소비된다. 이번 기술을 활용하면 공항, 역사, 대형 쇼핑몰 등 실내 환경에서 5G 최대 전송 속도인 20Gbps급 서비스 이용이 가능하다. 기존 방식 대비 전송 용량, 장비 크기, 구축 비용 등이 개선되어 많은 활용이 예상된다.

연구진이 개발한 기술은 △최대 5km 구간에서 5G 무선 신호를 광신호로 바꿔 신호 왜곡 없이 전송하는 ‘RoF(Radio over Fiber) 광 전송 기술’과 △실외 5G 기지국과 실내 분산 안테나 시스템을 OTA(Over The Air) 방식으로 연결하는 ‘5G 기지국 인터페이스 기술’이다. 

아파트 옥상에 설치된 5G 기지국 인터페이스가 인근 기지국으로부터 5G 신호를 받고, 이를 RoF 기술이 탑재된 아파트 단자함이 광 신호로 바꾼 후, 층별 실내 곳곳에 분산된 안테나로 전달하는 방식이다.

이번 기술은 5G 신호를 32개 대역으로 다중화하여 신호를 전달할 수 있어 전송 용량이 높다. 기지국처럼 복잡한 기능 구현이 필요하지 않고 비교적 단순한 기능만 구현하면 되기에 별도 기지국을 설치할 때보다 구축 비용이 1/5 수준이다.

연구진은 다이어리 크기의 RoF 광속수신기를 개발해 실내 분산 안테나 시스템을 구성하는 호스트 장치와 안테나 장치에 심어 RoF 기술을 구현했다고 밝혔다. 5G 기지국 인터페이스 기술도 호스트 장치와 쉽게 연동할 수 있도록 노트북 크기의 독립 모듈 형태로 개발했다.

연구진은 향후 실내 환경에서 5G를 넘어 6G 서비스 제공을 위해 차세대 통신 인프라 구축 기술을 개발할 계획이다. 

한편, 이번 성과는 과학기술정보통신부의 ‘5G 이동통신을 위한 아날로그 IFoF(Intermediate Frequency over Fiber) 기반 실내 DAS(Indoor Distributed Antenna System) 기술 개발 사업’의 일환으로 얻을 수 있었다. 현재 연구진은 에치에프알, 라이트론, 론텍, 제이티 등 광 모듈 및 시스템 업체에 기술이전 총 5건을 완료한 상태다.