[디지털데일리 강소현기자] SK텔레콤은 6G 주파수 특성을 고려한 최적의 망 구조를 설계하기 위해, 학계와 함께 6G 후보 주파수 대역에 대한 실측 및 시뮬레이션을 진행했다고 30일 밝혔다.

이번에 SK텔레콤이 실측 및 시뮬레이션에 활용한 6G 후보 주파수 대역은 4㎓(기가헤르츠) 대역 일부와 7~15㎓ 대역 및 일부 고주파대역이다.

앞서 세계전파통신회의(WRC-23)에서 제시한 지역기구 및 국가별 6G 후보 주파수 대역에는 우리 정부가 제안한 4개 대역 중 ▲4.4~4.8㎓ ▲7.125~8.5㎓ ▲14.8~15.35㎓ 등 3개 대역이 최종 채택된 바 있다.

특히 4㎓에서 10㎓ 사이 대역은 SK텔레콤이 지난해 8월 국내 사업자 최초로 발간한 6G 백서에서 6G 후보 주파수로 제시한 대역으로, 커버리지 구축과 기지국 용량 확보가 고주파대역 대비 유리하고 6G 상용화 초기 단계부터 서비스를 제공할 수 있는 대역으로 주목받고 있다.

이 가운데 SK텔레콤은 경북대학교와 6G 후보 주파수 대역의 ▲경로 손실(path loss) ▲건물 매질 투과 특성 ▲인체 차단 손실(human body loss) 등 전파특성을 종합적으로 실측했다.

양측은 이번 연구를 통해 기존 5G에서 정의한 이론적 계산치 대비 비가시경로(NLOS·Non-Line-of-Sight) 환경에서의 6G 후보주파수 대역의 전파 성능이 높은 대역으로 갈수록 낮아진다는 사실을 확인했다.

또 유리·콘크리트·목재와 같은 건물 매질의 전파 투과손실을 측정하는 실험에서는 주파수가 증가할수록 투과 손실이 커지는 것을 확인했다.

특히, 고주파대역에서 3mm 두께의 유리 투과 시 2.7~21.6배(4.4~13.3㏈), 22cm 두께의 콘크리트 벽 투과 시 1000~10만배(30~50㏈) 손실이 증가해 실외-실내(O2I, Outdoor-to-Indoor) 커버리지가 감소하는 것을 확인했다.

양측은 인체에 의해 전파 경로가 차단될 때 신호 열화가 발생하는 것을 확인하는 등 6G 사용환경에 따른 신호품질도 검증했다. 인체에 의해 전파 경로가 방해될 경우 방해받지 않을 때에 비해 신호가 30~160배(14.8~22㏈) 감소했다.

이번 연구 성과는 ITU-R·3GPP 등 글로벌 표준화 단체에도 기고해 주파수 대역별 6G 커버리지 향상 기술의 필요성을 강조할 예정이다.

아울러 SK텔레콤은 연세대학교와 협력해 서비스 시나리오별 성능 분석 및 최적의 6G 망 설계를 위한 ‘6G 시뮬레이터’도 개발했다.

‘6G 시뮬레이터’는 무선 통신 환경에서 기지국과 주변 셀(cell), 다중 사용자 등을 고려해 이동통신 시스템의 성능을 예측한다. 이동통신망에서의 데이터 업로드와 다운로드, 커버리지 등과 관련된 성능을 모의 테스트할 수 있다.

SK텔레콤과 연세대학교는 도심 혼잡지역(Dense Urban)·도심(Urban)·시외(Rural) 등 실생활과 밀접한 환경에서 6G 후보 주파수 대역을 활용할 때를 기준으로 최적의 망 구조를 파악했다.

세부적으로는 6G시대에 본격 활용될 것으로 예상되는 UAM·위성 통신과 상공망(Aerial Network), RIS(재구성 가능한 지능형 표면·Reconfigurable Intelligent Surface), AI기반 기지국 성능 향상 기술이 적용된 6G 망에 대한 성능을 예측했다.

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