한국전자통신연구원(ETRI)은 대전시청 인근에서 시내‧고속버스 등 차량용 와이파이 통신시스템을 이용해 최대 2.4Gbps 전송속도 시연에 성공했다고 29일 밝혔다.

공공 와이파이(Wi-Fi)는 최근 이동통신사들의 적극적인 협조 아래 지방자치단체를 중심으로 서비스 지역이 늘어나는 추세다.

그러나 현재 상용화된 5G는 3.5GHz 대역의 낮은 주파수만을 쓰고 있어 체감 속도가 낮고 서비스를 품질을 높이기 위해선 높은 대역의 밀리미터파를 이용해야 한다.

또 밀리미터파는 신호 도달거리가 짧고 회절이 잘 일어나지 않아 실외 환경에서 사용이 어렵다.

특히 현재 버스에서 제공되는 공공와이파이 서비스는 LTE 기술을 이용하고 있어 승객이 많거나 대용량 콘텐츠를 즐기는 경우 체감 속도는 더욱 떨어진다.

이번 연구진은 이러한 제한점을 해결하기 위해 22GHz 대역 밀리미터파 주파수를 활용해 버스와 지상 기지국을 연결하는 백홀(Backhaul) 통신망 기술을 개발하고 이 기술을 움직이는 네트워크라는 뜻의 ‘MN(Moving Network) 시스템’이라 명명했다.

연구과정을 보면 필요한 곳에 효율적으로 신호를 보내는 빔포밍(Beam Forming) 기술과 여러 개의 빔을 제어하고 관리할 수 있는 빔 스위칭(Beam Switching) 기술 등 원천기술을 활용했다.

이번 시연에는 연구진이 개발한 기지국 시스템과 차량단말용 시스템을 각각 대전시청 인근 건물 옥상 등 시야각이 잘 나오는 3곳과 차량에 설치했다.

이어 대전지방법원 근처 도로를 운행하며 통신성능을 확인하고 대전시청 앞에선 시험차량에서 기지국 인근에서 비디오 스트리밍을 진행하며 속도를 측정하는 방식으로 진행됐다.

이 시연결과에 의하면 기지국 장치와 차량 단말 간 최대 2.4Gbps 전송속도 (최소 1.9Gbps)를 확인했다.

이는 현재 버스 와이파이에서 제공되는 20Mbps 속도(자체 실험결과 기준)를 최대 120배까지 높일 수 있는 전송속도이다.

또 기지국과 차량단말의 거리 500m에서도 최적의 성능이 검증됐다.

이러한 시연결과를 종합해보면 500미터 단위로 기지국을 설치한다고 가정할 때 해당 기지국 안에서 주행하는 10대의 버스에 대당 240Mbps급으로 총 100명이 동시에 24Mbps로 나누어 쓸 경우 고품질 동영상 스트리밍이 가능한 수준이다.

미래이동통신연구본부 정희상 차량무선네트워크연구실장은 “속도도 중요하지만 이번 시연은 22GHz 주파수를 실제 도로환경에서 사용하였다는 점에서 의미가 남다르다”며 “내년 하반기에는 경부 고속도로, 서울 도심 등에서 차량 내 공유기를 통해 더욱 빠른 속도로 개인 휴대 단말기의 와이파이 접속이 가능하도록 할 계획”이라고 말했다.

이 연구는 과학기술정보통신부 방송통신연구개발 사업으로 정보통신기획평가원(IITP)이 전담하는 사회문제해결형 과제이며 SK텔레콤, KMW, HFR, 한국도로공사, 한국자동차연구원, 에스넷시스템, 단국대학교 산학협력단 등이 공동연구기관으로 참여했다.