*AI-RAN(Radio Access Network) : AI를 활용해 스스로 판단하고 최적화하는 차세대 무선 접속망

이번에 검증에 성공한 기술은 AI가 사용자의 서비스 이용 특성과 실시간 무선망 환경을 종합 분석해 서비스 품질 저하를 예측하고 사용자별로 최적의 네트워크 설정을 자동 적용하는 것이 특징이다.

삼성전자의 AI기반 통신 품질 최적화 기술은 향후 네트워크가 이용자의 상황과 요구사항을 스스로 인지해, 최적의 통신 환경을 제공하는 ‘AI 중심 미래 통신망’ 구현에 기여할 것으로 기대된다.

AI가 사용자별 서비스 품질 저하 예측해최적의 네트워크 자동 적용

기존에는 하나의 기지국에 연결된 모든 스마트폰에 동일한 네트워크 설정을 일괄 적용해왔다. 이 때문에 전파가 약한 지역에서 연결이 끊기는 등 통신 품질 저하가 발생하기도 했다.

이번에 양사가 개발한 기술은 AI가 사용자별 이동 경로와 서비스 사용 패턴을 학습해 품질 저하 징후를 사전에 감지하고, 문제가 발생하기 전 최적의 주파수 대역 등 네트워크 설정을 선택하도록 지원하는 것이 특징이다.

예를 들어, 동영상 스트리밍 서비스를 이용할 때 전송 속도가 느려져 버퍼링이나 화질 저하가 예상되면 AI가 이를 예측해 최적화된 네트워크 설정을 자동 적용함으로써 사용자가 고화질 영상을 끊김 없이 시청할 수 있도록 해준다.

상용망 기반 성능 검증∙데이터 처리 프로세스까지 공동 연구 확대

삼성전자와 NTT 도코모 양사는 AI 무선망 기술 개발부터 일본 상용망 드라이브 테스트를 통한 데이터 확보, 데이터 측정 절차 개선 등 전 과정에서 공동 연구를 이어왔다.

올해 1월 NTT 도코모의 상용 네트워크와 현지 5G 시험망에서 확보한 데이터로 시뮬레이션 검증을 진행한 결과, 서비스 전송속도 저하 발생 빈도가 절반 수준(13.1% → 7.2%)으로 감소했다. 이를 통해 AI가 서비스 품질 저하를 예측해 사용자별 네트워크 설정을 최적화함으로써 향후 고객의 체감 품질 개선에 기여할 수 있음을 확인했다.

삼성전자와 NTT 도코모는 AI-RAN 운영 과정에서 네트워크 부담을 최소화하는 프로세스도 함께 개발했다. 기존에는 무선 환경 정보를 일괄 확보하고 처리해야 해 네트워크에 가해지는 부담이 컸다. 새로 개발한 프로세스는 사용자가 겪는 문제 상황별로 필요한 정보만 선별해 처리함으로써 네트워크 부담을 줄였다.

양사는 이 같은 네트워크 데이터 처리 절차를 지난 2월 세계 이동통신 표준화 기구인 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에 공동 기고하는 등 6G 기술의 표준화 협력도 이어가고 있다.

삼성전자 삼성리서치 차세대통신연구센터장 정진국 부사장은 “이번 검증은 AI가 개별 사용자의 서비스 경험을 실질적으로 개선할 수 있음을 입증한 성과”라며 “NTT 도코모와 AI-RAN 기술 고도화 및 표준화 협력을 지속해 사용자 중심의 미래 통신 기술을 선도하겠다”고 밝혔다.

NTT 도코모의 마스다 마사후미 6G테크부장은 “양사의 성과는 미래 네트워크에서 사용자 중심 통신 경험을 실현하기 위한 중요한 진전” 이라며 “AI 기반 기술과 서비스 품질을 향상시켜 새로운 가치를 고객에게 전달하겠다”고 덧붙였다.

AI 기술이 다양한 기술 분야로 확산되고 6G 통신 표준화가 본격적으로 진행됨에 따라, 삼성전자와 NTT 도코모는 오랜 기간 축적해 온 기술력과 사업 노하우를 바탕으로 통신과 AI를 융합하는 기술을 연구할 계획이다.

양사는 AI 연구 가속화로 실질적인 네트워크 품질 만족도를 제고할 뿐 아니라, 6G 시대에 대비해 시장의 요구사항을 충족시킬 수 있는 중요한 협력 기반을 마련했다.

이번 공동 연구는 사용자의 통신서비스 체감 성능과 사업자의 시스템 운영 효율을 높이는 데 기여할 전망이다.

현재 이동통신은 각 기지국이 담당하는 셀(Cell) 단계에서 통신 품질을 최적화하는데, 양사는 AI를 적용해 사용자 단계에서 더 촘촘하게 최적화할 수 있는 기술을 목표로 한다. 예를 들어, 셀 간의 경계 지역이나 신호가 약한 지역을 통과하는 사용자를 선별해 통신 품질을 향상시키면, 동영상 스트리밍 끊김 등의 불편을 방지하고 더욱 안정적인 통신서비스 운영이 가능해질 것이다.

NTT 도코모 최고기술책임자(CTO) 사토 타카아키 수석 부사장은 “삼성전자와의 기술 협력은 통신 산업에서 AI 기반의 혁신을 앞당기고, 6G와 같은 미래 통신에 대한 공동 비전을 실현할 수 있을 것”이라고 기대를 표했다.

삼성전자 DX부문 최고기술책임자(CTO) 겸 삼성리서치장 전경훈 사장은 “NTT 도코모와의 공동 연구는 통신시스템을 위한 AI 기술 개발에 중요한 역할을 하게 될 것”이라며 “양사의 앞선 기술력과 전문성을 결합해 차세대 통신 연구에서 시너지를 창출할 것”이라고 밝혔다.

양사는 오랜 기간 3GPP에서 이동통신 기술 표준화 등을 위해 교류해 왔으며, 이번 공동 연구를 협력 확대의 계기로 삼아 차세대 통신 기술 발전을 위해 지속적으로 협업해 나갈 계획이다.

삼성전자는 지난 해 3월 NTT 도코모와 5G 이동통신 장비 공급 계약을 체결한 후, 이번 추가 협력을 통해 NTT 도코모가 보유한 주요 5G 주파수 대역별 기지국을 신규 공급한다.

일본은 전세계적으로 인구 밀집도가 높은 국가로, 도심 등 인구 밀집 지역에서의 안정적인 데이터 통신 및 우수한 서비스 품질을 매우 중시하는 시장이다. 이번 5G 장비 추가 수주 및 공급 제품 포트폴리오 확대는 이러한 일본 시장에서 삼성전자의 5G 기술력을 또 한 번 입증한 것이다.

삼성전자가 이번에 NTT 도코모에 제공하는 5G 제품에는 28GHz 초고주파 대역을 지원하는 초경량, 초소형의 신형 5G 라디오 기지국 (Radio Unit)이 포함된다. 이는 4.5kg의 가볍고 컴팩트한 제품으로, 도심 및 사용자 밀집 지역에서 설치가 용이하여 늘어나는 데이터 트래픽을 효과적으로 지원할 수 있다.

NTT 도코모 무선 엑세스 네트워크 개발부 마스다 마사후미(Masuda Masafumi) 부장(General Manager)은 “NTT 도코모는 삼성전자와 5G 초창기부터 협력을 시작하여, 오픈랜(Open RAN) 등 5G 비전을 함께 실현하고 있다”며, “앞으로도 지속적인 네트워크 혁신을 통해 고객의 요구에 유연하고 신속하게 대응하며 글로벌 리더십을 공고히 해 나가겠다”고 말했다.

삼성전자 일본법인 네트워크 사업총괄 이와오 사토시(Iwao Satoshi) 상무는 “이동통신장비 시장은 사업자와 공급사간 오랜 시간에 걸친 신뢰관계의 구축과 차세대 기술에 대한 공동의 투자가 관건”이라며, “삼성의 앞선 기술력에 기반한 우수한 5G 제품 공급을 통해 NTT 도코모의 5G 네트워크 고도화를 함께 해나가겠다”고 말했다.

삼성전자가 NTT 도코모에 이동통신장비를 직접 공급하는 것은 이번이 처음이다.

이번 공급 계약으로 삼성전자는 2위 통신사업자 KDDI에 이어 NTT도코모도 5G 고객사로 확보하며, 일본 5G 이동통신 시장에서 입지를 확대하게 됐다.

삼성전자는 NTT 도코모에 5G 상용망 구축에 필요한 기지국(RU, Radio Unit)을 공급하며, 신속한 5G 네트워크 구축을 지원할 계획이다.

NTT 도코모 무선 엑세스 네트워크 개발부(Radio Access Network Development Department) 아베타 사다유키(Sadayuki Abeta) 부장(General Manager)은 “이동통신 분야 선도 사업자로서 NTT 도코모는 고객들에게 보다 혁신적이고 흥미진진한 경험을 제공하고 사회의 현안을 해결하는 최고의 서비스 제공을 목표로 하고 있다”며, “삼성전자와 5G 분야 협력을 통해 ‘빛의 속도와 같은 5G(Lightning Speed 5G)’를 전국으로 확대해 나가겠다”고 말했다.

삼성전자 일본법인 네트워크 사업총괄 이와오 사토시(Iwao Satoshi) 상무는 “NTT 도코모의 5G 혁신 가속화에 기여할 수 있도록 최선을 다할 것”이라며 “업계 최고 수준의 기술력을 바탕으로 최상의 네트워크 솔루션을 제공하며 지속적으로 전세계 이동통신시장에서의 입지를 확대해 갈 것”이라고 말했다.

NTT 도코모는 2020년 12월 기준 약 8천2백만명의 가입자를 보유하고 있으며, 지난 2020년 3월부터 5G 이동통신 상용 서비스를 제공하고 있다.