삼성전자는 통신 시스템의 라디오 유닛(기지국의 아날로그 신호와 디지털 신호 간 변환, 안테나 등) 및 디지털 유닛(디지털 신호 변·복조를 위한 모뎀, 자원 할당을 위한 스케줄러 등)부터 시스템 운용에 이르기까지 RAN(Radio Access Network) 전반에 AI 기술 내재화를 통한 통신과 AI의 융합 기술로 미래 통신 준비에 속도를 내고 있다.

이동통신 네트워크에서 휴대폰과 코어 네트워크를 연결하는 RAN은 전송 속도나 통신 품질 면에서 사용자 경험을 결정 짓는 중요한 부분이다. 또한, 이동통신 사업자의 에너지 사용 면에서 RAN, 코어 네트워크, 데이터 센터 등 전체 통신 네트워크 가운데 RAN의 비중이 가장 큰 만큼 에너지 절감 기술의 필요성도 높다.

삼성전자는 RAN에 AI 기술을 내재화하는 AI-RAN 기술을 연구하고 있다. 특히, 지난 11월 실리콘밸리 미래 통신 서밋에서 업계 파트너들과 함께 ▲기지국 데이터 처리량 (Throughput: 기지국이 일정시간동안 성공적으로 전송한 데이터의 양) ▲통신 범위(Coverage: 기지국이 제공하는 통신 서비스가 가능한 지리적 범위) ▲에너지 효율성 등을 향상하기 위한 AI-RAN 기술을 시연했다.

대표적으로, 삼성전자는 AI 기술을 활용해 기지국과 휴대폰 사이에 데이터가 전송되는 경로인 무선 채널의 상태를 추정하는 기술의 정확도를 높이는 방식을 적용했다. 그 결과, 기지국에서 휴대폰으로의 하향링크 데이터 처리량 및 휴대폰에서 기지국으로의 상향링크 데이터 처리량이 5G에서의 RAN에 비해 크게 개선되는 것으로 나타났다.

또한, AI 기반으로 송신 신호 세기에 따라 전력을 효율적으로 사용할 수 있게 하는 등 기존 대비 큰 에너지 절감 효과를 보였다.

이와 같이, 삼성전자는 RAN 전반에 걸쳐 AI를 적용한 PoC(Proof of Concept) 결과들을 업계 최초로 통신 사업자들에게 직접 시연함으로써 통신·AI 융합이 미래 통신 네트워크에서 통신 성능과 사용자 경험, 에너지 효율을 크게 향상시킬 수 있는 가능성을 제시했다.

삼성리서치 차세대통신연구센터 6G연구팀장 찰리 장 상무는 “AI 기반 무선 통신의 혁신을 위해 협력하는 생태계 파트너사들에게 감사드린다”며 “삼성전자는 AI-RAN 실현을 위해 파트너사들과 지속 협력해 혁신을 주도해 나갈 것”이라고 말했다.

주요 글로벌 통신 사업자들은 통신·AI 융합을 향한 삼성전자의 선도 노력을 높이 평가했다.

한편, 이번 기술 시연을 위해 함께 협력한 삼성전자의 글로벌 파트너사들도 무선 통신의 미래에 대한 비전을 공유했다.

삼성전자의 성공적인 시연은 AI 내재화 통신 기술을 미래의 RAN에 도입하기 위한 산업 협력의 중요한 출발점이 된다. 삼성전자는 미래 통신의 사용자 경험 향상을 위해 생태계 내 파트너들과 지속 협력하고, 창립 멤버인 AI-RAN 얼라이언스 등 업계 협의체를 통해 AI-RAN 실현을 선도할 계획이다.

※3GPP(3rd Generation Partnership Project): 이동통신 표준 담당 세계 최대 기술 표준단체 

※RAN (Radio Access Network): 3GPP 산하 핵심 기술그룹으로 단말-기지국 간 인터페이스 표준 담당

이번 회의에 전세계 80여 개 이동통신 업체의 기술 관계자 400여 명이 참석해 5G 기술 표준화에 대한 높은 관심을 나타냈다.

3GPP는 작년 9월 미국 피닉스(phoenix)에서 열린 ‘3GPP RAN 5G워크숍'에서 최초로 5G 표준 일정 등에 대한 논의를 시작했고, 이번 부산 회의를 기점으로 구체적인 5G 후보 기술 연구를 시작한다.

삼성전자가 회원사로 있는 3GPP는 이번 부산 회의에서 △사물 인터넷(IoT) 등의 다양한 신규 서비스를 5G 에 효과적으로 통합 지원하는 방안 △향후 진화할 5G 기술과 상호 호환성 확보 방안 등에 대해 내년 6월까지 연구를 진행하며 이를 바탕으로 2018년 6월에 5G 1차 표준을 완료할 계획이다. 

삼성전자는 2011년부터 선도적으로 5G 기술 개발을 시작해 2013년에 세계 최초로 초고주파 대역을 활용한 기가급(1.2 Gbps) 데이터 전송에 성공했으며,  2014년에는 세계 최초로 시속 110km/h로 고속 이동하는 차량에서 기가급(1.2 Gbps) 데이터 전송과 최대 7.5 Gbps의 초고속 데이터 전송에 성공하는 등 5G 기술 리더십을 잇달아 증명해왔다.

올해 모바일월드콩그레스(MWC)에서도 세계최초로 5G 기지국간 이동기술(Handover) 기술을 선보여 5G 상용화에 한걸음 더 다가섰으며, 다수의 국내외 선도사업자들과 5G 공동 시연을 진행하는 등 글로벌 이동 통신 업계와 공조 강화에도 적극 나서고 있다.

한편 삼성전자는 LTE 와 LTE-A 표준필수특허(3600여 건)의 17%를 보유, 전 세계 35개 주요 이동통신 업체 가운데 1위를 차지하며 4G LTE 에서도 확고한 기술리더십을 보유하고 있다. (출처: 대만 특허청 2015년 4월, ‘2014 통신산업 특허 트렌드 분석 연구 결과 보고서’)  

김창용 삼성전자 DMC연구소장(부사장)은 “5G 이동통신으로 더 나은 사용자 경험을 제공하고 새로운 사업기회를 창출할 수 있을 것으로 기대한다”며, “삼성전자는 그 동안 4G LTE 표준을 주도해 왔듯이 글로벌 업체들과 공조해 표준 일정에 맞춰 차질 없이 5G 표준을 완성해 가겠다”고 말했다. 

※참고: 4G 및 5G 성능 요구사항(ITU 기준)

5G 가 지향해야 할 목표를 국제전기통신연합 (ITU) 에서 상기 8 가지 항목으로 분류해 정의하고 ‘IMT-2020’으로 부르기로 함. 3GPP 는 ITU 로드맵을 따라 5G 기술을 표준화 할 예정. 

▲ 삼성전자 DMC 연구소 김윤선 수석이 11일 부산 해운대 그랜드호텔에서 열린 5세대 이동통신(5G) 기술 규격을 논의하는 국제 회의 ‘3GPP RAN1’에서 환영사를 진행하고 있다.