문. 6G 이동통신 기술 동향

토픽	6G 이동통신 기술 동향
도메인	디지털 서비스	중요도	중
참고문헌	김근배, “6G 이동통신 기술 동향”, 주간기술동향, 2022.03.16, pp2-14.

 

문. 6G 이동통신 기술동향(2022.03.)

답.

1. 개요

<그림. 5G, 6G 단계별 로드맵>

  - 2020년 Release 16까지 승인되었고, 2022년 Release 17, 2023년 Release 18로 규격이 완성될 것으로 예상됨

  - 2023년경 3GPP는 6G에 대한 표준기술 규격 제정을 본격적으로 진행할 것이고, 2030년경 6G 이동통신이 사용화될 것으로 예상됨

 

2. 6G 이동통신 서비스 설명

가. 6G 기술의 흐름

구 분	설 명
사물 주도	- 6G에서는 인간과 사물, 사물과 사물 통신을 위한 요구사항들이 대거 반영되어야함
AI 활용	- 인간 생활에 필요한 수천억 개의 사물로부터 발생하는 막대한 양의 데이터를 수집하고 처리하는데 AI 활용
오픈소스화	- CPU와 GPU의 연산능력이 크게 향상되어 코어 네트워크와 기지국을 포함하는 네트워크 기능을 오픈소스를 활용하여 구현 가능
사회 기간망	- 이동통신이 사회 기간망으로 중요한 역할 담당 - 기후변화, 기아, 교육 불평등과 같은 사회적 이슈들을 개선하는데 중추적인 역할 기대

 

나. 6G 주요 서비스

<그림. 모바일 엣지 컴퓨팅 개념도>

구 분	설 명
홀로그램 통신	- 홀로그램 데이터를 송수신하기 위해서는 5G보다 수백 배 빠른 매우 높은 데이터 전송률이 요구
촉각 인터넷	- 원격 로봇 또는 기계들에 부착된 촉각 센서를 통해 서비스 제공 - 최대 지연이 100μs 이내이고, 왕복지연시간이 1ms 이내
로드분산	- 모바일 엣지 컴퓨팅을 통한 네트워크 및 컴퓨팅 로드 분산
몰입형 확장 현실(XR)	- XR(eXtended Reality)는 가상현실(VR), 증강현실(AR), 혼합현실(MR)을 통칭하는 말로 사용 - XR서비스를 제공하기 위한 충분한 무선 용량을 제공
디지털 트윈	- 첨단센서, AI 및 통신 기술의 도음으로 사람, 장치, 사물, 시스템, 심지어 장소를 포함한 물리적 개체를 가상 세계에 복제 - 시간적, 공간적 제약 없이 가상 세계 현실을 탐색하고 모니터링 가능
지상 우주 통합 네트워크	- 지상과 우주 통신이 통합되어 끊김없는 인터넷 접근이 가능한 네트워크 - 다수의 저궤도 위성(LEO)를 이용하는 인터넷 서비스 제공

 

3. 6G 이동통신 주요 성능 요구사항

구 분	5G	6G
주파수대역	3.5GHz, 28GHz	10~100GHz
캐리어 대역폭	400MHz	To be defined
최대 전송속도	20Gbps	1Tbps이상
사용자체감 전송속도	100Mbps	1Gbps
지원 고도	120m이하	10km이하
지원 속도	500km/h이하	1000km/h이하
무선구간지연	1ms이하	0.1ms이하
연결성	백만개/km2	천만개/km2
종단간 지연	N/A	수ms

 

4. 6G 주요 기술

구 분	설 명
인공지능 및 기계학습	- 신호파형, 성산도, 레퍼런스 신호가 없는 통신 시스템을 채택하여 종단대 종단 학습을 통해 통신이 가능하도록 함 - 대역폭, 통신 환경, 기지국 배치 등을 최적화
새로운 주파수 대역 사용 기술	- 114GHz에서 300GHz의 sub-THz 및 10THz까지 할당되어 사용될 것으로 예상됨 - THz대역에서 신호는 짧은 파장으로 인해 장애물에 가로 막히게 되는 제약 존재하므로 이를 극복해야함 - 안테나 on glass 기술, 하이브리드 빔포밍, 저잡음 앰프 앞단에 위치한 pre-combining 기술, AI/ML을 이용한 전력소모 감소 기술 연구중
고신뢰, 저지연 네트워크	- NLOS(Non Line-of-Sight) 환경에서도 대량의 안테나 배열, 카메라를 비롯한 다양한 센서를 통해 습득되는 데이터를 이용한 AI/ML기술
6G 네트워크 아키텍처	- 서브 네트워크, 초 특화된 네트워크 슬라이싱, RAN 코어 컨버전스 - 디바이스간 통신과 Cell free 아키텍처 기술 연구 중 - RAN 상위 계층에 대한 슬라이싱 기술이 진보하여 보다 세분화된 기능 모듈로 RAN 기능을 슬라이싱하도록 연구 중 - 사용자 평면에서 Coreless RAN 구현될 것으로 예측됨
보안 및 인증기술	- 재밍 신호와 같은 새로운 위협으로부터 보호되도록 설계되어야함 - 중앙 네트워크에 의한 인증이 아니라 서브 네트워크에 의한 인증방식 도입 필요
기타 기술	- 전이중 Cell free 통신 - 무인기(UAV) 및 고고도 의사위성(HAPS: High Altitude Platform Systems) 및 저궤도 위성 기반의 통신기술 개발 필요 - 양자통신, 분자통신 그리고 가시광통신(Visible Light Communication, VLC) 도 6G에 포함될 것으로 예상됨