ETRI, 6G 진화 이끌 '오픈랜 저전력 기지국 SW' 개발

[충청뉴스 이성현 기자] 국내 연구진이 기존 5G 기술을 발전시켜 진화된 이동통신 표준기술인 5G-A(5G-Advanced) 기반 오픈랜(Open RAN) 저전력 기지국 소프트웨어의 국산화 개발에 성공했다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 오픈랜 표준을 준수하는 기지국의 핵심 기능인 ▲분산 유닛(O-DU) ▲중앙 유닛 제어(O-CU-CP) ▲중앙 유닛 데이터(O-CU-UP)를 전용 하드웨어 없이 일반 상용 컴퓨터(서버) 환경에서 순수 소프트웨어(앱) 형태로 구현해 기지국을 작동시키는 데 성공했다고 3일 밝혔다.

연구진은 이를 통해 특정 하드웨어에 종속되지 않고 다양한 서버 및 가속기 환경에서 유연하게 구동할 수 있어 개방성·확장성·상호운용성이 크게 향상됐다고 설명했다.

특히 연구진은 낮·밤·새벽 등 시간대별 트래픽 변화에 따라 장비를 운용하던 기존의 거시적 에너지 절감 방식을 한 단계 발전시켰다.

이번 기술의 핵심은 실시간 서비스가 제공되는 중부하·저부하 상황에서도 0.5ms(밀리초) 슬롯 단위의 미세한 유휴 구간을 찾아 정밀하게 제어하는 데 있다.

고부하 상황에서는 서비스 품질 유지를 위해 충분한 에너지를 사용하되 그 외 상황에서 발생하는 미세한 전력 낭비는 AI가 실시간으로 포착해 차단하는 방식이다.

이를 위해 연구진은 오픈랜 지능화 제어기(RIC)와 분산 유닛(O-DU) 내장형 AI 모듈을 연동하여 ‘실시간 트래픽 맞춤형 무선자원 스케줄링'을 구현했다.

O-DU는 슬롯 단위의 트래픽·사용자 수·QoS 지표 등 실시간 통계 정보를 기반으로 학습된 모델을 통해 미래 트래픽을 예측한다. 예측 결과에 따라 트래픽이 낮은 구간에서는 채널을 선택적으로 온·오프(on/off)하거나 자원 할당을 최적화해 불필요한 전력 소모를 최소화하고, 트래픽 증가가 예상되는 구간에서는 선제적으로 자원을 확보해 사용자 서비스 품질(QoS)을 완벽히 보장한다.

해당 구조는 향후 국산 신경망연산장치(NPU) 적용이 가능한 형태로 설계되어 AI 기반 기지국 최적화 기술을 저전력으로 수용할 수 있는 기반을 마련했다.

연구진은 이와 함께 ▲고도화된 MAC/PHY 연동 구조 ▲사용자·트래픽 인지 기반 스케줄링 ▲CU/DU 기능 분산 최적화 기술을 동시에 확보했다.

이번 기술은 AI 기반 무선 자원 제어 및 에너지 절감 기술과의 연계를 고려해 설계된 플랫폼으로, 오픈랜 지능화 제어기와도 연동했으며 기지국 에너지 절감 기능을 개방화된 인터페이스를 통하여 지능적으로 제어하는 기술을 포함했다. 이는 AI-RAN 진화에 최적화된 기지국 소프트웨어 기술이라는 점에서 의미가 크다.

ETRI는 향후 본 기술을 통해 ▲실시간 트래픽 예측 기반 최대 30% 에너지 절감 ▲NPU 기반 기지국 최적화 알고리즘 적용 ▲로봇 제어 및 AI 서비스 연계 스마트공장 등 다양한 분야로 활용을 확대할 계획이다.

또 국내 기업들이 외산 솔루션 대비 합리적인 비용으로 기지국 소프트웨어를 도입할 수 있도록 지원하고, 기업 경쟁력을 제고하고 새로운 비즈니스 창출을 도울 계획이다.

특히 글로벌 상용 5G 단말과의 상호 호환성 검증을 완료해 즉시 상용화가 가능한 상태이며, 외산 오픈랜 인라인 모뎀은 물론 ETRI가 자체 개발한 5G 모뎀과도 완벽한 연동성을 입증했다.

백용순 입체통신연구소장은 “오픈랜 기반 기지국 소프트웨어 기술 확보는 국내 기업이 차별화된 제품을 개발할 수 있는 핵심 기반"이라며 "5G-Advanced를 넘어 AI-RAN 중심의 6G 지능형 네트워크로 발전하는 중요한 출발점이 될 것”이라고 설명했다.