일본산업뉴스요약

차세대 이동통신「5G」, 자동차에 뜨거운 관심
초고속ㆍ대용량ㆍ리얼 타임 실현

-- 주행 중 전송, 무인차량 운용 등, 자동차 간 통신에도 기대 --
제 5세대 이동 통신「5G」개발이 급속도로 추진되고 있다. 스마트폰 등의 휴대 단말기와 함께 자동차 분야로의 사용을 눈 앞에 두고, 기업의 움직임이 활발해지고 있다. 5G는 현재의「LTE」에 비해 고속의 대용량 데이터 전송이 가능, 지연 시간이 1밀리초(0.001초)로 짧은 것이 특징이다. 일본에서는 2020년에 실용화가 이루어질 전망이다. 각 사의 진척 상황을 취재했다.

-- 실증 시험이 활발히 진행 --
「핵심 기술의 검증은 끝났다」---. 5G 개발에 주력하던 NTT도코모는, 2016년 11월에 진행 상황을 발표했다. NTT도코모의 5G추진실 실장인 나카무라(中村)씨는 기술 검증이 순조롭게 진행되고 있다고 자신 있게 말했다.

일본에서의 5G 도입은 우선 2020년 스마트폰 등의 휴대 단말기부터 시작될 예정이다. 같은 해에 개최되는「동경 올림픽」을 계기로 실용화를 목표로 두고 있다. 이후 수년 뒤에는 자동차에서의 채택이 시작될 것이다.

현재, 자동차에서의 사용을 목표로 한 실증 실험이 활발히 이루어지고 있다. 예를 들어, 자동차의 이동 중에 고화질의 영상 데이터를 전송하는 용도 및 지연 시간이 짧은 장점을 살려, 안전 기술로의 사용 등을 상정한다. 아직까지 보급되지 않은「자동차 간의 통신」의 기폭제로써 기대를 모으고 있다.

자동차를 빠르게 운전하면서 5G를 통해 초고속으로 대용량 데이터를 전송할 수 있는지를 실험을 통해 확인한 기업이 한국의 삼성전자이다. 2016년 11월에 NTT도코모와 공동으로, 시속 150킬로미터로 주행하는 자동차에 대해 초속 2.5기가바이트(GB)의 고속으로 데이터를 전송하는 실험에 성공했다고 발표했다.

이 실험은 시즈오카(靜岡) 현의「후지(富士) 스피드웨이」에서 실시됐다. 실험에 사용된 주파수대는 28기가헤르츠(㎓)대(대역폭 800메가헤르츠(㎒))로 높았다. 고주파수의 전파는 점점 감소 폭이 커서, 고속 이동 중의 무선 데이터 전송은 어렵다고 알려져 있다. 삼성은 기지국과 자동차에 탑재한 단말기에「빔포밍(Beamforming)」이라고 불리는 기술을 채택, 데이터 전송을 실현시켰다. 이 기술은 원하는 방향으로의 전파 지향성(Directivity)을 높이는 것으로, 5G의 핵심 기술 중 하나라고 할 수 있다.

홈 위치의 기지국에 96소자의 안테나를 설치, 각 소자를 통해 전송하는 전파의 상태 등을 바꿔, 원하는 방향의 전파 강도를 높일 수 있다. 차량탑재 단말기의 안테나 소자를 8개로 구성해, 달리는 자동차에 맞춰 무선 기지국의 방향으로 안테나의 지향성을 높인다.

무인자율주행차량을 주행시키면서 대용량 영상 데이터를 실시간에 가까운 속도로 전송할 수 있다는 사실을 확인한 곳이 DeNA이다. 2016년 11월에 4K(3840 X 2160화소)카메라로 촬영한 차량 주위의 동영상을 5G으로 전송하는 실험을 선보였다.

이와 같은 기술은 무인주행차량의 운행 관리를 위한 사용을 상정했다. 무인주행차량의 운용에는 원격으로 차량의 주위 상황을 감시하는 시스템이 필요, 공공 기관을 무인주행차량의 운용 지침에 참여시키려는 움직임을 보이고 있다.

파나소닉(Panasonic)의 4K카메라를 DeNA가 운용하는 무인주행차량「로봇셔틀(Robot Shuttle)의 전후방에 탑재, 차량에는 스웨덴의 에릭슨(ERICSSON)의 이동식 기지국을 탑재한다. 야외 주행 경로 주변에 설치된 3대의 기지국을 통해 5G로 통신하는 실험에서는 실시간에 가까운 짧은 지연 시간으로 4K 영상을 건물 안의 디스플레이로 볼 수 있도록 했다.

5G를 자동차 간의 통신에 도입하기 위해 노력 중인 중국의 대형 통신기기 공급 업체인 화웨이기술(華爲). 앞으로는, 시야가 좋지 않은 교차로에서 자동차가 부딪칠 수 있는 상황을 5G를 통해 알려, 자동으로 브레이크가 걸리는 상황에서의 활용을 계획하고 있다. 5G의 지연 시간이 짧다는 특징을 살려 나간다.

-- 대용량 고속 통신과의 「겸용」을 통해 도입 --
자동차 간의 통신에는「DSRC(Dedicated Short Range Communications)」로 불리는, 무선LAN 규격을 바탕으로 지연 시간을 낮추면서 신뢰성을 높인 기술이 있다. 예를 들어, 토요타자동차는 700메가헤르츠대(MHZ)의 DSRC를 사용, 자동차와 자동차 간, 도로와 자동차 간의 통신 기술을 실용화하고 있다.

그러나, DSRC를 사용한 자동차 간의 통신은 현재로선 보급되고 있지 않다. 많은 자동차에 전용 통신 단말기를 탑재할 필요가 있기 때문이다. 자동차 간의 통신은 통신 상대가 존재하지 않으면 아무 쓸모 없다. 이 때문에 도입의 초기 단계에서는 그 효과를 거의 얻을 수 없어, 소비자로부터 외면 받는다.

5G와 같은 휴대단말기용의 무선 통신을 자동차 간의 통신에 사용한다면, 하나의 통신단말기를 통해 대용량 고속 통신과 자동차 간의 통신을 겸용해 사용할 수 있는 가능성이 있다. 차내에서의 고속 통신서비스용으로 도입한 단말기를 자동차 간의 통신용으로 「겸용」해 사용할 수 있다면 보급이 활성화될 수 있을 것이다.

화웨이는 2016년 10월에 5G의 무선 기지국에서 많은 차량을 저지연(低遲延)으로 데이터를 전송할 수 있는지의 실험 성과를 발표했다. 미나토미라이(요코하마 시)의 한 건물 위에 기지국 한 개를 설치, 기지국으로부터 약 200~600미터 떨어진 23대 차량을 상정한 이동 기지국에 데이터를 전송하는 실험이었다.

실험에서는 4.5기가헤르츠대(대역폭 200메가헤르츠)로 23대의 단말기에 데이터를 송신해 지연 시간을 0.5밀리초 이하로 대폭 단축시킬 수 있었다. 23대 단말기를 통해 합계 초당 11.29기가헤르츠의 대용량 데이터를 전송했다.

화웨이는 자동차 간의 통신을 상정한 데이터센터와 기지국의 구성도 제안하고 있다. 데이터센터를 3개의 층, 예를 들어 세계와 나라, 지역 별로 운용하는 것. 이 중에 자동차 간의 통신에는 지역의 데이터센터만을 경유해 데이터를 전ㆍ수송하는 구성이다. 자동차 간의 데이터 전ㆍ수송에 걸리는 시간을 2밀리초 이하로 하는 것을 목표로 하고 있다.

  -- 끝 --