전기전자/정보통신

전자정보통신학회지_2021.12 소특집 (p1213)

본격적인 주파수 공용 시대의 개막
6G의 폭발적인 무선 이용 증대를 전망하며

소특집을 편집하며
편집팀 리더 아리요시 마사유키(有吉 正行) 씨

현대 사회 시스템이나 사람들의 생활을 지원하는 무선통신은 IoT 활용이나 디지털 변혁의 흐름 속에서 앞으로 더 많이 이용될 것으로 전망된다. 무선통신 인프라 기반에서는, 5G의 운용이 시작되고, 다음 세대인 6G의 연구 개발이 진행되는 가운데, 가일층의 주파수 자원 확보가 과제가 되고 있다. 주파수 공용은 이를 위한 발본적인 방책의 하나로서 많은 기대를 받고 있다.

지금까지처럼 주파수를 특정 용도가 고정적으로 이용하는 것이 아니라, 한정적인 주파수 자원을 수요에 맞춰 적응적, 효율적으로 이용하는 어프로치다. 주파수 공용을 실현하는 형태로서, 전파를 이용하는 현장에 따라서 이용 주파수를 포함한 무선 파라미터를 변경해서 운용하는 시스템 개념은 2000년 전후부터 논의되며 요소 기술의 연구 개발도 진행되어 왔다. 6G 시대를 전망하는 요즘에 와서야 드디어 무선 시스템의 원활한 운용을 지원하는 하나의 큰 열쇠로서 실효적 도입에 대한 기대가 높아지고 있다.

그래서 ‘본격적인 주파수 공용 시대의 개막 -6G의 폭발적인 무선 이용 증대를 전망하며-‘라고 제목 붙인 소특집을 기획했다. 주파수 공용을 실제 시스템에 적용하는데 있어서는 기술면뿐 아니라 지금까지의 주파수 운용의 역사적 경위나 각국의 정책 사정에 관한 다양한 과제가 있다.

본 소특집에서는 주파수 공용의 본격적인 도입을 위해 그 필요성을 논의하고 국내외의 동향을 정리한다. 그리고 동적 주파수 공용을 실현하는 주요 기술과, 주파수 자원 관리를 위한 ‘가시화’ 기술을 소개하고, 현재의 사회 구현 상황 및 미래의 주파수 공용 고도화를 전망한다.

도입부인 제1장에서는 주파수 공용을 정리하기 위한 기초에 대해 개설한다. 총무성의 주파수 공용의 기술적 요건 검토 프로세스를 소개하고, 주파수의 할당, 타 업무 간 주파수 공용에 대한 생각, 주파수 공용의 기본 원리를 해설한다. 그리고 주파수 공용을 위한 국내외의 동향을 개설한다.

제2장에서는 일본 국내의 주파수 정책에 대해, 과거의 논의도 되짚어보면서 시간 경과와 함께 현재의 상황과 대응을 이해한다. 제3장에서는 해외로 눈을 돌려, 미국이나 유럽에서의 주파수 공용에 관한 대응이나 실제 사례를 소개한다. 또한 현재 일본에서는 익숙하지 않은 주파수 옥션에 대해서도 현재 상황과 과제에 대해 논의한다.

기술적인 측면에서는, 우선 제4장에서 동적 주파수 공용을 실현하는 주요 기술에 대해서 공간 축과 시간 축, 주파수 축의 관점에서 해설한다. 제5장에서는 전파 환경의 가시화 기술에 대해 논한다. 주파수를 안정적으로 공용하기 위해서는 이용자 혹은 주파수 공용 시스템이 이용 중인 통신 품질을 고정밀도로 추정하는 것이 중요하다. 전파 환경을 가시화함으로써 이를 가능하게 한다.

제6장에서는 일본의 주파수 공용 실용화 상황에 대해 논한다. 사회 구현이 진행되고 있는 사례로서, 텔레비전 화이트 스페이스를 이용하는 시스템의 운용 조정 구조, 그리고 2.3GHz대 다이내믹 주파수 공용 관리 시스템을 소개한다. 마지막으로 제7장에서는 주파수 공용 시스템 고도화의 미래 전망으로서, 시스템 구성과 과제, 요소 기술의 관점에서 정리한다.

이처럼 주파수 공용의 본격적 도입의 기초는 다져지고 있으며, 6G에서는 원활한 운용을 지원하는 요소가 될 것으로 기대한다. 본 소특집이 주파수 공용의 기술적, 사회적 의의에 대한 이해를 강화하고, 사회 기반으로서의 무선통신을 전망하는 데 조금이라도 도움이 되길 바란다.

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