전기전자/정보통신

전자정보통신학회지_22.8 소특집 (p705)

5G／Beyond 5G를 실현하는 기술
프론트 엔드 디바이스부터 가상화까지

소특집을 편집하며
편집팀 리더 핫토리 쿄타(服部 恭田) 씨

2020년 6월에 총무성이 발표한 Beyond 5G 추진전략 하에, Beyond 5G 실현을 위한 연구 개발이 가속되고 있다. 2022년 3월에는 향후 대응을 정리한 Beyond 5G 추진전략 경과보고서 2021을 발표했다. 큰 마일즈스톤은 2025년에 개최 예정인 오사카/간사이 엑스포이며, ‘Beyond 5G ready 쇼케이스’로서 그 성과를 전 세계로 발신해 나갈 계획이다.

Beyond 5G의 실현을 통해 장소나 시간의 제약을 완전히 철폐할 수 있는 세상이 될 것이라 기대하고 있다. 예를 들면, 환경에너지로 작동하는 센서를 비롯해 다수의 IoT 디바이스의 수용부터 산업용 로봇에 대한 원격제어, 공장 자동화와 같은 운용 고도화까지, 모든 장소에서의 유저 요구나 환경 변화에 실시간으로 적응하면서 저소비전력화와 저비용화의 양립을 기대하고 있다.

이 같은 유스케이스에 대응하기 위해 5G/Beyond 5G에서는 RAN(Radio Access Network)부터 코어네트워크까지 가상화/클라우드화해 다종다양한 어플리케이션의 요구에 부응해 리소스나 성능을 변화할 수 있는 유연성과 운용성의 향상 및 방대한 데이터를 처리하기 위한 scalability가 요구된다. 

이 때문에 소프트웨어와 하드웨어의 각 특성을 고려한 최적의 네트워크 기능의 배치가 중요하다. 그래서 본 소특집에서는 5G/Beyond 5G의 실현을 위해 기지국, 프론트홀/백홀, 코어네트워크에서의 디바이스, 하드웨어 및 가상화 기술을 활용한 최신개발 동향이나 향후 전개에 대해 소개한다.

제1장에서는 기지국을 지원하는 무선회로 등의 디바이스/모듈로 구성되는 프론트 엔드(Front-end)를 실현하는 기술 동향을 소개한다. 오카다(岡田) 씨는 위상배열(Phased Array)에 의한 무선통신 이론부터 실제 설계에 기초한 회선 설계를 포함한 IC/모듈 실장 기술에 대해 소개한다. 

가와우치(川内) 씨는 Beyond 5G용 측정 기술의 최신 동향을, 도베(戸部) 씨는 최신 디바이스를 채용한 5G의 프론트 엔드를 중심으로 한 실험 키트 사례를 소개한다.

제2장에서는 기지국에서 코어네트워크를 연결하는, 프론트홀/백홀을 실현하는 기술의 동향에 대해 소개한다. 다나카(田中) 씨는 프론트홀을 타깃으로 한 아날로그 RoF(Radio over Fiber) 기술을 이용한 연구 개발 사례를, 히라베(平部) 씨는 프론트홀, 백홀의 초(超) 대용량화를 위한 OAM(Orbital Angular Momentum) 모드 다중 무선 전송 실험 시스템에 대해 소개한다.

제3장에서는 기지국에서 코어네트워크까지 다양한 가상화 기술의 적용 및 인텔리전트화의 동향에 대해 소개한다. 야부키(矢吹) 씨는 GPU를 이용한 무선 기지국의 가상화 기술에 대한 대응을 소개한다. 오타니(大谷) 씨는 5G에서의 오픈화와 인텔리전트화의 대응에 대해 소개한다. 

나카자토(中里) 씨는 Beyond 5G를 위한 가상화 네트워크의 우위성과 구현 상황과 오픈화 동향에 대해, 바바(馬場) 씨는 엔드투엔드에서의 네트워크 슬라이스 요건을 충족하기 위한 네트워크 관리/제어 기술 및 실용화를 위한 실증 상황에 대해 소개한다.

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