내재된 AI 의한 ‘무선접속 기술’, ‘무선접속 네트워크 기술’ 창출
전문가, “미래 이동통신 서비스와 응용 위한 혁신적 기술 출현”
[애플경제 김미옥 기자] 생성AI가 발달하면서 6G 이동통신 여러 분야의 기술에도 AI가 영향을 미치고 있다. 때로는 이를 기반으로 센싱 혹은 컴퓨팅과 통신이 융합하며 새로운 시너지를 창출하고 있다. 이와 관련해 전문가들은 특히 “AI 기술이 이동통신과 결합하며, 무선접속 기술 내지 무선접속 네트워크 기술을 창출하고 있다”고 분류하기도 한다.
오성준 고려대 교수는 최근 정보통신기획평가원 보고서를 통해 “‘무선 접속’의 경우는 무선채널 예측에 인공지능에 기반한 예측 기법이 적용될 수 있고, 수신기 설계에도 적용 가능할 것으로 예상된다.”고 설명했다.
또 ‘무선접속 네트워크’에 대한 AI 기술의 활용 방안으로는 “우선 효율적 무선접속 네트워크 자원 이용을 위한 최적화 문제 해결을 고려할 수 있다.”면서 “이른바 AI기술이 내재된 분산 네트워크 환경 및 사용자의 요구를 AI 기술을 통하여 파악하는 방법도 고려되고 있다”고 파악했다.
무선접속 네트워크 이용, ‘최적화’ 문제 해결
‘무선 접속 기술’의 경우 4G/5G 이동통신에서 주파수 효율을 높이기 위해 많이 사용되었던 다중 안테나를 이용하는 통신기법이 6G 시대에 더욱 발전한 것이다.
특히 THz 등 높은 주파수 사용에 따라 전파의 파장이 짧아지고 많은 안테나를 작은 물리적 공간 안에서 구현하는 것이 상대적으로 용이해졌다. 이에 따라 한층 다양한 다중 안테나 기술이 사용될 것으로 예상된다. 6G에 새롭게 등장하는 발전된 다중 안테나 기술은 기지국별로 분산 최적화된 안테나 운용과, 빔 패턴 형성, 그리고 AI 기술을 사용하여 복잡한 다중 안테나의 최적화 문제를 해결하는 기술 등이다.
‘무선 접속 네트워크’ 기술의 경우 “다양한 특징을 가진 여러 통신 서비스를 물리적으로는 단일한 네트워크를 이용하면서, 논리적으로 나누어 제공하는 기술”이다. 이는 네트워크 슬라이싱 기술이라고도 하고, 각각의 논리적인 네트워크를 네트워크 슬라이스라고 한다.
네트워크 슬라이싱 기술은 네트워크 물리적 자원을 서비스별로 효율적으로 공유하는 것이다. 특히 “다양한 주파수 대역을 동시에 사용하면서, 엄격한 QoS 요구사항이 있는 서비스를 효율적으로 제공하기 위해선, 네크워크 슬라이싱 기술이 필수적”이란 얘기다. 또한, 6G 무선 접속 네트워크는 서비스/사용자 중심의 구조가 예상되며, 다양한 사용자 요구사항에 대해 탄력적인 자원할당 방식이 필요하다는 주문이다.
이와 함께 다양한 서비스와 높은 QoS 요구사항을 충족시키기 위해 6G 무선접속 네트워크는 더욱 복잡한 형태로 발전할 것으로 보인다. 이러한 복잡한 구조에도 불구하고 효율적으로 서비스를 제공하기 위해선 더욱 간단한 구조와 프로토콜이 도입되어야 한다는 주문이다. 즉, “단말 간 협력이 가능한 네트워크 구조도 새로운 시도가 될 수 있고, ‘기지국’과 같은 네트워크 노드에 기반한 네트워크 구조가 아닌, ‘단말’에 따르는 네트워크 구조 또한 고려될 수 있다.”는 설명이다.
오 교수에 따르면 또한 AI를 이용하여 네트워크 구조를 최적화할 수 있다. 이는 AI 내재화를 통해 기존의 이동통신 시스템을 개선할 수도 있다. 또 다른 측면으로는 학습데이터의 전송이나 학습에 이동통신 시스템이 적용되거나, 반대로 AI의 성능을 개선하기 위해 이동통신 시스템이 적용되는 경우도 있다.
6G 시대, 더 다양한 형태 사물통신 발전
6G에서는 좀 더 다양한 형태의 사물통신으로 발전할 것이란 전망도 있다. 그 대표적인 경우가 이동통신과 센싱, 혹은 센서 네트워크의 결합이다. 이에 대해 “사물통신 중 센싱에 의한 통신은 물리적인 측정값을 무선통신을 통해 전송하는 것”이라며 “그런 과정에서 이동통신에 도움을 주고받을 수 있게 된다.”고 했다.
또한 초기적인 형태의 센서통신과의 결합은 주파수 자원 및 송수신 기기 등 통신에 필요한 자원을 공유하는 형태가 될 것이란 전망이다. 이보다 더 발전된 형태는 “이동통신에서 필요한 무선 채널 예측과 같은 기능을 센서통신을 통하여 구현하는 것”이란 설명이다.
반면에 센서네트워크의 경우 측정하는 데이터의 양이 많아질수록, 빠른 전송속도를 제공할 수 있는 이동통신 시스템을 생각할 수 있다. 이처럼 컴퓨팅과 통신 기술의 결합은 6G통신에서 더욱 활발히 일어날 것으로 예상된다. 컴퓨팅과 통신의 결합은 저지연 내지 실시간 서비스를 위해 ‘네트워크 에지’로 컴퓨터 서버를 이동시키는 통신)(Mobile Edge Computing , MEC) 형태로 5G에서부터 본격적으로 시작되었다.
이에 “6G 이동통신 시대엔 좀 더 많은 양의 데이터가 저지연 내지 실시간 형태로 제공될 것”이라며 “동시에 컴퓨팅 자원들의 분산이나, 단말과 네트워크의 컴퓨팅 자원 분산도 예상된다”는 것이다.