LG, FDR로 5G 통신 이끈다

LG전자, 세계 최초 ‘FDR’ 5G 통신기술 개발…기존 FDD·TDD 대비 효율 2배

Posted on December 4, 2016 by 김종영™ in 사람과사회 // 0 Comments

LG전자는 지난 11월 29일 세계 최초로 80MHz 대역폭의 광대역 다중안테나(MIMO, Multiple Input Multiple Output) 기반 ‘FDR’(전이중통신, Full Duplex Radio) 기술을 민병욱 연세대학교 교수 등과 공동으로 개발해 시연했다며 이를 통해 5G 핵심기술을 선점할 수 있을 것이라고 밝혔다.

‘주파수 대역’을 도로로 보고 ‘송·수신 데이터’를 차량 수에 비유하면, FDD는 2개의 도로를 이용해 한 쪽은 상행선 차량 100대, 다른 한 쪽은 하행선 차량 100대를 보내는 방식이다. TDD는 1개의 도로에서 시간을 배분해 상행선 차량 100대, 하행선 차량 100대를 번갈아 가면서 순차적으로 보내는 방식이다. 하지만 FDR 기술은 1개의 도로에서 시간 배분 없이 송·수신 데이터를 동시에 보낼 수 있다. 1개의 도로에서도 상행선 차량 100대, 하행선 차량 100대를 동시에 보낼 수 있는 기술이다. FDD와 달리 ‘주파수 대역’ 수를 절반으로 줄일 수 있고, TDD 대비 ‘송·수신 데이터’ 전송 속도를 2배 높일 수 있다.

미국 특허분석기관 테크아이피엠(TechIPM)이 2015년 6월말까지 누적으로 미국특허청(USPTO)에 등록한 단말기 및 기지국 관련 LTE/LTE-A(4G) 표준필수특허를 대상으로 분석한 결과 LG전자는 LTE/LTE-A 표준필수특허 경쟁력 순위에서도 2012년 이후 4년 연속 세계 1위를 차지하고 있다.

LG가 5G 핵심인 FDR 통신기술을 개발했다.

LG전자는 ‘다중안테나’(MIMO, 송·수신 안테나를 각각 2개 이상으로 늘리는 방식) 기술을 세계 최초로 FDR 기술에 접목해 주파수 효율을 높이는 데 성공했다. 뿐만 아니라 FDR 실현을 위해 필요한 안테나, 아날로그, 디지털 부문의 개별 기술을 통합해 하나의 시스템으로 개발했다.

또 여러 안테나를 사용할 때 발생하는 ‘간섭’(Interference, 서로의 전자장에 영향을 주는 현상) 문제도 해결했다. 이를 통해 통신 환경에서 빠르고 안정적인 주파수 효율을 내는 ‘FDR’ 기술을 구현할 수 있게 됐다. FDR 기술은 기존 FDD(Frequency Division Duplex, 주파수분할), TDD(Time Division Duplex, 시분할) 방식보다 주파수 효율을 최대 두 배까지 늘릴 수 있다.

‘주파수 대역’을 도로로 보고 ‘송·수신 데이터’를 차량 수에 비유하면, FDD는 2개의 도로를 이용해 한 쪽은 상행선 차량 100대, 다른 한 쪽은 하행선 차량 100대를 보내는 방식이다. TDD는 1개의 도로에서 시간을 배분해 상행선 차량 100대, 하행선 차량 100대를 번갈아 가면서 순차적으로 보내는 방식이다.

하지만 FDR 기술은 1개의 도로에서 시간 배분 없이 송·수신 데이터를 동시에 보낼 수 있다. 1개의 도로에서도 상행선 차량 100대, 하행선 차량 100대를 동시에 보낼 수 있는 기술이다. FDD와 달리 ‘주파수 대역’ 수를 절반으로 줄일 수 있고, TDD 대비 ‘송·수신 데이터’ 전송 속도를 2배 높일 수 있다.

2014년부터 FDR 기술을 개발하기 시작한 LG전자는 지난해 10월 LTE 주파수 대역폭인 ‘20MHz’에서 동작하는 FDR 기술 시연에 성공한 바 있다. 2016년에는 5G 표준에서는 핵심 광대역 주파수 대역폭인 ‘80MHz’에서 FDR 기술을 시연하는 데 성공했다.

곽국연 LG전자 CTO 부문 차세대표준연구소장(부사장)은 “LG전자는 채찬병 연세대 IT 명품 인재 양성 프로그램 교수, 민병욱 연세대 미래선도연구사업 교수, 내셔널인스트루먼트(NI) 등과 협력해 공동 개발 성과를 이뤄냈다”고 말했다.
곽 소장은 이어 “5G 주요 표준으로 예상되는 ‘DR 기술 선점으로 향후 5G 표준 경쟁력과 영향력을 지속 강화할 것”이라고 강조했다.

LG전자는 FDR 기술 개발에 대해 FDR은 5G 표준에서 데이터 전송 속도를 획기적으로 높일 수 있는 유력한 후보 기술이라고 밝혔다. 특히 가용 대역폭의 제한을 받는 ‘6GHz’ 이하 주파수 대역에서 유용하다고 설명했다.

LG전자는 또 “주파수 자원이 한정돼 있어 주파수 경매 가격이 고가인 것을 감안하면 FDR 기술로 주파수 효율을 높일 수 있어 수 조원 이상의 경제적 가치를 창출할 것으로 기대한다고 밝혔다.

한편 미국 특허분석기관 테크아이피엠(TechIPM)이 2015년 6월말까지 누적으로 미국특허청(USPTO)에 등록한 단말기 및 기지국 관련 LTE/LTE-A(4G) 표준필수특허를 대상으로 분석한 결과 LG전자는 LTE/LTE-A 표준필수특허 경쟁력 순위에서도 2012년 이후 4년 연속 세계 1위를 차지하고 있다.