[주간기술동향 2154호] 공간 확장을 위한 차세대 통신 네트워크 기술 동향 분석

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I. 서론

차세대 통신 네트워크는 기존 지상파 중심의 수평적 통신에서 벗어나 우주, 항공, 수중 등 3차원 기반의 통신 네트워크 아키텍처로 확장되고 있다. 이로 인해 산간, 사막, 해양 지역 등 기존 통신 인프라가 미비한 곳에서도 안정적인 통신 서비스가 가능해지며, 자연재해나 전쟁 상황에서도 신속한 통신 복구를 지원한다.

II. 3GPP 기반 위성 통신 연구 동향

3GPP는 NTN(Non-Terrestrial Network) 설계를 통해 위성 네트워크와 기존 지상파 통신망을 통합하는 방향으로 발전하고 있다. 이를 통해 고산 지역, 사막, 해양과 같은 지역에서도 통신 커버리지를 확장할 수 있으며, Release 17에서는 **FDD(Frequency Division Duplex)**와 **GNSS(Global Navigation Satellite System)**를 활용한 NTN 운영 시나리오를 정의하였다.

III. 커버리지 확장을 위한 중계 기술 연구 동향

**IAB(Integrated Access/Backhaul)**와 NCR(Network Controlled Repeater) 기술을 통해 무선 백홀 기반의 커버리지 확장을 목표로 연구가 진행되고 있다. IAB는 다중 홉 릴레이를 제공하여 공간적 제한 요소를 극복하며, NCR은 상대적으로 간단하고 비용 효율적인 RF 리피터 기반의 기술로, Release 18에서는 이와 관련된 표준화 작업이 진행 중이다.

IV. 수직적 공간 확장을 위한 수중 통신 연구 동향

수중 통신은 주로 음파 통신을 기반으로 발전해 왔으나, 최근에는 광통신 및 자기 유도 통신과 같은 새로운 기술이 도입되고 있다. 이를 통해 해양 환경 모니터링, 자연재해 예측, 자원 탐사 등의 다양한 응용 분야에서의 수중 데이터 수집 및 전송이 가능해지고 있으며, 수중 릴레이 네트워크를 구성하여 수중 통신의 커버리지를 확대하는 연구도 활발히 진행되고 있다.

V. 공간 확장을 위한 이기종 네트워크 연계 기술

차세대 통신 네트워크는 지상, 해상, 항공을 아우르는 3차원 통신으로 확장될 예정이며, 이를 위해 이기종 네트워크 간의 통합을 위한 중계기 형태의 플랫폼 구축이 필요하다. 이를 통해 위성-지상-수중 통신 시스템 간의 원활한 데이터 전송 및 프로토콜 변환이 가능해지며, 통합된 플랫폼을 통해 끊김 없는 연결성을 제공할 수 있다.

VI. 결론

차세대 통신 시스템은 3차원 공간 확장을 통해 다양한 환경에서의 안정적인 통신 서비스를 제공함으로써, 기존의 지형적 제약을 극복하고 Internet-of-Everything(IoE) 실현을 목표로 하고 있다. 이를 통해 위성, 해양, 수중과 같은 새로운 영역에서의 통신 서비스 확장이 가능할 것으로 기대된다.