초록 ▼

※ 연구개발 목표 및 내용
□ 최종 목표
o 5G 이동통신 기지국의 다양한 기능분할을 유연하게 지원하고, 이동통신 서비스 커버리지를 빈틈없이 보장할 수 있는 동적 기능분할 기반 개방형 기지국 분산 유닛 기술 개발
- 동적 기능분할 기반 5G 개방형 기지국 기능분할 분산 유닛(DU) 기술 개발
* 중앙 유닛(CU: Central Unit) 및 분산 유닛(DU: Distributed Unit)간의 개방형 인터페이스를 통해 다양한 이동통신 기지국의 기능분할을 동적으로 지원하고 다양한 환경에서 5G 서비스를 효율적으로

※ 연구개발 목표 및 내용
□ 최종 목표
o 5G 이동통신 기지국의 다양한 기능분할을 유연하게 지원하고, 이동통신 서비스 커버리지를 빈틈없이 보장할 수 있는 동적 기능분할 기반 개방형 기지국 분산 유닛 기술 개발
- 동적 기능분할 기반 5G 개방형 기지국 기능분할 분산 유닛(DU) 기술 개발
* 중앙 유닛(CU: Central Unit) 및 분산 유닛(DU: Distributed Unit)간의 개방형 인터페이스를 통해 다양한 이동통신 기지국의 기능분할을 동적으로 지원하고 다양한 환경에서 5G 서비스를 효율적으로 제공
* 이동통신 표준에서 제시하는 다양한 기지국 기능분할 방식을 기반으로 중소기업에서 상용화 가능한 5G 기지국 분산 유닛 기술 제공
* 이동통신 사업자의 요구사항을 고려하여 여러 형태의 기지국 기능분할을 효율적으로 지원할 수 있는 개방형 CU(Central Unit)/DU(Distributed Unit) 정합기능 제공

- 저복잡도 통합 액세스/백홀 기반 5G 확장형 기지국 기능분할 분산 유닛(확장형 DU) 핵심기술 및 PoC 개발
* 개방형 기지국 분산 유닛 기능 확장 및 활용기술 연구
* 저복잡도 통합 액세스/백홀 기반의 5G 확장형 기지국 분산 유닛을 효율적으로 활용하여 이동통신 커버리지 홀을 최소화하고 저비용으로 5G 이동통신 서비스망을 구축 가능

o 주요 기능
- CU/DU 기능분할에 따른 5G 개방형 기지국 기능분할 분산 유닛(DU) 모뎀 기능
- CU/DU 기능분할을 지원하는 5G 개방형 기지국 분산 유닛(DU) RF/안테나 기능
- 5G 개방형 CU/DU 인터페이스 기능 (개방형 5G 프론트홀 인터페이스 기능)
- 저복잡도 통합 액세스/백홀 기반 5G 확장형 기지국 분산 유닛(확장형 DU) PoC 모뎀 기능
- 저복잡도 통합 액세스/백홀 기반 5G 확장형 기지국 분산 유닛(확장형 DU) PoC RF/안테나 기능

o 주요 성능치
- CU-DU 간 인터페이스 요구 용량: 20Gbps 이상
- 지원 주파수 대역: 28GHz(DU 및 확장형 DU), 3.5GHz(DU)
- 최대 지원 주파수 대역폭: 800MHz(for 28GHz), 100MHz(for 3.5GHz)
- 기지국 기능분할 옵션 수: 3개 이상
- 최대 전송 속도: 5Gbps 이상(DU), 1Gbps 이상(확장형 DU)
- 커버리지 보장 전송율: 95%

□ 전체 내용
o 동적 기능분할 기반 5G 개방형 기지국 기능분할 분산 유닛(DU) 기술 개발
- CU/DU 기능분할에 따른 5G 개방형 분산 유닛(DU) 모뎀 개발
* 5G CU/DU 기능분할에 따른 5G NR 기반 DU 규격 및 무선전송 기능 개발
* 5G 개방형 기지국 DU 모뎀 HW 개발
* 5G 개방형 기지국 DU 모뎀 제어용 SW 개발
- CU/DU 기능분할을 지원하는 5G 개방형 분산 유닛(DU) RF/안테나 개발
* 3.5GHz 및 28GHz의 5G 주파수 대역을 지원하는 DU RF/안테나 개발
- 5G 개방형 CU/DU 인터페이스 기능 개발
* 5G CU/DU 인터페이스 규격에 기반한 정합기능 개발
* 다양한 기능분할을 지원하는 CU/DU 정합용 개방형 API 개발
- 5G 개방형 기지국 기능분할 분산 유닛 표준화

o 저복잡도 통합 액세스/백홀 기반 5G 확장형 기지국 기능분할 분산 유닛(확장형 DU) 핵심기술 및 PoC 개발
- 저복잡도 통합 액세스/백홀 기반 5G 확장형 기지국 분산 유닛(확장형 DU) 핵심기술 연구
* 복수의 기지국 분산 유닛의 연동을 통한 가변 토폴로지 기술 개발
* 기지국 분산 유닛 액세스/백홀 듀플렉싱 및 간섭관리 기술 개발
- 저복잡도 통합 액세스/백홀 기반 5G 확장형 기지국 분산 유닛(확장형 DU) PoC 개발
* 저복잡도 통합 액세스/백홀 기반 확장형 DU 모뎀 개발
* 저복잡도 통합 액세스/백홀 기반 확장형 DU RF/안테나 개발
- 통합 액세스/백홀 기반 5G 확장형 기지국 분산 유닛 표준화

※ 연구개발성과
o 연구개발 성과(계획)
- 동적 기능분할 기반 5G 개방형 기지국 분산 유닛(DU) 모뎀 (HW, TRL 6)
- 28GHz 대역 기반 5G 기지국 분산 유닛(DU) RF/안테나 (HW, TRL 6)
- 3.5GHz 대역 기반 5G 기지국 분산 유닛(DU) RF/안테나 (HW, TRL 6)
- 28GHz 대역 기반 5G 기지국 기능분할 분산 유닛(DU) (SYS: HW+SW, TRL 6)
- 3.5GHz 대역 기반 5G 기지국 기능분할 분산 유닛(DU) (SYS: HW+SW, TRL 6)
- 저복잡도 통합 액세스/백홀 기반 5G 확장형 기지국 분산 유닛(확장형 DU) 모뎀 PoC (HW, TRL 5)
- 28GHz 대역 기반 5G 확장형 기지국 분산 유닛(확장형 DU) RF/안테나 PoC (HW, TRL 5)
- 28GHz 대역 기반 5G 확장형 기지국 분산 유닛(확장형 DU) PoC (SYS: HW+SW, TRL 5)
- 기지국 기능분할 분산 유닛 및 확장형 기지국 기능분할 분산 유닛 핵심 IPR 3건
- 기지국 기능분할 분산 유닛 및 확장형 기지국 기능분할 분산 유닛 관련 표준 기고서 31건

o 과제수행방법
- 본 과제를 통해 기지국 분산 유닛 기술 개발을 성공적으로 수행하여 5G 산업 활성화 및 중소·중견기업 경쟁력 강화
· 5G 이동통신 상용화에서 중소·중견기업의 역할 및 아이템에 부합하는 기지국 분산 유닛 기술 개발을 통한 국내 이동통신 기업의 역할 확대 및 글로벌 5G 시장을 조기에 준비
- 경쟁력 있는 컨소시엄 구성 및 기술 수요자 요구와 부합하는 개방형 기지국 분산 유닛 기술 개발 추진
· 주관연구개발기관(한국전자통신연구원)은 기지국 분산 유닛(DU) 모뎀 개발, 개방형 CU/DU 인터페이스 기능 개발, 기지국 분산 유닛(DU) 규격 개발 및 표준화를 담당함
· 공동연구개발기관 1((주)테크플렉스)은 기지국 분산 유닛(DU) 플랫폼 개발, 25G 이더넷 인터페이스 및 PTP 개발을 담당함
· 공동연구개발기관 2((주)에프알텍)는 28GHz 대역 지원 기지국 분산 유닛(DU) RF/안테나 개발을 담당함
· 공동연구개발기관 3((주)쏠리드)은 3.5GHz 대역 지원 기지국 분산 유닛(DU) RF/안테나 개발을 담당함
· 공동연구개발기관 4((주)케이티)는 기지국 분산 유닛(DU) 요구사항 정의, DU 검증용 CU 시험환경 제공을 담당함
- 1단계(3년)에는 DU 개발, 2단계(2년)에는 확장형 DU 개발의 단계별 개발을 추진함
· 1단계 3년간(1차년도~3차년도)은 5G 개방형 기지국 기능분할 분산 유닛(DU) 기술을 개발하고, 2단계 2년간(4차년도~5차년도)은 저복잡도 통합 액세스/백홀 기반 5G 확장형 기지국 기능분할 분산 유닛(DU) 핵심기술 및 PoC 개발을 수행함
· 1단계에는 5G 장비 시장의 조기 진입을 위해 시장 요구사항을 면밀히 파악하고, 이를 반영한 28GHz DU, 3.5GHz DU를 개발함
· 2단계에는 밀리미터파 기반 이동통신 기지국의 소형화 및 밀집화에 따른 서비스 커버리지를 확보를 목표로 28GHz에 초점을 둔 확장형 DU를 개발함. 2단계에는 1단계에서 개발한 DU 장비의 상용화를 병행하여 추진함

※ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
o 활용계획
- 이동통신사업자가 제공하는 CU 시험환경에 적용하여 개발한 기술의 경쟁력 제고
- 개발한 기지국 분산 유닛 기술을 여러 기업에 기술 이전하고 상용화를 통해 중소·중견기업의 경쟁력 강화 및 국내 5G 이동통신 산업 활성화에 기여
- 스마트 빌딩, 도심 핫스팟 등 사용자 밀집 지역에서 대용량 데이터를 필요로 하는 다양한 융합 서비스에 활용
- 5G 이동통신망의 커버리지 확대 및 음영지역 해소를 위한 장비로 활용
- 국내에서 5G 개방형 기지국 분산 유닛 상용화를 통해 제품의 기술력을 확보한 후 해외시장에 진출

o 기대효과
- 기술적 측면
· 이동통신 기지국의 소형화 및 밀집화에 따른 서비스 커버리지를 확보하고 다양한 기지국 기능분할 구조를 동적으로 유연하게 지원
· 요구사항에 따른 다양한 기능분할을 지원하기 위한 개방형 인터페이스 도입을 통해 차별화된 경쟁력 확보
· 개방형 기지국 분산 유닛의 유연한 배치 및 활용을 통해 이동통신 무선접속망의 물리적/비용적 한계를 극복하고 빈틈없는 통신 커버리지 확보

- 경제적, 산업적 측면
· 다양한 셀들이 다층적/고밀집으로 배치될 이동통신 시스템에서 중앙 유닛(CU) 및 분산 유닛(DU)의 분할을 통해 통신 사업자의 비용을 줄이면서 서비스 커버리지를 확보하는 이동통신 장비제조 업체시장 확장
· 중계기 위주의 중소기업들이 5G/B5G 분산 유닛 시장에 진입할 수 있는 기회 제공 및 5G 이동통신 서비스의 도입에 따른 이동통신 시장 생태계 조성
· 5G RAN에서의 상위계층의 중앙집중화와 하위계층의 분산화 레벨을 동적으로 운용함으로써 다양한 5G 서비스를 수용할 수 있는 유연한 액세스 망 구축 용이
· 셀 크기가 소형화되고 분산화된 5G RAN구조에서 저비용으로 가변적인 사용자 트래픽을 수용이 가능한 무선접속망 구축
· 무선액세스 링크 및 무선백홀 링크가 단일화된 무선전송/접속 기술을 사용함으로써 이동통신 네트워크의 단순화, 구축/운용 비용 저감

- 사회적 측면
· 기지국 분산 유닛 기술을 통해 스마트 빌딩 등 사용자가 밀집한 환경에 초고속 인터넷 서비스를 제공할 수 있게 되어 국민 삶의 질 향상에 기여
· 인구밀도가 낮은 도서/산간 지역 및 해상과 같은 통신 인프라 구축이 어려운 지역에도 신속하고 용이하게 이동통신 인프라를 구축하여 공공 서비스 제공 가능

(출처 : 요약문 8p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 최종보고서 ... 2
• 요 약 문 ... 8
• 목차 ... 12
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 13
• 1) 5G 이동통신 기지국의 다양한 동적인 기능분할을 유연하게 지원하고, 이동통신 서비스 커버리지를 빈틈없이 보장할 수 있는 개방형 기지국 분산 유닛 기술 개발 ... 13
• 2) 기술 개발 내용 ... 13
• 3) 최종 결과물 ... 14
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 14
• 1) 과제 목표 및 추진 전략 ... 14
• 2) 주요 개발 내용 ... 20
• 3) 추진 일정 ... 31
• 4) 추진 체계 ... 34
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 37
• 1) 연구수행 결과 ... 37
• 2) 목표 달성 수준 ... 244
• 4. 목표 미달 또는 미흡한 사항에 대한 원인분석 ... 247
• 1) 목표 미달 또는 미흡한 연구결과에 대한 원인(사유) 자체분석 내용 ... 247
• 2) 미달 또는 미흡한 결과물에 대한 보완 활동 ... 247
• 3) 연구개발 과정의 성실성 ... 247
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 250
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 251
• 1) 향후 5년간 성과활용·확산 활용방안 및 계획(활동계획) ... 251
• 2) 주요 성과활용 (기대)성과목표 ... 252
• 3) 성과활용·관리 추진체계 ... 252
• 7. 연구개발성과에 대한 후속연구 및 추가 개발 계획 ... 253
• 8. 연구개발비 사용실적 ... 254
• 1. 연구개발비 사용명세서 ... 254
• 2. 발생이자 사용명세서 ... 254
• 3. 반납액 명세서 ... 254
• 끝페이지 ... 261