AI가 직접 통신…ETRI, 지능형 무선 액세스(AI-RAN) 기술 개발

한국전자통신연구원(ETRI)은 6G 시대의 핵심 기반 기술인 지능형 무선 액세스기술(AI-RAN) 개발을 완료했다고 17일 밝혔다.

연구진은 AI가 통신망을 스스로 제어하고 최적화할 수 있는 AI네이티브(AI-Native) 이동통신의 기반을 마련해 5G보다 최대 10배 높은 전송 효율을 달성할 것으로 기대하고 있다.

이번 기술의 가장 큰 특징은 초밀집 네트워크 환경에서도 대용량 데이터를 안정적으로 처리하기 위해 AI를 무선 전송, 네트워크 제어, 엣지컴퓨팅 전반에 적용했다는 점이다. 

ETRI 연구진은 AI가 무선망의 상태를 학습하고, 최적의 연결 환경을 스스로 조정하는 AI-RAN 구조를 구현하는 데 성공했다.

AI-RAN 기술은 ▲채널 상태 분석을 통한 빔포밍 및 전력 제어 ▲기지국 간 협력 및 간섭 관리 ▲엣지 단 트래픽 예측 및 분산 ▲지연 최소화 등을 수행해 초고밀도 환경에서도 안정적인 통신 품질을 유지한다. 

특히 이번 연구의 대표 성과 중 하나인 뉴럴 리시버(Neural Receiver) 기술은 AI가 직접 무선 신호를 복원하고 오류를 바로잡는 차세대 수신 기술이라고 ETRI는 설명했다.

기존 무선 수신 방식이 수학적 모델 기반의 단계별 처리 방식에 의존해 고주파 환경에서 성능 저하를 겪는 한계를 가졌던 반면, 뉴럴 리시버는 AI가 복잡한 채널 환경을 스스로 학습해 안정적인 성능을 유지할 수 있다.

실험 결과 밀리미터파 주파수 환경에서 AI 기반 수신기는 기존 방식 대비 ▲데이터 복원 정확도 약 18% 향상 ▲채널 예측 정확도 약 15% 향상 ▲데이터 손실률 30% 감소 등의 우수한 성능을 보였다. 

이는 AI기술이 실제 무선 전송 환경에서도 통신 효율을 획기적으로 개선할 수 있음을 입증한 것이다.

ETRI는 국제표준화단체인 3GPP에서 ‘AI/ML 기반 무선 인터페이스’ 및 ‘AI 기반 이동성 관리’기술의 표준화를 주도하며 글로벌 6G 기술 경쟁력을 확보하고 있다.

현재까지 ▲국내외 특허 119건 출원 ▲3GPP 기술 기고 68건 및 채택 12건 ▲SCI 논문 17편 게재 등 연구·기술·표준화 분야에서 우수한 성과를 달성했다. AI-RAN 핵심 기술 분야의 표준특허 확보도 추진 중이다.

ETRI 백용순 입체통신연구소장은 “AI 기반 무선 액세스 기술은 AI가 통신망의 핵심 기능을 직접 수행하는 첫 단계로, 6G AI네이티브 네트워크 실현을 앞당길 중요한 이정표가 될 것”이라고 밝혔다.

ETRI 배정숙 지능무선액세스연구실장도 “AI가 실제 무선 전송 과정에 개입하여 기존 이동통신의 한계를 극복할 수 있음을 확인했다. 앞으로 네트워크 전반을 예측·제어하는 자율형 지능무선 기술로 발전시켜 나가겠다”고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 및 정보통신기획평가원(IITP)의 ‘6G 핵심기술개발사업’의 일환으로 수행됐으며 서울대학교, 넥스윌, SK텔레콤, KT, LG유플러스, 고려대학교, 포항공과대학교, 성균관대학교, 인하대학교, 충남대학교 등이 공동으로 참여했다.