DGIST 곽정호 교수, 6G 핵심 기술 활용 ‘네트워크 슬라이싱’ 기법 개발

DGIST(총장 국양) 전기전자컴퓨터공학과 곽정호 교수, KAIST(총장 이광형) 항공우주공학과 최지환 교수 공동연구팀은 차세대 저궤도 위성망 시스템에 활용 가능한 새로운 네트워크 슬라이싱 플래닝 및 핸드오버 기법을 제안했다고 8일 밝혔다.

‘저궤도 위성망’이란 300~1500km 궤도에 띄운 위성으로 인터넷 서비스를 안정적으로 제공하기 위해 구축된 통신망을 말한다. 

지상에 세운 기지국에서는 종종 전파가 산이나 건물의 방해를 받는 것과 달리, 저궤도 위성은 인구밀도가 낮아 기지국을 세우기 어려웠던 곳에서도 위성을 띄워 통신망을 구축할 수 있어 차세대 위성통신으로 주목받고 있다.

이에 따라 점점 더 많은 위성들이 낮은 궤도에 배치되면서, 저궤도 위성 간 링크를 활용해 지상망의 대안으로 위성 네트워크를 구성할 것으로 전망된다. 

하지만 저궤도 위성망은 기지국이 되는 위성이 예측 가능한 궤도로 움직이고, 위성 간 네트워크의 연결이 무선으로 이뤄진다는 점에서 지상망과 다른 관점에서 고려돼야 한다.

6G 시대의 VR와 AR, 자율주행 등 늘어나는 데이터 요구량과 다양한 서비스 수요를 충족시키기 위해서는 초고속으로 한 개의 코어 네트워크 인프라로 제공하는 대신, 각각의 독립된 가상 네트워크로 분리한 뒤 수요자의 필요에 따라 유연하게 서비스를 제공하는 ‘네트워크 슬라이싱’ 기술의 도입이 필요하다.

네트워크 슬라이싱 기술에서 슬라이싱 서비스 기간 동안 연결을 확보해두는 단계로, 위성 네트워크에 적용할 때 위성들이 각각 빠른 속도로 지구를 공전하고 있기 때문에 서비스 위성의 핸드오버까지 고려한 위성 네트워크 슬라이싱 계획 단계를 새로이 정의해줄 필요가 있다.

이에 곽 교수팀 및 최 교수팀은 여러 서비스가 가상화된 시나리오에서 저궤도 위성의 분포 및 이동 특성 및 무선 채널 환경 등의 특성을 활용한 새로운 네트워크 슬라이싱 플래닝 기법을 제안했다. 

이번 연구를 통해 개발한 저궤도 위성에서 핸드오버를 포함한 슬라이싱 플래닝 기법은 스타링크 등 저궤도 위성 인터넷 서비스가 상용화돼가고 있는 해외에 비해 아직 초기 단계인 국내 위성 네트워크 기술을 한단계 진일보시켰다는 의미를 지닌다.

DGIST 전기전자컴퓨터공학과 곽정호 교수는 “이번 연구는 변화하는 저궤도 위성 환경에 따라 사용자가 원하는 네트워크 슬라이싱 서비스를 지속적으로 제공하기 위한 연구”라며 “향후 6G 시대의 저궤도 위성에서의 다양한 킬러 어플리케이션 활용의 청사진을 제공할 수 있도록 하는 것이 목표다”고 말했다.

한편, 이번 연구 결과는 DGIST 전기전자컴퓨터공학과 김태연 박사과정생이 1저자로 관련 분야 국제학술지인 ‘IEEE Vehicular Technology Magazine‘에 2023년 6월 1일 게재됐다.