일본 섬 상공을 비행하는 고고도 항공기가 6셀 빔포밍 어레이를 사용하여 표준 스마트폰에 5G를 성공적으로 제공했다.
소프트뱅크는 지난 6월 일본 하치조섬 상공에서 진행된 현장 시험을 통해 공중 기지국(airborne base station)을 활용하여 일반 스마트폰에 엔드투엔드(end-to-end) 5G 연결성을 성공적으로 제공했습니다. 회사는 고도 3,000미터에서 비행하는 경항공기를 이용해 고고도 플랫폼을 시뮬레이션했으며, 26 GHz 피더 연결과 1.7 GHz 서비스 링크를 통해 지상 인프라와 단말 장치를 연결하는 데 성공했습니다.
저궤도(Low Earth Orbit) 위성을 기반으로 하는 대부분의 ‘직접 기기 연결(direct-to-device)’ 프로젝트와 달리, 소프트뱅크는 성층권에 위치한 고고도 플랫폼 스테이션(High-Altitude Platform Stations, HAPS)을 활용하는 접근 방식을 취합니다. HAPS는 해발 약 20km 높이에 자리 잡고 있습니다. 이러한 고도는 지연 시간(latency)을 낮추고, 궤도 링크에서 제약이 되었던 전력 및 도플러 문제(power and Doppler challenges)를 줄이는 등 상당한 이점을 제공합니다. 소프트뱅크에 따르면, 이번 시험에서 사용된 서비스 링크는 1.7 GHz 대역에서 작동했으며, 이는 현재 전 세계적으로 판매되는 대부분의 5G 휴대폰에서 이미 지원하는 대역입니다.
기체에 장착된 페이로드(payload)는 항공기가 상공에서 원형 호버링 패턴을 유지하는 동안에도 지상에 고정된 여섯 개의 방향성 셀을 생성하는 빔포밍(beamforming) 기술을 사용했습니다. 이 시스템은 회전 각도 60도마다 빔 커버리지를 자동으로 이동시키면서, 실제 이동성을 갖춘 환경에서도 안정적인 셀룰러 커버리지가 가능함을 입증하고 미래 성층권 플랫폼의 운용 방식을 구현했습니다.
소프트뱅크의 무선 스택(radio stack)은 지상에서 항공기로 향하는 mmWave 백홀과 항공기에서 사용자에게 향하는 Sub-2 GHz 링크를 연결함으로써 전체 5G 코어 체인을 완성합니다. 이러한 구조 덕분에 HAPS 노드는 단순한 중계기나 릴레이를 넘어 지능형 기지국 역할을 수행할 수 있습니다. 나아가 회사는 하늘에서 상용 서비스에 필수적인 도플러 보정(Doppler correction), 자동 전력 제어(automatic power control), 적응형 빔 추적(adaptive beam tracking) 기능까지 모두 검증했습니다.
이전에 우주에서 5G 통화를 시연한 AST SpaceMobile의 LEO 기반 플랫폼 같은 위성-셀 시스템과 비교했을 때, HAPS는 경로 손실이 적고 스펙트럼 재사용성이 우수하여 더욱 넓은 지역을 커버할 수 있다는 장점이 있습니다. 특히 WRC-23에서 최근 국제전기통신연합(ITU)이 내린 결정에 힘입어, 소프트뱅크와 같은 사업자는 이제 700 MHz, 850 MHz, 1.7 GHz, 2.5 GHz를 포함한 지상 이동 통신 대역에서 HAPS를 배치할 수 있게 되었습니다.
소프트뱅크의 이러한 연구 결과는 통신 타워가 도달하기 어려운 재난 지역, 해상, 외딴 섬 등지에서도 5G 서비스를 제공하는 데 기여할 수 있습니다. 회사는 상업적 상용화 및 확장 시점을 구체적으로 밝히지는 않았지만, 적어도 이론적 측면에서는 충분한 기술적 기반을 확보한 상태입니다.
[출처:] https://www.tomshardware.com/phones/softbank-beams-5g-to-phones-from-sky