LGU+, KAIST와 6G 저궤도위성 네트워크 최적화 연구

위성에서도 최적화된 네트워크로 초성능·초정밀 통신 가능성 확인

LG유플러스는 한국과학기술연구원(KAIST)과 협력해 양자컴퓨터로 6G 저궤도위성 네트워크 최적화 연구를 진행했다. 

LG유플러스는 이번 연구를 토대로 6G 저궤도위성 네트워크 활용도가 높아질 것으로 보고 있으며, 기술이 상용화될 경우 통신서비스가 불가능한 지역에서도 6G 통신이 가능해질 것으로 보고 있다. 

LG유플러스는 KAIST 이준구 교수 연구팀, 한동수 교수 연구팀과 6개월간 D-웨이브 연구용 양자컴퓨터를 사용해 6G 저궤도위성 네트워크 망 구조 최적화를 연구했다고 14일 밝혔다. 

위성 네트워크에서는 데이터가 오고 가는 경로가 연결점의 수에 비례해 늘어난다. 위성끼리 통신이 가능한 거리에 접근하면 망을 수시로 재구성해야 하는데, 이 때 가장 빠른 경로를 찾아 데이터를 전송하도록 네트워크 최적화가 필요하다.

6G 저궤도위성 네트워크 최적화에는 고난도 기술이 필요하다. 200~2천km 상공에 떠있는 저궤도위성은 고도 3만6천km에 고정된 정지궤도위성과 달리 위치가 실시간으로 바뀐다. 이 때문에 짧은 시간동안 최적의 네트워크 구성을 찾아내야 한다. 

연구팀은 이를 '이차 비제한 이진 최적화 문제(QUBO)'로 보고 양자컴퓨터로 하나의 위성에서 통신할 수 있는 주변 위성의 개수와 거리를 정해 양자컴퓨터로 빠르게 계산하는 데 성공했다.

연구팀은 이번 연구를 통해 양자컴퓨터를 이용한 위성 네트워크 최적화 알고리즘이 기존 알고리즘 대비 홉의 수와 경로 길이가 획기적으로 감소하는 결과를 얻었다. 홉이란 연결하지 않고 건너 뛰는 연결점으로, 홉의 수가 적을수록 최적화 수준이 높다. 이를 통해 위성통신 환경에서도 지상통신과 차이가 없는 초성능·초정밀 서비스를 구현할 수 있다는 것을 확인했다.

LG유플러스는 이 기술이 상용화될 경우 6G에서 추구하는 초공간성을 구현할 수 있을 것으로 보고 있다. 초공간성이란 지상에서 고도 10km까지, 최대 시속 1천km로 움직이는 물체에도 통신을 연결하는 것을 뜻한다. 

최적화된 위성통신을 이용하면 지상뿐만 아니라, 비행기나 사막 등 지금은 통신서비스가 불가능한 지역에서도 6G 통신이 가능해진다.

이상헌 LG유플러스 NW선행개발담당은 "미래 핵심기술인 양자컴퓨터를 통해 위성통신에서도 최적의 통신 품질을 제공하겠다"고 말했다.