LGU+-카이스트, 양자컴퓨터 활용 저궤도위성네트워크 최적화로 6G 준비 박차

양자컴퓨팅 활용 저궤도위성 네트워크 최적화 기술 개념도

LG유플러스가 한국과학기술원(카이스트)과 6세대(6G)이동통신 준비를 위해 양자 컴퓨터로 저궤도위성 네트워크를 최적화하는 연구를 진행했다.

LG유플러스는 지난해 12월부터 이준구 카이스트 교수 연구팀, 한동수 교수 연구팀과 D-웨이브 양자컴퓨터를 사용해 6G 저궤도위성 네트워크 망 구조 최적화를 연구했다. 위성 네트워크에서는 데이터가 오고 가는 경로가 연결점(node)의 수에 비례해 늘어난다. 위성끼리 통신이 가능한 거리에 접근하면 망을 수시로 재구성해야 하는데, 가장 빠른 경로를 찾아 데이터를 전송할 수 있게 네트워크 최적화가 필요하다.

200~2000㎞ 상공에 떠있는 저궤도위성은 고도 3만6000㎞에 고정된 정지궤도위성과는 달리 위성의 위치가 실시간으로 바뀐다. 이에 짧은 시간안에 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.

양자컴퓨터를 이용한 위성 네트워크 최적화 알고리즘은 기존 최적화 알고리즘 대비 연결하지 않고 건너뛰는 연결점(홉)의 수와 경로 길이가 획기적으로 감소하는 결과를 얻었다. 이를 통해 위성통신 환경에서도 사용자 체감속도 1Gbps 이상의 초성능 서비스 및 종단간 5ms 이하의 지연시간을 구현할 수 있는 서비스를 개발했다.

기술이 상용화되면 6G에서 추구하는 초공간성을 구현할 수 있을 것으로 전망된다. 초공간은 지상에서 고도 10㎞까지, 최대 시속 1000㎞로 움직이는 물체에도 통신을 연결하는 것이다. 최적화된 위성통신을 이용하면 지상뿐만 아니라, 비행기나 사막 등 지금은 통신서비스가 불가능한 음영지역에서도 6G 통신이 가능해진다.

이상헌 LG유플러스 NW선행개발담당은 “미래 핵심기술인 양자컴퓨터를 통해 위성통신에서도 최적의 통신 품질을 제공하겠다”며 “6G 시대에 앞서 선진 기술을 선도적으로 연구함으로써 고객에게 빼어난 경험을 제공하겠다”고 말했다.

정예린기자 yeslin@etnews.com

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