[시스템LSI 테크 데이 2023] 초연결성: 언제 어디에서나 연결된 삶을 위하여

스마트폰이 보급화된 현대 사회, 우리는 그 어느 때보다도 더 연결되어 있다. 또한, 전 세계 수십억 명의 스마트폰 사용자들은 기기에서 신호가 잡히지 않거나 인터넷에 접속할 수 없을 때 그러한 연결이 끊어지는 것이 어떠한 느낌인지에 대해서도 잘 알고 있다. 초연결된 미래에 대한 삼성전자의 비전은 전 세계 곳곳을 하나로 연결하여 모든 사람을 위한 최대한의 혜택과 기회를 창출하는 것이다. 더 나은 연결을 위해 다양한 솔루션을 통합하다 삼성전자 미주법인 R&D센터 송기봉 상무는 ‘유비쿼터스 커버리지를 위한 비지상파 네트워크 위성 기반 커뮤니케이션’이라는 제목의 세션을 통해 더 나은 연결성을 위한 시스템LSI 사업부의 목표를 제시했다. 송기봉 상무는 지상 네트워크(TN)와 비지상 네트워크(NTN)를 구현하기 위한 삼성전자의 계획을 개괄적으로 설명하는 한편, 협대역 사물 인터넷 비지상 네트워크(NB-IoT NTN)와 NR 기반 비지상 네트워크(NR NTN)의 차이점과 이러한 차이점이 삼성전자의 비지상 네트워크(NTN) 구현 계획에 어떻게 영향을 미치는지에 대해서도 다루었다. 전 세계를 연결하기 위한 새로운 네트워크 방식 전통적으로 셀룰러 네트워크는 지상 네트워크(TN)에 의존해 왔다. 지상 네트워크(TN)는 보통 도시 지역에 적용되어 있지만, 셀룰러 타워에 의존하기 때문에 통신 인프라가 부족한 지역에서는 구현하기 어렵다는 한계가 있다. 반면, 비지상 네트워크는 지상 네트워크와 동일한 문제에 영향을 받지 않기 때문에 공공 안전 메시지, 긴급 문자 메시지, 재난 구호 등에 이용할 수 있다. 최신 기술 트렌드는 전 세계 사람들에게 더 나은 품질의 서비스를 제공할 수 있도록 모바일 기기에 비지상 네트워크 기술을 통합하는 것이다. 비지상 네트워크는 더욱 안정적인 연결성 덕분에 데이터 서비스와 끊김 없는 동영상 스트리밍과 같은 다양한 멀티미디어 서비스를 지원하는 데 사용될 수 있다. 비지상 네트워크와 지상 네트워크를 결합하면 통신 인프라가 부족한 지역에 거주하는 사람들도 누구나 통신을 이용할 수 있게 될 것이다. 송기봉 상무는 이 기술의 발전에 대해 “궁극적으로 삶을 변화시키고 글로벌 연결성을 발전시킬 것”이라고 이야기했다. 뛰어난 비지상 네트워크(NTN) 솔루션 비지상 네트워크(NTN) 기술을 지원하는 몇 가지 유형의 네트워크 인프라가 있지만, 위성은 비지상 네트워크 배치를 위한 기본적인 선택이다. 삼성전자 시스템LSI 사업부는 이미 협대역 사물 인터넷(NB-IoT) 및 NR 기반 위성 통신을 지원할 수 있는 모바일 모뎀을 개발했다. 협대역 사물 인터넷 위성은 LTE 표준을 바탕으로 하며, 일반적으로 대기권 상공에 있는 정지궤도(GEO) 위성을 사용하고 데이터 속도가 제한된 넓은 범위의 서비스에 중점을 둔다. 협대역 사물 인터넷 위성은 공공 안전 목적에 적합하다. 이 기술을 활용하면 ‘핸드오버’라는 방식으로 한 위성에서 다른 위성으로 신호가 전달된다. 핸드오버는 연결의 안정성을 감소시키는데 정지궤도 위성은 핸드오버를 덜 사용하기 때문에 연결이 더 안정적이다. 협대역 사물 인터넷 비지상 네트워크와 달리, NR 기반 비지상 네트워크(NR NTN)는 5G NR 기반 위성 데이터 서비스를 의미한다. NR 기반 비지상 네트워크는 정지궤도 위성보다 훨씬 낮은 고도에 위치한 저궤도(LEO) 위성을 사용한다. 그 결과, NR 기반 비지상 네트워크는 핸드오버에 의존하기 때문에 연결 안정성이 떨어진다. 그러나 NR 기반 비지상 네트워크의 장점은 지연 시간이 짧고 데이터 전송 속도가 빠른 서비스를 제공할 수 있다는 점이다. 때문에 인터넷 서핑과 실시간 스트리밍에 이상적이다. 협대역 사물 인터넷 비지상 네트워크와 NR 기반 비지상 네트워크는 각각의 사용 사례와 장점이 있다. 올해 테크 데이에서 송 상무는 삼성전자 시스템LSI 사업부가 협대역 사물 인터넷 비지상 네트워크와 NR 기반 비지상 네트워크를 동시에 지원하는 단일 칩 솔루션을 개발했다고 밝혔다. 이 솔루션의 장점은 정지궤도 위성과 저궤도 위성의 커버리지가 단일 디바이스에 모두 결합되어 있다는 점이다. 이번 개발 덕분에 삼성전자 시스템LSI 사업부의 비지상 네트워크 솔루션은 다양한 사용자 애플리케이션에 안정적인 서비스와 일관된 커버리지를 제공할 수 있다. 송 상무는 삼성전자 시스템LSI 사업부의 비지상 네트워크 솔루션은 디바이스 비용, 폼팩터, 전력 효율을 포함한 다양한 분야에서 경쟁 우위를 확보할 수 있을 것이라고 덧붙였다. 더 나은 6G 연결성 또한, 송기봉 상무는 미래의 무선 통신에서 지상 네트워크(TN)와 비지상 네트워크(NTN)의 융합에 대한 업계의 견해를 공유했다. 이러한 융합은 지상 네트워크와 비지상 네트워크를 동시에 활용함으로써 6G에서 더 넓은 커버리지와 더 뛰어난 연결성을 제공할 것이다. 삼성전자 시스템LSI 사업부는 이미 전 세계의 셀룰러 네트워크 서비스를 위한 수많은 엑시노스 모뎀을 출하했다. 이제 삼성전자는 엑시노스 플랫폼에서 지상 네트워크를 넘어 비지상 네트워크를 위한 솔루션을 제공하기 위해 노력하고 있다. 송기봉 상무는 이번 발표에서 삼성전자 시스템LSI 사업부가 가까운 미래를 위해 준비하고 있는 비지상 네트워크 솔루션 로드맵을 자세히 설명했다. 송 상무는 연결성의 방향에 대해 논의하며 “미래는 6G와 유비쿼터스 연결성으로 나아갈 것이며, 삼성전자는 앞으로도 업계를 선도하는 기업이 될 것”이라고 말했다. 또한, “이러한 개척 정신이야말로 세상을 진정으로 연결되도록 만들어서 우리가 전 세계 곳곳에 도달할 수 있도록 해줄 것”이라고 덧붙였다. 차세대 Wi-Fi, 블루투스, 그리고 GNSS 삼성전자 미주법인 R&D센터 라비 기드바니 (Ravi Gidvani) 시니어 디렉터와 삼성전자 미주법인 R&D센터 브래드 스튜어트 (Brad Stewart) 상무는 ‘미래 커넥티비티 기술과 트렌드’라는 제목의 공동 세션에서 연결성의 미래에 대해 자세히 이야기했다. 이 세션에서는 특히 삼성전자 시스템LSI가 더욱 연결된 세상을 구현하기 위해 현재 연구하고 있는 솔루션에 대해 구체적으로 설명했다. 전력 및 비용 최적화를 위한 새로운 Wi-Fi 기능 기드바니 시니어 디렉터는 Wi-Fi가 발전해온 역사와 삼성 시스템LSI 사업부의 Wi-Fi 기술, 그리고 앞으로의 방향성에 대해 논의했다. 삼성전자는 2016년에 첫 번째 Wi-Fi 및 블루투스 제품을 출시했으며, 그 이후로도 계속해서 솔루션을 발전시켜 왔다. 7세대 Wi-Fi 칩셋이자 단품Wi-Fi 블루투스 콤보 칩셋인 S6165는 Wi-Fi 6E 및 블루투스 5.3을 지원하는 솔루션이다. 이 칩셋은 3가지 Wi-Fi 주파수 대역(2.4GHz, 5GHz, 6GHz)을 모두 지원하며 현재 상용화되어 있다. 이어서, 기드바니 시니어 디렉터는 Wi-Fi 7 및 블루투스 6.x를 지원하는 통합 솔루션 S6175를 소개했다. S6175는 3가지 주파수 대역 모두에서 2개의 Wi-Fi 피어를 동시에 연결할 수 있는 멀티 링크와 같은 고급 기능을 지원하며 6.8Gbps의 데이터 속도를 달성한다. 따라서 다양한 공정 기술을 통해 다른 구성 요소보다 더 저렴한 운영 비용으로 더 적은 전력을 사용할 수 있다. 정확성, 가용성, 전력 효율성을 갖춘 GNSS 한편, 스튜어트 상무는 삼성전자 시스템LSI 사업부의 글로벌 위성 항법 시스템(GNSS) 기술 현황에 대해 다루었다. 삼성전자는 2016년에 싱글 다이 쿼드 위성단 리시버를 처음 출시했으며, 이후 기능과 제품 라인을 확장하며 다양한 시장 수요에 대응해 왔다. 현재는 극도의 정확성에 초점을 맞추고 있으며, 현대화된 글로벌 위성 항법 시스템(GNSS) 신호와 초정밀 위치정보(RTK) / 정밀단독측위(PPP) 기술 및 반송파 위상 측정으로 1미터 미만의 정확도를 선보이고 있다. 다중 경로 오차 감소 기능 또한 지속적으로 개선되어 고층 건물이 밀집한 도심 환경에서도 보다 정확한 글로벌 위성 항법 시스템(GNSS) 위치 측위가 가능하다. 가용성 향상과 소비 전력 감소는 글로벌 위성 항법 시스템(GNSS) 기술에서 중점을 두고 있는 2가지 핵심 영역이다. 삼성전자 시스템LSI 사업부에서는 가용성 문제를 해결하기 위해 운전, 보행자 및 피트니스 애플리케이션용 추측 항법 및 센서 융합을 지원하고 있으며, 가능한 경우 추가적인 기회 신호(SoOp, Signal of Opportunity)를 활용하고 있다. 한편, 소비 전력은 적응형 듀티 사이클링과 지능형 대역 선택을 구현하는 첨단 저전력 아키텍처를 통해 감소되고 있다. 그 결과 최소한의 전력을 필요로 하는 글로벌 위성 항법 시스템(GNSS) 리시버가 만들어졌다. 또한, 삼성전자의 첨단 공정 노드와 고도의 엑시노스 SoC 통합으로 인해 실리콘 크기가 점점 작아지고 있다. 이러한 발전에 대해 스튜어트 상무는 “시스템LSI 사업부는 모든 핵심 기술에서 첨단 기능을 갖춘 연결성을 위한 토탈 솔루션을 제공한다”고 말했다.