내쇼날인스트루먼트의 Lead User 프로그램, 5G 무선 통신을 위한 기반 닦아
무선 통신 연구원들이 무선 스펙트럼 부족 현상을 해결하기 위해 그래픽 시스템 디자인을 사용
테스트와 계측, 데이터 수집 및 컴퓨터 자동화의 선두업체인 내쇼날인스트루먼트는 여러 뛰어난 연구원들과 협력하여 RF 및 무선 통신, 특히 5세대(5G) 무선 통신 연구에 초점을 맞추고 있다. 스마트 디바이스가 널리 보급되면서 무선 스펙트럼 부족이 일어나, 연구원들은 대역폭 부족 현상을 완화하고 네트워크 데이터 용량을 증가시킬 수 있는 새로운 방법을 찾고 있다. 업계 전문가들은 2017년이 되면 미국 내 스펙트럼 수요가 공급 가능 용량을 넘어설 것이라고 예측한다. RF/Communications Lead User 프로그램을 통해, NI는 전 세계 유수의 연구기관들과 손을 잡고 네트워크 용량 문제를 해결하기 위해 노력하고 있다.
이 프로그램에 참여하고 있는 연구기관
· NYU 무선 연구센터(NYU Wireless)
· TU 드레스덴(TU Dresden)
· 노터데임 대학교(University of Notre Dame)
· 러트거즈, 뉴저지 주립대학교(Rutgers, The State University of New Jersey)
· 캘리포니아 대학교 버클리 캠퍼스/버클리 무선연구센터(University of California at Berkeley/Berkeley Wireless Research Center)
· 텍사스 대학교 오스틴 캠퍼스/무선 네트워킹 및 통신 그룹(The University of Texas at Austin/Wireless Networking and Communications Group, WNCG)
· 텍사스 A&M 대학교(Texas A&M University), 칼리지 스테이션, 텍사스
Lead User 프로그램에 참여하는 무선 통신 연구원들은 그래픽 시스템 디자인을 사용하여 프로토타입 제작 속도를 향상시킨다. 기존의 방법과 다양한 툴을 사용하면 프로토타입 제작 비용이 많이 소요되며 연구원들이 툴을 익히는데 오랜 시간이 소요되면서 개발 시간이 길어지기도 하고, 실제 연구에 투입할 노력이 분산된다. 그래픽 시스템 디자인 접근 방식은 실제 환경에서 이론을 실질적인 결과로 도출해내는데 소요되는 시간을 크게 단축시켜 준다.
NYU 무선연구센터의 Sundeep Rangan 교수가 “오늘날 무선 통신 관련 문제들이 복잡해지면서 새로운 디자인 접근방식이 필요하게 되었습니다. 우리는 연구의 기반 요소로 사용할 LTE 프로토타입을 불과 몇 개월 안에 제작해낼 수 있었습니다”라고 전했다.
TU 드레스덴은 2011년에 RF/Communications Lead User 프로그램에 참가했으며, 텍사스 오스틴에서 열린 2013년 NIWeek에서 전 기능을 갖춘 일반 주파수 분할 다중화(GFDM) 프로토타입의 데모를 공개했다.
“시뮬레이션에서 프로토타입까지의 신속한 진행이 놀라웠습니다.” TU 드레스덴의 보다폰(Vodafone) 석좌 교수Gerhard Fettweis의 말이다. “이제 우리는 제대로 작동하는 GFDM 프로토타입으로 5G 무선 시스템에 대한 이 접근방식의 장점을 확실히 보여줄 수 있습니다. 뿐만 아니라 우리 팀은 새로운 물리적 레이어를 통한 계층간 최적화를 포함하여, 5G 시스템의 다른 측면도 지속적으로 반복해서 탐구할 수 있습니다.”
NYU 무선연구센터의 교수 Ted Rappaport는 “내쇼날인스트루먼트 Lead User 프로그램에 합류하면서, 우리 팀은 기존 이동통신 주파수 대역 밖의 스펙트럼을 위한 채널 모델을 측정하고 개발해 왔습니다, 5G로 가기 위해서는 이러한 새로운 주파수의 활용이 불가피하게 될 것입니다”라고 전했다.
WNCG의 회장이자 텍사스 대학교 오스틴 캠퍼스의 교수인 Robert Heath는 “WNCG에서, 우리는 내쇼날인스트루먼트 Lead User 팀과 함께 MIMO 간섭 정렬(interference alignment)에서 간섭 제거(interference cancellation)에 이르기까지 여러 가지 연구 프로젝트를 진행해 왔습니다. 우리는 이 모든 프로젝트에서 신속하게 프로토타입이 제작되는 것을 보았고, 이미 진행된 연구를 바탕으로 더욱 많은 연구를 추진하려 합니다”라고 말했다.
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