일본 이동통신사 NTT도코모(NTT DOCOMO)가 미국 통신 기술 기업 앱사이드 네트워크(Abside Networks)와 손잡고 고고도 플랫폼 스테이션(HAPS) 기반의 차세대 무선 통신망 연구에 들어간다. 지상 기지국 발길이 닿지 않는 바다나 산악 지대, 하늘길까지 하나의 네트워크로 묶겠다는 구상이다.
양사는 현지시간 10월 13일 HAPS를 활용한 미래 통신 인프라와 인공지능(AI) 기반 비지상 네트워크(NTN) 개발을 위한 양해각서(MOU)를 체결했다. 이번 협력을 통해 성층권 통신망의 커버리지 확장, 대용량 데이터 전송, AI 기반의 유연한 제어 기술을 공동 검토한다.
HAPS는 지상에서 약 20km 떨어진 성층권에 무인 비행체를 장기간 띄워 이동통신 기지국 역할을 맡기는 기술이다. 산악 지형이 많아 케이블이나 기지국을 깔기 어려운 오지나 통신선 구축이 불가능했던 해상, 항공 구역에 신호를 쏘아 보낼 수 있다. 재난 재해로 지상 인프라가 완전히 마비됐을 때 긴급 통신망을 복구하는 대안으로도 꼽힌다.
도코모는 그동안 성층권 환경에 최적화된 무선접속망(RAN)과 장비 설계 연구를 자체적으로 이어왔다. 성층권은 기온과 기압, 바람 등 물리적 조건이 지상과 완전히 다르다. 기존 기지국 기술을 그대로 이식하기 어렵다 보니 성층권 특유의 대기 조건과 전파 전파 특성을 고려한 전용 무선 장비와 세밀한 네트워크 설계 노하우가 필수적이다.
파트너로 참여한 앱사이드 네트워크의 이력도 눈길을 끈다. 이 회사는 과거 구글이 대형 열풍선으로 오지 인터넷 공급을 시도했던 '프로젝트 룬(Project Loon)' 출신 핵심 인력들이 설립한 곳이다. 성층권 통신 장비와 비지상 네트워크(NTN) 시스템 구축에 관한 경험을 갖추고 있다. 최근에는 수많은 안테나 입출력을 이용해 정확한 빔 형성 기술을 구현하는 무선 장비와, AI 기반의 네트워크 통제 플랫폼을 다듬는 데 집중해 왔다.
양사의 공동 연구는 HAPS를 단순한 보조 기지국으로 쓰는 수준에 그치지 않는다. 대규모 접속을 견디는 시스템 구조를 짜고, 성층권 무선망에 AI 알고리즘을 직접 집어넣는 방식을 테스트한다.
AI는 실시간 통신 수요를 예측해 전파 빔의 방향과 출력, 대역폭, 주파수 배정을 알아서 조절하는 역할을 맡는다. 성층권 비행체가 움직이거나 대기 변화로 신호 간섭이 생길 때 AI가 실시간으로 전파를 제어해 통신 품질 단절을 막는 구조다. 통신 데이터 외에도 성층권에서 수집되는 기상·환경 센싱 데이터를 모아 외부 서비스 플랫폼과 연동하는 방안도 연구 과제에 들어갔다.
도코모는 이번 연구를 계기로 기존 지상망과 성층권 HAPS, 저궤도 위성까지 유기적으로 엮는 '3차원 입체 통신망' 구상을 현실화할 방침이다.
지상 위주의 네트워크 한계를 넘어서려는 시도는 글로벌 통신업계 전반에서 속도를 내고 있다. 위성통신과 성층권 무선망이 지상망의 완벽한 백업이자 확장 공간으로 떠오르면서, AI를 결합한 자율 제어 기술이 향후 6G 인프라 선점의 핵심 열쇠가 될 전망이다.
