화웨이, 5G 기가그린 혁신 발표... 에너지 저감 기준 제시

이상우 기자 2023-06-30 16:06

화웨이가 '2023 MWC 상하이'에서 글로벌 이동통신사와 네트워크 성능·에너지 절약을 촉진하는 무선 통신용 '5G 기가그린' 혁신을 발표했다고 30일 밝혔다.

간 빈(Gan Bin) 화웨이 무선 네트워크 제품 부문 부사장은 "화웨이 무선 혁신의 원동력은 궁극적인 성능과 에너지 절약"이라며 "화웨이는 5G 기가그린 철학에 따라 초광대역, 다중 안테나, 최대 수동 기능, '제로 비트·제로 와트(0 bitt, 0 watt)' 장비, 네트워크 등에서 혁신을 거듭하며 5G를 좋은 수준에서 대단한 수준으로 끌어올리고 있다"고 말했다.

화웨이 측은 자사 초광대역 솔루션이 여러 대역을 하나로 통합시켜 에너지 소비를 낮추고, 모든 대역과 시나리오에 적용 가능하다는 특징을 지니고 있다고 설명했다.

화웨이는 RF(초광대역 주파수)와 전력 증폭기에 대한 알고리즘 혁신을 기반으로 업계에서 가장 낮은 전력 소비를 자랑하는 트리플 밴드 FDD(주파수분할 이중 통신) 4T4R RRU 솔루션을 출시했다. 트리플 밴드 FDD 4T4R RRU는 모든 주파수 대역에서 무선 접속 기술(RATs)의 간소화된 구축을 지원하며 업계 평균 기지국 대비 20% 이상의 에너지 소비 혜택을 제공한다. 실제로 유럽에서는 사이트가 4개에서 6개 대역으로 업그레이드된 후, 에너지 소비가 30% 줄었다. 화웨이 4T4R RRU는 전 세계적으로 대규모 상용화에 접어들었으며, 이미 10만대 이상의 출하량을 기록하고 있다.

관련기사

또한 화웨이는 대역폭 솔루션을 FDD에서 TDD(시분할 이중 통신)으로 확장 적용했다. 업계에서 가장 높은 대역폭인 화웨이 800MHz 메타AAU(MetaAAU)는 전체 C-밴드를 지원하며, 두 개의 개별 400MHz 모듈 대비 전력 소비를 20% 저감할 수 있다.

뿐만 아니라 화웨이는 대역폭 주파수를 매크로 기지국에서 마이크로파와 디지털 실내 시스템(Digital Indoor System, DIS)까지 확장했다. 마이크로파 기지국에서는 새롭게 출시된 2T 광역다중화 장치(Optical Demultiplexer Unit, ODU)가 더 많은 이통사를 집약해 800MHz 대역폭을 제공함으로써 업계 평균 대비 소비 전력을 50% 저감할 수 있다. 또한 초광대역 램사이트(Lampsite)는 2GHz 대역폭을 지원해 전체 사이트의 소비 전력을 40%까지 줄여준다.

◆비트 에너지 효율 개선에 최적화한 다중 안테나

다중 안테나와 광대역폭 기술을 지원하는 화웨이 TDD Massive MIMO(시분할 이중 통신 대용량 다중 입력장치)는 4T4R에 비해 비트 에너지 효율을 20배 향상시킨다. TDD 64T64R Massive MIMO는 중동 내 상용 네트워크 트래픽이 많은 지역에서 다중 계층 페어링(multi-layer pairing) 기술을 사용해 비트 에너지 효율을 10배 이상 향상시켰다. 앞으로도 트래픽 양은 계속 증가할 것이며, 비트 에너지 효율을 최대 20배 향상시키기 위해 더 많은 계층이 구성될 것으로 보인다.

화웨이는 또한 FDD 다중 안테나 기술의 업계 리더이다. 지능형 빔포밍 알고리즘을 갖춘 FDD 8T8R 솔루션은 유럽에서 기존 4T4R과 비교해 1.5배의 비트 에너지 효율을 달성했다. 업계 유일의 대규모 상용화 솔루션인 FDD M-MIMO는 에너지 효율을 3배 향상시켰고, 3GPP 릴리즈 18 이후의 기능 향상으로 에너지 효율을 4배에서 6배까지 향상시킬 것으로 예상된다.

◆패시브 기능 극대화와 새로운 지평 탐색을 통한 에너지 소비 저감

SDIF(신호 직접 주입 공급)은 화웨이의 독보적인 고급 안테나 기술이다. 해당 기술은 케이블 없이 손실을 1.5dB까지 줄이고, 메타 렌즈(Meta Lens)와 함께 작동해 빔 에너지를 집중시킴으로써 안테나의 RF 에너지 효율을 25% 향상시킨다. 화웨이는 전 세계 상업용 네트워크에 25만 개 이상의 친환경 안테나를 공급하고 있다.

또한 화웨이는 TDD Massive MIMO에 대한 혁신도 이어가고 있다. 업계 유일의 메타AAU는 ELAA(초대형 안테나 배열) 기술을 기반으로 한다. 유럽에서 메타AAU는 알고리즘, 아키텍처, 소프트웨어·하드웨어 혁신을 바탕으로 기존 AAU와 동일한 커버리지를 제공하면서 에너지 소비를 33% 줄였다. 메타AAU는 이미 전 세계적으로 대규모 상용화에 돌입했으며, 10만 개 이상 출하됐다.

◆제로 비트 제로 와트, 장비 에너지 저감의 새로운 표준

화웨이는 첨단 하드웨어와 소프트웨어 설계를 기반으로 셧다운 비율 99%에 장비 작동 전략을 5와트(W) 미만으로 줄이는 업계 최초의 초절전 모드를 달성했다. 혁신적인 온디멘드 웨이크업 알고리즘을 통해 장비는 언제든지 활성화될 수 있어 사용자 경험을 보장한다.

화웨이는 디지털과 RF 모듈의 공동 혁신을 통해 업계 최초로 밀리초 수준의 통신사·채널 셧다운을 달성했다고 밝혔다. 이는 업계에서 일반적으로 볼 수 있는 분 단위 셧다운과 비교해 10%의 에너지를 더 절약할 수 있는 역량이다.

단일 네트워크에서 트래픽 양, 에너지 저감 기능, 대역과 장비 에너지 효율, 각 대역의 커버리지는 사이트마다 상이하다. 화웨이 아이파워스타(iPowerStar)는 라이브 네트워크의 트래픽 특성, 에너지 저감 특성, 에너지 효율 그리드와 경험 그리드를 기반으로 하는 지능형 에너지 절약 전략 오케스트레이션을 구현한다. 이를 통해 매번 각 사이트에 최적화된 전략을 적용해 다중 대역 네트워크의 에너지 효율을 극대화한다.

일례로 아이파워스타는 중국 허베이의 노동절 연휴 동안 에너지 소비를 19% 감소시키고, 트래픽량을 19% 증가시켰다. 또한 전반적으로 네트워크의 에너지 효율이 45% 증가했다.

간 빈 부사장은 "화웨이는 5G 기가그린 혁신을 멈추지 않을 것이며, 업계 파트너와의 지속적인 협력으로 5G를 좋은 수준에서 대단한 수준으로 끌어올릴 것"이라고 덧붙였다.