5G MIMO 상용 네트워크의 혁신: 다수의 능동형 RIS를 활용한 실험적 성능 평가

본 연구는 5G MIMO 상용 네트워크에 다수의 능동형 RIS를 적용하여 채널 순위와 처리량을 최대 14% 향상시키는 저복잡도 빔포밍 알고리즘을 제시하고, 실제 환경에서의 효과를 검증한 연구입니다. 이는 차세대 네트워크 기술 발전에 중요한 기여를 할 것으로 예상됩니다.

지금까지의 연구는 재구성 가능 지능형 표면(RIS) 기술의 가능성을 주로 커버리지 확장에 초점을 맞춰 실험적으로 증명해 왔습니다. 하지만, 국립대학교 연구팀(Feng-Ji Chen, Chao-Kai Wen, De-Ming Chian) 은 이러한 틀을 깨고, 5G 다중입력 다중출력(MIMO) 상용 네트워크에 다수의 능동형 RIS를 배치하여 채널 순위와 처리량 향상에 중점을 둔 실험적 평가 결과를 발표했습니다. 이는 단순한 커버리지 확장을 넘어, 네트워크 성능 자체를 획기적으로 개선할 수 있는 가능성을 보여주는 획기적인 연구입니다.

연구팀은 다중 RIS 구성을 위해 특별히 고안된 저복잡도 코드북 기반 빔포밍 알고리즘을 제안했습니다. 이 알고리즘은 방향 채널을 다양화하고 명시적인 채널 상태 정보에 대한 의존도를 줄여, 실제 네트워크 환경에서의 적용 가능성을 높였습니다. 이는 기존의 복잡한 알고리즘에 비해 훨씬 효율적이며, 상용 네트워크에 쉽게 통합될 수 있다는 것을 의미합니다.

더욱 놀라운 것은, 상용 기지국과 사용자 장비를 이용한 현장 테스트를 통해 이러한 알고리즘의 효과를 실제로 검증했다는 점입니다. 연구 결과, 다중 RIS 시스템은 단일 RIS 배치에 비해 채널 순위와 처리량을 최대 14%까지 향상시키는 것으로 나타났습니다. 이는 단순한 이론적 예측이 아닌, 실제 네트워크 환경에서 검증된 성능 향상이라는 점에서 큰 의미를 가집니다.

이번 연구는 차세대 네트워크를 위한 능동형 다중 RIS 시스템의 실용성을 강조하는 중요한 결과입니다. 저복잡도 알고리즘과 실제 현장 테스트를 통한 검증은, 다중 RIS 기술의 상용화를 앞당길 중요한 발걸음이 될 것으로 기대됩니다. 5G 네트워크의 성능 한계를 뛰어넘는 혁신적인 기술로써, 미래 네트워크의 발전에 크게 기여할 것으로 예상됩니다.

핵심 내용:

• 다수의 능동형 RIS를 5G MIMO 상용 네트워크에 적용하여 채널 순위 및 처리량 향상
• 저복잡도 코드북 기반 빔포밍 알고리즘 개발 및 실제 환경에서의 성능 검증
• 단일 RIS 대비 최대 14%의 성능 향상 확인
• 차세대 네트워크를 위한 능동형 다중 RIS 시스템의 실용성 제시