LG유플러스, 양자컴퓨터로 6G 위성 네트워크 최적화한다

▲LG유플러스 임직원이 6G 저궤도 위성 네트워크를 연구하고 있다. (사진제공=LG유플러스)

이번 연구는 슈퍼컴퓨터에 비해 정보 처리 속도가 획기적으로 빠른 양자컴퓨터를 네트워크 고도화 작업에 활용하기 위해 추진됐다. LG유플러스는 산학협력을 통해 고도의 연산이 필요한 위성 네트워크 최적화를 전구간(End-to-End)으로 확대하는 연구에 양자컴퓨터를 활용해 성공함으로써, 6G 시대 기술 경쟁력을 확보하게 됐다.

6G에서 논의되는 ‘저궤도위성 네트워크’는 지상 기지국뿐만 아니라 500~1만Km 고도에 있는 위성을 사용해 통신을 제공하는 서비스로, 원활한 서비스를 제공하기 위해서는 지상에 위치한 기지국(지상국)과 위성 간, 위성과 위성 간 끊김 없는 연결이 보장돼야 한다.

지상국과 위성, 위성과 위성 간 연결에는 다양한 변수를 실시간으로 반영해 최적화하는 기술이 요구된다. 제로 저궤도위성은 위치가 고정된 정지궤도위성과는 달리 초속 7.8km로 이동하기 때문에 단시간에 최적의 네트워크 구성을 찾아내는 고난도 기술이 요구된다. 또한 저궤도위성과 지상국이 연결되는 과정에서 실시간으로 변화하는 위성의 위치를 찾아내는 기술도 필요하다.

LG유플러스와 KAIST, 큐노바는 세계 최초로 상용화된 D-웨이브(D-Wave)사의 양자컴퓨터를 활용해 위성 네트워크를 위한 ‘지상국-위성-위성-지상국’ 등 전구간을 최적화할 수 있는 알고리즘을 확보했다. 이 알고리즘을 활용하면 기존에 비해 약 600배 빠르게 네트워크 최적화 경로를 계산할 수 있고, 지상국에서 위성을 거쳐 다시 지상국으로 연결되는 네트워크 도달 거리도 약 18% 단축할 수 있다.

이번 연구의 성과로 LG유플러스는 위성통신 환경에서도 지상통신과 차이가 없는 초성능(1Gbps 이상의 이용자 체감속도)·초정밀(종단간 5ms 이하의 지연시간) 서비스를 구현할 수 있음을 확인했다.

앞서 LG유플러스는 지난 6월 진행된 국내 최대 양자 행사인 퀀텀코리아 행사를 통해 양자컴퓨터 기반의 위성 통신 최적화 연구 결과와 함께 ‘양자내성암호(PQC)’ 기술 등 양자 기반의 통신 기술 현황을 공개한 바 있다. 향후 LG유플러스는 6G 네트워크 최적화를 넘어 양자컴퓨터를 활용한 연구의 범위를 확장해 나갈 계획이다.

LG유플러스 이상헌 NW선행개발담당은 "양자컴퓨터를 통신망에 이용하기 위한 연구의 일환으로 6G 주요 기술로 부각되고 있는 위성 통신을 적용해 전구간 연결에 성공하는 성과를 거뒀다”며 “네트워크 경쟁력을 확보하기 위해 6G 및 양자통신 분야에 대한 연구를 지속 추진할 것”이라고 말했다.

KAIST 이준구 교수는 “이번 연구는 최적화 계산이라는 특수 목적의 양자컴퓨팅 기술을 활용해 실질적인 성과를 거뒀다는 점에서 의미가 있다”며 ”앞으로도 다양한 분야에서 양자컴퓨팅 기술을 활용해 경쟁력을 강화할 수 있도록 지원하겠다”고 밝혔다.