새롭게 서비스될 5G 이동통신은 초고속, 초저지연(실시간), 초연결을 3대 비전으로 하여, ‘5G’를 실현할 수 있는 초고주파인 밀리미터파 전송을 표준규격에 도입함에 따라 최근 밀리미터파 전송 관련 특허출원이 크게 증가하는 것으로 나타났다.
특허청에 따르면, 밀리미터파 전송 관련 특허출원은 2013년 80건, 2014년 72건에 불과했지만 밀리미터파를 5G 주파수 대역으로 하는 승인이 이루어졌던 2015년에는 전년도에 비해 약 1.7배 가까이 증가한 123건이 출원됐다.
또한 2016년 124건, 2017년 100건이 출원돼 2015년 이후 매년 100건 이상씩 꾸준히 출원되고 있는 것으로 조사됐다.
밀리미터파는 주파수 대역이 30~300㎓이며 파장이 1~10 mm인 전자기파를 가리킨다.
트래픽 폭증에 따른 과부하 및 통신 음영지역을 해소할 수 있는 소형 셀(Small Cell) 기술, 고속 데이터 전송을 위한 최적의 빔을 제공하는 에너지 집중형 빔-포밍 기술, 전송속도 향상을 위한 대용량 다중 입출력(massive MIMO)기술을 실현할 수 있다.
이전 4G까지는 도달범위가 넓고 투과력도 좋은 6㎓ 이하의 저주파수 대역을 사용했다.
하지만 이제 저주파 대역 사용은 포화상태에 이르렀고 4G 보다 20배 이상 빠른 속도를 지원하기 위한 5G에서는 24㎓ 이상의 초고주파인 밀리미터파(mmWave)대역을 이용해 전송 대역폭을 기존(10 ~ 20㎒)보다 10 ~ 100배(100㎒ ~ 1㎓)로 확장해 높은 데이터율 창출과 큰 용량 증가가 가능하게 됐다.
출원인별 동향을 살펴보면, 밀리미터파 전송 관련 특허출원은 삼성전자, 퀄컴, 인텔, LG전자, HUAWEI 등 글로벌 통신장비회사의 출원이 전체 출원의 50% 정도를 차지하고 있으며, 연구소 및 산학협력단의 출원이 30% 이상으로 그 뒤를 따르는 것으로 조사됐다.
초고주파 대역은 새로운 주파수 대역을 개척하는 분야인 관계로, 국내외 대기업과 산학연이 앞장서 연구를 주도하고 있는 것으로 분석된다.
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