네트워크 베이스 자율주행 기술의 핵심 - 5G 기술
6-02 자동차를 네트워크로 움직이려면 새로운 통신 기술이 필요하다.
네트워크를 통해 연산을 진행하려면 다량의 데이터를 빠르게 전달하는 통신 기술이 필요하다. 특히 빠른 속도로 이동하는 자동차에서는 속도가 조금만 느리더라도 짧은 시간 동안에도 많은 거리를 이동하게 되기 때문에 네트워크를 통한 자율 주행 구현을 위해서는 통신 속도의 혁신이 필수적이다.
4G와 5G 비교 - FM과 AM 라디오 주파수처럼 높은 주파수일수록 실을 수 있는 데이터는 늘어나지만 범위는 좁아진다. 이런 추세를 반영해서 전 세계적으로 4G LTE에서 5G로의 전환이 이루어지고 있다. 5G와 기존 4G의 가장 큰 기술적 차이는 주파수다. 이전 세대에 비해 고대역 주파수인 밀리미터파를 사용하기 때문에 직진성이 높고 많은 데이터를 담을 수 있는 반면 도달범위가 짧은 것은 단점이다. 특히 이동속도가 빠른 자동차에서 끊김 없이 연결을 유지하기 위해서는 특별한 기술들이 필요하다.
5G에서는 다중 채널 안테나가 기기를 향해 전파를 집중해서 쏘아 준다. 대표적인 예가 기기와 네트워크 기지국을 1:1로 맞추어 특정 방향으로 집중시키는 빔포밍 기술이다. MIMO라고 불리는 다중 채널 5G 안테나는 사용자의 위치를 파악한 뒤 여러 개의 조명이 스포트라이트를 비추듯 사용자가 가진 단말에 주파수를 집중적으로 쏘게 된다. 이렇게 되면 전파의 수신이 더 용이해지는데 이렇게 매칭되면 빔트래킹 기술을 통해 기기와 이동하는 경로를 따라서 기지국에서 전파를 쏘는 방향도 함께 이동하도록 되어 있다.
고속도로나 고속철도와 같은 빠른 속도로 이동하는 대상에 대해서는 기지국과 다음 기지국 사이에서 바통 터치가 될 수 있도록 중간 단계에서 신호를 중첩시키는 핸드오버 기술도 도입되었다. 이를 활용해서 150 kph의 빠른 속도인 경주용 자동차에서도 통신 속도가 안정적으로 충분히 나온다. 이렇게 통신 품질을 개선함과 동시에 만약 통신이 끊어졌을 때는 통신이 끊기기 직전 상황을 베이스로 기본적인 제어는 진행하도록 하는 오프라인 모드도 함께 구현되어 있다.
