이동준┃5G포럼 대외전략위원회 부위원장, KT 네트워크전략본부 팀장
지난 2분기 이슈리포트에서 자세히 소개된 바와 같이 미국, 일본, 중국 및 유럽의 주요 국가 를 중심으로 5G 도입을 위한 선행 연구, 통신 사 업자의 테스트 및 trial 등이 활발히 이루어지고 있으며 이를 정책적으로 뒷받침하기 위한 각국 규 제 기관들의 주파수 대역 확보 노력도 점차 구체 화되고 있는 추세임을 알 수 있다. 또한 올해 12 월 처음으로 5G 국제 표준 규격이 3GPP를 통해 완성될 것으로 예정되어 있어 본격적인 5G 상용 화 시대의 개막에 대한 기대가 상승하고 있다.
본 이슈 리포트에서는 5G 시대를 맞아 처음으 로 도입되는 6GHz 이상 주파수 대역 중에서도 밀리미터파로 구분되는 30GHz 인근 대역을 활용 한 5G 서비스의 준비와 관련하여 사업적 관점, 기술적인 난제 및 그를 극복하기 위한 다양한 노 력 등을 중심으로 동향을 살펴보기로 한다.
밀리미터파 대역은 3G/4G 서비스를 제공하는 6GHz 이하의 주파수 대역의 활용도가 포화상태 에 도달하고 있을 뿐 아니라 5G 활용 케이스의 주요 요소인 eMBB (enhanced Mobile Broad Band) 서비스를 제공하기 위한 초광대역의 대역 폭 확보가 상대적으로 용이하다는 측면에서 현실 적인 대안으로 주목 받고 있다. 당초 2019년 하반기 완료될 것으로 예상되었던 3GPP의 5G 무선접속 규격 표준화가 2017년 말로 앞당겨지면서 2019년 이후 상용화를 준비하는 사업자가 나타나고 있다. 미국의 Verizon 등을 중심으로 고정형 무선 접속 서비스인 5G FWA 등이 초기 상용화 서비스의 한 축을 담당할 것으로 보이나, 빔포밍 등 밀리미 터파 대역의 경로손실과 빈번한 신호세기 변화를 극복하기 위한 기술이 개발, 검증되면서 이동 환 경에서의 서비스를 지원하는 기지국, 단말이 적기에 출시될 것으로 전망된다. 주파수 자원을 효율 적으로 사용할 수 있는 밀리미터파 대역에서의 기 술적 난제가 기술 규격 및 부품 소자 생태계 측면 에서 극복된다면 4차 산업혁명의 도래를 앞당기 는데 기여할 다양한 서비스를 제공할 수 있는 기반의 마련이 더욱 앞당겨 질 것으로 보인다.
밀리미터파 대역 관련 주요 현황
그림 1은 2020년까지 전 세계적으로 5G 상용 화를 위해 고려되고 있는 주요 주파수 대역을 정 리한 것이다. 우수한 전파감쇄 특성으로 인해 넓 은 커버리지를 확보할 수 있는 600/700MHz 대 역을 포함하여 유럽을 포함한 전 세계적으로 동조화(harmonization)가 가능할 것으로 예상되고 있는 3.5GHz 대역 뿐 아니라 28GHz, 39GHz 등 전자파의 파장이 1mm 이하가 되는 밀리미터 파 대역까지 매우 다양한 주파수 대역들이 차세대 이동 통신을 위한 후보 대역으로 검토되고 있다.
[그림 1] 주요 국가별 5G 서비스용 주파수 대역 현황
[그림 2] ITU WRC-19 연구를 위해 지정된 11개 밀리미 터파 주파수 대역
특히, ‘28GHz 대역’으로 흔히 통칭되고 있는 27.5~29.5GHz 대역은 무선 통신용 주파수 사용의 전 세계적인 표준화를 담당하고 있는 WRC(World Radiocommunication Conference)의 2015년 회 의에서 논의된 IMT-2020 무선접속 기술을 위한 검토 주파수 대역 후보 목록에서 제외되었으나, 5G의 조기 상용화를 선도하고 있는 대한민국, 미국, 일본 등의 움직임으로 인해 2019 년 상반기 이후에는 3GPP NR (New Radio) 규격을 준수하는 기지국 및 단말 등의 생태계의 조 성이 시작될 것으로 전망되고 있다.
또한, 미국의 FCC (Federal Communications Commission)는 2016년 7월 발표한 ‘이동 무선 서비스를 위한 24GHz 이상 주파수 대역의 활용’ (Use of Spectrum Bands Above 24GHz for Mobile Radio Services, et al.)이라는 제목의 R&O (Report and Order) and FNPRM (Future Notice of Proposed Rulemaking) 문서를 통해 위의 28GHz 대역 (27.5~28.35GHz) 외에도 37GHz (37.0~38.6GHz) 및 39GHz (38.6~39.0GHz) 대역을 5G 무선통신을 포함한 탄력적인 목적의 라이센싱을 위해 활용할 수 있도록 한다고 밝혔다.
이에 따라 2019년 이후 미국 내 상용 서비스 목적으로 사용될 5G 주파수 대역 중 밀리미터파 대역은 대한민국, 미국 및 일본 등을 중심으로 시 장이 형성될 28GHz 대역과 2000년에 경매를 통 해 미국 내 주요 도시 대상 서비스 라이센스가 확 정된 39GHz 대역이 주류를 이룰 것으로 전망된 다. FCC가 R&O and FNPRM 문서를 발표할 당시를 기준으로 28GHz와 39GHz 대역에서의 사 업권이 커버하는 지역은 각각 미국 전체 인구의 75%와 49%에 달하고 있으며, 2018년 경으로 예 상되는 추가적인 경매를 통하여 미국 내 밀리미터 파 대역의 인구 커버리지는 더욱 확대될 것으로 전망된다.
일본은 총무성 주도로 2016년 이후 3단계로 나 누어 진행된 6GHz 이상 주파수 대역의 평가를 통해 글로벌 및 지역적인 동조화 가능성을 고려하 여 그림 3에 보인 다섯 개의 대역을 초기 5G 서 비스를 위해 고려하고 있는 후보 대역으로 제시하였다. 이 5개 대역 중, 27.5-29.5GHz 대역을 제외한 나머지 4개 대역은 모두 그림 2에 보인 WRC-19 의제로 채택된 후보 대역과 일치하는 반면, 28GHz 대역은 대한민국 및 미국과의 생태 계 조화를 고려하여 포함시키기로 결정한 것으로 보인다. 비록 해당 대역이 글로벌 동조화를 고려 한 WRC 주파수 후보 대역에는 포함되지 못하고 있으나, 일본 총무성의 이와 같은 발표는 FCC의 발표 내용에서도 언급되었듯이 해당 대역에 학 술적인 연구와 산업계의 개발 노력이 집중되고 있 어 수 Gbps의 전송속도를 가능하게 하는 5G의 초고속 데이터 통신 특성을 실현할 수 있는 충분 한 시장과 생태계가 조성될 수 있다고 판단한 것 으로 보여 시사하는 점이 크다고 할 수 있다.
밀리미터파 대역 활용 서비스
◎ 고정형 무선 서비스(Fixed Wireless Access)
▷ 시장 전망
최근 시장 조사기관 SNS Research가 발간한 보고서에 따르면 초기의 5G 서비스는 광통신 인프라가 부족한 지역에서 수백 Mbps로부터 Gbps “the 28GHz band has been the focus of academic research and industry prototyping efforts to develop mobile service technologies...,with 850 megahertz of contiguous bandwidth, it has ample capacity to accommodate a wide range of high data-rate applications” 수준의 속도까지 제공이 가능한 고정형 무선 접속 방식을 통한 기존 광대역 가입자망 서비스의 대체 에 집중할 것으로 보이며, 2019년 한 해에만 시장 규모가 최대 미화 10억불에 달할 것으로 예상하였 다. 또한, 이와 같은 5G FWA 시장은 2025년까 지 매년 평균 84%씩 성장하여 미화 400억불 이 상의 규모로 확대할 것으로 내다보았다.
또 다른 시장조사 기관인 Ovum도 DSL, 케 이블 모뎀 등 기존 광대역 인터넷 서비스 기반이 취약한 (underserved) 지역 뿐 아니라, 도시 지 역 등 광대역 서비스의 보급이 우수한 곳에서도 5G를 통한 FWA 서비스 제공이 충분한 경쟁력을 갖추고 있다고 주장한다.
[그림 4] 주요 국가별 유선 광대역 서비스 및 광케이블 인프라 보급/성장률
또한, 시장 기회 측면에서 볼 때, 5G FWA는 크게 두 가지로 분류되는 지역에서 경쟁력을 가질 수 있다는 분석을 내놓았다. 첫 번째로, 광대역 통신 서비스 보급이 우수하지만 상 대적으로 FTTx 등 인프라 구축이 열악한 지역 혹은 국가이다. 이 경우, 고객들이 광대역 서비스 에 대해 적절한 수준의 비용을 지불할 의사가 있 으므로 광케이블 기반 이외의 기존 광대역 서비스 보다 높은 속도를 제공하는 5G FWA가 그와 같 은 요구사항을 만족할 수 있기 때문이다. 또 다른 하나의 경우는, 광대역 서비스 보급이 미미하지 만, 광케이블 인프라 구축 혹은 보급률의 성장이 급속하게 이루어지는 지역이나 국가이다. 이 경우 에는 FTTx의 보급으로 인해 수백 Mbps 이상의 유선 광대역 서비스에 대한 잠재 수요가 존재하므 로 유사한 성능을 만족하는 5G FWA에 대한 시 장성이 충분하다는 논리이다.
◎ 5G 기반 FWA 서비스 개요
▷ 망 구성
5G FWA 서비스는 그림 5와 같이 주택 밀집 지역 인근에 위치한 전신주 (높이 약 6-8m) 등에 설치된 액세스 포인트 (Access Point) 장비를 통해 각 가정의 옥상 (roof top), 유리창, 혹은 실내에 설치된 댁내 단말 장치 (CPE: Customer Premise Equipment)에 무선으로 광대역 서비스를 제공하 는 방식이다. CPE 단말은 WiFi 등의 방식을 통 해 댁내 다양한 무선 단말의 인터넷 접속 등을 지원한다.
[그림 5] 5G FWA 망 구성도
▷ 서비스 요구사항 및 성능 분석
5G를 활용한 FWA 서비스가 광케이블 기반의 광대역 유선서비스와 대비하여 성능 측면에서 경쟁력을 갖추기 위해서는, 서비스 지역 내의 가구 당 트래픽 부하 (traffic load)가 최대인 경우에도 2개 채널의 4K급 UHD 비디오 스트리밍과 10Mbps 수준의 상하향 인터넷 접속 속도를 제공할 수 있어야 한 다. 4K UHD 비디오를 끊김없이 안정적으로 재생할 수 있는 전송 속도는 채널당 15Mbps 정도가 필요하므로 40Mbps의 하향 및 10Mbps의 상향 속도를 최소한 지원할 수 있어야 한다. 또한, 트래픽 부하가 충분히 낮을 때에는 최소 속도 요구사항의 약 10배 수준인 하향 400Mbps, 상향 100Mbps의 최대 속도를 가구별로 제공할 수 있어야 한다.
[그림 6] 최대 트래픽 부하 조건 하에서 최소 속도 만족 가능 가구수 분포
에릭슨은 1평방킬로미터의 면적 내에 약 1000개의 건물이 밀집되어 있는 부도심(suburban) 지역을 대상으로 시뮬레이션을 실시하여 위에서 언급한 성능 요구사항을 만족할 수 있는지 다양한 시나리오에 대해 검증, 분석하였다. 시뮬레이션에 사용된 시스템의 주파수 대역은 28GHz 대역이며, 점유 대역폭은 200MHz인 경우를 가정하였다.
우선 최소 속도 제공 가능여부를 분석한 결과, 가구당 매일 2개의 비디오 스트리밍을 2.5시간 시청하는 최대 트래픽 부하 조건에서 약 96%의 가구에 대해 40Mbps의 하향 속도를 만족함을 확인하였다. 상향의 경우, 100%의 가구에 대해 10Mbps의 최소 속도를 만족하였다.
다음으로, 트래픽 부하가 낮은 경우, 최대 속도 제공 가능한 가구수의 분포를 분석한 결과, 상하향 모두 85%의 가구가 최대 속도인 400/100Mbps의 속도를 얻을 수 있음을 확인하였다.
[그림 7] 트래픽 부하별 가구 당 최대 속도 분포
▷ 무선 접속과 백홀의 통합 (IAB: Integrated Access and Backhaul)
밀리미터파 대역과 같은 초고주파 대역의 또 다 른 중요한 활용 분야는 기지국과 단말 간의 무선 접속 서비스와 동시에 백홀을 동일한 주파수 대역 에서 무선으로 제공하는 것이다.
[그림 8] Integrated Access and Backhaul Links
LTE 대비 수백배에 달하는 셀 용량을 제공해야 하는 5G 서비스의 요구사항을 달성하기 위해서는 수 Gbps 급의 백홀 네트워크 확보가 필수적 이다. 도심과 같이 기지국 간 거리가 작아지는 셀 밀집도가 높은 환경에서는 지연시간과 데이터 bandwidth가 높은 광케이블을 통한 유선 기반 백홀 구축에 천문학적인 비용이 소요되므로 탄력적 이면서도 비용효율적인 무선 백홀의 도입은 통신 사업자가 빠르게 5G 망을 구축하는데 필수적인 요 소라고 할 수 있다. 무선 접속 링크 (access link) 또한 20Gbps에 달하는 초고속의 속도를 효과적으 로 제공하기 위해 밀리미터파 대역을 사용한다면, 동일한 대역에서 무선 백홀 링크 (backhaul link) 를 동시에 지원하는 것은 네트워크 투자 비용의 절감 뿐 아니라 주파수 자원 확보에 소요되는 비용 또한 획기적으로 줄일 수 있는 가능성을 제시한다 고 할 수 있다. 또한, 밀리미터파의 특성 상, 높은 이득과 방향성을 갖는 빔의 steering을 통해 무선 접속/백홀 링크 상호 간의 공간적 분리 (spatial isolation)를 확보하기가 용이하다. 따라서, 링크 간 상호 간섭으로부터의 분리 정도가 높아지면서 각 링크의 트래픽 상황에 따라 적응적으로 시간분할 상하향 듀플렉싱 (TDD: Time-division duplexing) 비율을 변경(Per-link TDD)하는 방식도 도입이 가능하며, 밀집도가 높고 LOS 확보 거리가 짧은 도심 지역 내에서 다수의 중계 노드를 통한 다중 홉 (multi-hop) 백홀 네트워크를 효율적으로 설계할 수 있다.
반면, 밀리미터파는 빔포밍 링크의 방향성이 우수한 특성이 있는 반면, 송수신 장비 사이에 존 재할 수 있는 건물, 차량 등의 이동체 혹은 인체 로 인한 전자파 차단이 발생하는 경우, 짧은 시간 내에 링크 실패 (link failure)를 일으킬 수 있을 정도의 취약점 또한 동시에 가지고 있다. 따라서, 광케이블 전송망이 인입되는 앵커 노드(anchor node)로부터 중계 노드(relay node)까지 다중 홉 백홀 링크로 연결되어 커버리지 내 단말에 무선 접속 링크를 제공하는 경우, 신뢰도가 확보된 링크들을 연결하는 종단 간 다중 홉 경로의 발견 및 확보, 필요 시 경로 내 특정 구간의 링크 실패를 인지하고 신속하게 대체 링크로 전환하는 기능을 제공할 수 있어야 한다. 뿐만 아니라, 접속 링크 와 백홀 링크의 공유를 위해 주파수, 시간, 및 공 간 자원을 효과적으로 충돌 없이 동적으로 배분하고, 링크 간 간섭과 링크 신뢰도를 실시간으로 관리하여 자원 배분에 활용하는 알고리즘이 완벽하게 구현되어야 한다.
[그림 9] 접속 링크와 백홀 링크의 간섭 회피를 위한 시간/주파수 자원의 스케줄링 예
이와 같은 IAB 방식의 기술적 연구 및 실효성 검증은 2013년에 시작된 유럽연합과 일본 간의 공동연구 프로그램 EU-Japan Research and Development Cooperation의 일환인 MiWEBA (Millimeter-Wave Evolution for Backhaul and Access) 프로젝트를 통해 이루어졌으며, 2017년 3월 크로아티아에서 열린 제75차 RAN 총회에서 AT&T, KDDI 등 주요 통신사업자와 삼성전자 등 다수 제조사의 발의로 ‘Study on Integrated Access and Backhaul for NR’이라는 제목의 연구 과제 가 착수되어 2019년 하반기 완료 예정인 3GPP Release 16 표준 규격에 반영을 목표로 작 업이 진행되고 있다.
▷ 자율주행을 위한 밀리미터파 기반 V2X
국제자동차기술자협회 (SAE: Society of Automotive Engineers)에 따르면 자율주행의 수준은 자동차 주행과 관련된 자동화의 정도, 주 행 시 운전자의 모니터링 참여 수준에 따라 그림 10에 보인 다섯 단계로 구분할 수 있다.
자율주행은 5G 서비스의 중요한 어플리케이션의 하나로 주목받고 있는데 신뢰성이 높고 안전한 자 율주행을 실현하기 위해 차량 간 (V2V: Vehicle to-Vehicle) 및 차량-사물 간 (V2X: Vehicleto-Everything) 통신 기술 개발이 활발하게 이 루어지고 있다. V2X 기술의 기본적인 개념은 차량 간의 직접적인 통신이나 적절한 인프라를 통 해 자동차의 주행에 필요한 정보를 네트워크를 기 반으로 하여 주고 받는 것이다. 자동차의 주행에 운전자의 개입이 수반되는 낮은 수준의 자율주행 단계에서는 응급상황의 발생 등 안전에 영향을 줄 수 있는 정보의 전달과 교환이 주로 이루어지지 만, 차량의 주행을 위한 장치의 조작이 대부분 자 동으로 수행되는 3단계 이상의 자율주행 단계에 서는 차량에 장착된 다양한 센서와 카메라 등을 통해 외부로 수집된 데이터의 전송/분석 등이 높은 비중을 차지하게 된다.
[그림 10] 자율주행 수준의 다섯 단계
자율주행이 완벽하게 자동화되기 위해서는 단순히 도로의 위치를 식별하고 인지하는데 그치지 않고, 주위의 장애물의 존재를 함께 검출하여 회 피하는 것이 중요하다. 따라서, 기존의 2차원 지 도와 GPS 위치 정보에 의존하는 방식으로는 정밀 한 자율주행이 불가능하다. 자동차 운전 시에 주 위 사물과 관련된 운전자의 인지 메커니즘을 모사 하기 위해서는 차량에 장착된 LiDAR (Light Detection And Ranging) 등을 통해 주행 중인 차량을 중심으로 약 100m 이내 주변의 사물에 대 한 실시간 고해상도 이미지 정보를 생성하고 GPS 기반 위치정보와 연동하여 10cm 이내의 오차를 갖는 초정밀도의 차량 위치 정보 획득이 필수적이다. 이와 같은 차량 주위의 고해 상도 지도 (High-Definition Map)는 1시간 당 약 1테라바이트의 분량에 해당하는데 약 2.2Gbps 의 높은 전송속도를 필요로 한다. 각 차량을 중심으로 반경 100m 내외의 지역을 표시하는 고 해상도 지도는 V2X/V2V 네트워크를 통해 상호 교환/전달되어 자율주행에 참여하는 차량은 반경 1km 정도의 지역에 해당하는 지도를 확보하여 안정적인 운행을 할 수 있게 된다. 따라서, 이와 같 은 수 Gbps를 초과하는 고속의 데이터를 무선으 로 전달하기 위해서는 상대적으로 넓은 대역폭의 확보가 가능한 밀리미터파 대역의 활용이 필수적이다.
[그림 11] 교차로에 접근하는 차량의 LiDAR 센서 수집 영상의 예
밀리미터파 대역 활용의 기술적 난제
밀리미터파 대역은 LTE 등 기존 무선 접속 기 술이 사용하는 6GHz 이하의 주파수 대역에 비해 수 백 MHz에 달하는 대역폭의 할당이 가능할 것 으로 예상되기 때문에 20Gbps에 달하는 5G 최대속도 요구사항을 만족하기 위한 필수 불가결한 요 소이며, 정밀한 빔포밍 기술을 적용함으로써 단위 면적 내 재활용 가능한 무선 자원을 극대화하여 네트워크의 용량을 획기적으로 증대할 수 있는 장 점이 있다. 이와 같은 밀리미터파 대역의 잠재적 효용성을 충분히 이끌어 내기 위해서는 몇 가지 중요한 기술적인 난제를 극복하는 것이 필요하다.
[그림 12] 28GHz 대역과 2.5GHz 대역의 거리에 따른 경로손실 값 비교
첫 번째는 저주파 대역 대비 높은 주파수 대역 에서의 경로 손실이다. 그림 12는 뉴욕시 도심에서 측정한 28GHz 거리에 따른 경로 손실 값을 3GPP 가 정의한 2.5GHz 대역의 경로 손실 값과 비교한 것이다. 이 표에 따르면 도심 지역에서의 일반 적인 셀 간 거리에 해당하는 100m~1km 구간에서 2.5GHz 대역 대비 28GHz 대역에서 20-25dB의 추가 경로 손실이 발생함을 알 수 있다.
두 번째는 단말을 쥐는 사용자의 손, 인체, 벽 면, 수목 (foliage) 등을 통해 전자파가 흡수되는 shadowing 효과로 인한 손실이다. 그림 13은 28GHz 대역의 전파가 휴대 단말에 부착된 안테 나를 통해 송출될 때 사용자의 손에 의해 차단되 는 효과를 측정한 결과이다. 동일한 조건에서 2.6GHz 대역의 전파 송출과 비교하였을 때 약 5dB의 추가 손실이 있다고 보고되었다. 그 외 에도 옥외 기지국으로부터 송신되는 신호를 실내 에서 수신할 때 수반되는 건물 벽체, 창 등을 통한 투과 손실 또한 2.6GHz 대비 6-14dB 정도 추가 로 발생한다.
[그림 13] 28GHz 대역 신호 송출하는 휴대단말 파지 시 발생하는 신호 차단 손실의 예
위에 언급한 바와 같이 2.6GHz를 포함한 저주 파 대역 대비 다양한 추가 손실을 모두 합하면 O2I (Out-to-Indoor) 커버리지 시나리오의 경 우, 평균적으로 약 40dB에 달한다.
그러나 저주파 대역에서 사용하는 동일한 크기 의 aperture를 갖는 안테나를 사용한다고 가정하 면, 안테나 이득 값은 주파수의 제곱에 비례하여 증가한다. 어레이 안테나와 같은 집적도가 높은 안 테나 소자를 채용할 경우, 28GHz 대역은 2.6GHz 대비 이론적인 안테나 이득이 약21dB에 이른다.
[그림 14] 대역별 실내 단말의 경로손실 분포
또한, 빔포밍 기술을 통해 수신 단말을 지향하 는 빔의 폭을 정교하게 줄여 추가적인 이득을 얻 을 수 있는데, 안테나에 사용하는 소자의 개수가 2배로 증가할 때마다 최대 3dB의 이득이 추가되 므로 64~256개의 소자를 쓰는 안테나의 경우, 약 20dB의 빔포밍 이득을 기대할 수 있다.
현재 밀리미터파 대역에서의 이동성을 제공하 기 위해 3GPP 규격에 도입되는 고이득 어레이 안테나, 빔 포밍/트래킹, LDPC 부호화, 확장형 numerology 기반 OFDM 등 다양한 기술의 성능 이 실제 이동 환경에서 검증되고 있어 2019년 이 후 프리미엄급 스마트폰 등의 출시가 예상되며 이 에 따라 LTE 망과 연동하여 이동성을 완벽히 지 원하는 5G 서비스가 가능할 것으로 보인다.
마지막으로 초고주파 대역에서 우수한 RF 특 성을 갖는 회로 및 안테나 등 소자의 개발하기 위 해서는 많은 복잡도가 수반될 것으로 예상된다. 주파수 대역이 높아짐에 따라 그에 비례하여 급격 히 증가하는 반송파의 위상 잡음은 OFDM과 같 은 다중반송파 통신 방식의 직교성에 영향을 주어 수신 감도를 저하시키는 직접적인 원인이 된다. 뿐만 아니라 밀리미터파 대역에서 수백 MHz의 대역폭을 균일하게 지원할 수 있는 필터, 증폭기 등의 설계 또한 매우 도전적인 문제라고 할 수 있 다. 특히, 통신 시스템의 link budget에 중요한 요소에 해당하는 파워 앰프의 전력 효율, 저잡음 앰프(LNA: Low-Noise Amplifier)의 잡음 지수 (noise figure) 개선과 동시에 회로의 소형화를 달성하여야 한다. 현재 수율과 비용 측면에서 우 수한 실리콘 기반 집적회로 방식의 소자의 개발이 집중적으로 이루어지고 있으나, RF 성능의 확보 를 위해 SiGE를 포함한 화합물 반도체, SOI (Silicon on Insulator) 등의 비교적 새로운 재료 를 활용하는 소자의 개발 또한 많은 발전을 이루 고 있다.
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