우리가 사용하고 있는 현재의 이동통신방식은 기지국을 거쳐 통신이 이뤄지고 있다. 하지만, 국내 연구진에 의해 기지국을 거치지 않고도 근접한 단말간 직접 통신하는 혁신적 방식이 세계 최초로 개발되어 화제가 되고 있다.

ETRI(한국전자통신연구원, 원장 김흥남)는 28일, 원내 이동통신 실험실에서 단말과 단말간 직접통신 시연에 성공했다고 밝혔다.

ETRI가 개발에 성공한 내용은 LTE(Long Term Evolution)방식의 D2D(Device to Device)기술이다. 근접한 장치간 서로를 발견해 직접통신이 이뤄진다. 이를 통해 기지국을 경유하는 것보다 통신속도가 향상되고 통신지연이 감소하며 보안성도 나아질 수 있다고 연구진은 설명했다.

스마트폰 사용자가 폭발적으로 늘어 사용자간 데이터 전송량이 증가하고 있는 가운데 ETRI 연구진이 차세대 이동통신 핵심기술로 기대를 모으고 있는 장치간 직접 통신 기술을 개발하는 쾌거를 이뤄냈다.

그동안 장치간 직접통신은 10cm내에서 NFC(근거리무선통신), 10m이내의 블루투스, 수십m이내서 와이파이 다이렉트(WiFi-Direct) 기술 등이 사용되어져 왔다.

하지만 LTE에 기반한 본 기술은 기존의 직접통신 방식보다 통신가능 범위가 넓고 벽이나 건물 등의 장애물이 있어도 1km이내서 고속이동 지원이 가능한 장점이 있다. 아울러 통신품질의 보장과 인접 단말 발견 속도도 빠르다. 또 기지국이 존재하지 않거나 재난이나 전쟁으로 기지국이 파괴된 상태에서의 통신 방식으로도 확대 적용할 수 있어 일반적인 사용자뿐 만 아니라 공공안전용 통신기술로도 유망한 기술이다.

연구진은 현재 수준은 단말이 기지국을 통해 무선 자원제어 등 일부 제어를 받는 형태 이지만, 향후 기지국의 도움을 전혀 받지 않고도 단말간 직접 통신이 가능한 형태로 발전할 것이라고 밝혔다.

ETRI가 개발에 성공한 본 기술의 주요내용은 단말간 탐색 및 직접통신을 위한 무선전송 및 제어기술 등이다. 여기에는 단말과 기지국 모뎀, RF 장치 등의 HW기술, 단말과 기지국 프로토콜 SW, D2D 서버 등이 포함된다.

아울러 ETRI는 특정 단말이 인접 단말과 직접통신하는 동시에 기지국을 통해 인터넷에 접속하는 이중연결도 가능하며, 직접통신 중인 인접 단말과의 거리가 멀어져 직접 통신방식 범위를 벗어나면 기지국을 통한 통신으로 자연스럽게 전환될 수 있다고 밝혔다.

본 기술을 이용하면 그동안 SNS 등을 통해 친구와 통신시에는 기지국을 거치고 망을 통해 해당 SNS서버를 경유하는 등 번거로웠는데 친구와 가까이 1km내에만 있으면 서로를 발견, 직접통신이 가능해진다.

또 근처의 카페를 찾을 경우에도 그동안 인터넷 검색을 통해 위치기반 서비스를 이용하는 등 절차가 까다로웠지만 카페에서 직접 보내는 신호를 받아 카페 위치도 쉽게 찾을 수 있게 된다. 이에 따라 카페서 전송하는 할인쿠폰도 실시간으로 받을 수 있게 될 전망이다.

또한 미아발생도 미리 방지할 수 있다. 아이의 부모는 미리 정해놓은 영역(Geo-fence) 밖으로 아기가 벗어나려 할 때 이를 알림서비스를 통해 수신받음으로써 아이의 안전을 보장할 수 있게 된다.

이렇듯 LTE-D2D 기술은 단말기가 탐색 신호를 송•수신하여 서로를 인식하고 필요시 직접통신을 통해 데이터를 주고 받을 수 있는 새로운 형태의 통신 서비스인 셈이다.

ETRI는 개발한 LTE-D2D기술의 장점으로 스마트폰을 통해 근처의 친구찾기나 상점찾기, 미아방지서비스를 가능하게 하는 탐색(Discovery)기능을 꼽았다.

이와 더불어 무선자원 사용이 절반으로 감소됨에 따른 자원 절약으로 통신요금을 줄일 수도 있다고 덧붙였다. 또한 통신거리가 짧아져 단말 배터리 소모도 감소되며 단말간 직접통신으로 기지국으로의 트래픽 폭증 문제도 완화가 가능할 전망이다.

아울러 ETRI는 본 기술이 단말에서 기지국간의 거리가 먼, 셀의 가장자리에 위치한 단말간 직접 통신시 가장 효과적이라고 설명했다.

ETRI는 향후 본 기술을 이용해 차량간 통신, 로봇간 통신, 게임, 범죄예방, 재난재해시 비상통신(Public Safety)으로의 응용이 가능할 것으로 내다보고 있다.

본 기술은 미래창조과학부의 “스마트 모바일 서비스를 위한 B4G 이동통신 기술개발”과제의 일환으로 개발되어 졌으며 ETRI는 지난 2011년부터 3년간 국내•외 특허 150여건을 출원했다. 또 국제표준화 추진을 위한 기고서도 40여편을 제안했다. 본 기술은 지난해 국제표준화단체인 3GPP에 의해 차세대 LTE 표준기술 후보로 확정된바 있다.

ETRI는 본 기술을 향후 통신사업자, 통신장비 제조업체, 모바일 어플리케이션 업체 등에 기술이전을 추진한다는 계획이다.

본 연구책임자인 B4G이동통신연구부 송평중 부장은 “D2D 기술은 다채롭고 편리한 서비스와 새로운 비즈니스 모델을 바탕으로 모바일 서비스 시장을 더욱 확대시키고, 이를 바탕으로 모바일 기기 시장에서도 더욱 큰 성장 잠재력을 기대할 수 있을 것이다”라고 말했다.