| ETRI, 유무선 광대역 VoIP 단말용 SoC 개발 - 세계 최초로 무선랜 QoS 및 통합접속 기능을 단일소자에 집적 - 
 유무선 랜(LAN)에서 사람의 모든 음성 대역폭(50 ~ 7000Hz) 정보를 전송하여 고품질로 통화할 수 있는 인터넷 전화(VoIP) 단말용 단일 소자(SoC; System-on-a-Chip)가 국내 연구진에 의해 첫 개발되었다.
이 소자는 광대역 국내표준 음성코덱을 지원하는 동시에 IEEE 802.11 a/b/g 무선랜 규격 중 인터넷 전화(VoIP) 단말장치에서 요구되는 다양한 유무선 인터넷 접속 기능 및 QoS(서비스 품질, Quality of Service) 처리 기능을 1개의 단일소자(SoC: System-on-a-Chip)에 집적하여 구현함으로써 무선 인터넷 전화 (VoWLAN: Voice over Wireless LAN) 시대가 앞당겨질 것으로 기대된다.
※IEEE 802 위원회 : 미국 전기전자기술자협회(IEEE : Institute of Electrical and
Electronics Engineers)가 LAN관련 표준화를 목적으로 설립한 위원회
※IEEE 802.11 : IEEE 802 위원회의 하부조직으로 ‘무선’을 다루는 작업 그룹
ETRI(한국전자통신연구원, 원장 임주환) 광대역통합망연구단(단장 전경표)은 정보통신부의 선도기반기술개발 사업의 지원을 받아 유무선 인터넷 단말용 IEEE802.11 a/b/g/e 규격에 기반한 유무선 인터넷 전화 단말용 단일소자 개발 및 검증을 완료하고 본격적인 기술이전을 시작할 것이라고 발표하였다.
이 기술은 인터넷 전화(VoIP) 단말용 프로세서 및 무선랜 접속을 위한 QoS MAC(Medium Access Control, 매체접속제어) 계층, 무선 물리계층(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 직교주파수 분할 다중화)을 하나의 소자 내에 모두 내장하고 있어 기술적으로 세계 최초로 개발된 것이다. 기존 미국의 TI(텍사스 인스트루먼트)社, Agere(어기어)社등에서 제공하고 있는 VoIP 단말용 소자들은 현재까지도 프로세서, 디지털 신호처리 소자와 무선 MAC, 물리계층을 별개의 소자인 2 칩(Chip) 솔루션으로 제공하고 있다.
● 기술개발의 의의
이 소자의 개발이 성공함에 따라 지금까지 인터넷 전화(VoIP) 단말기 생산을 위해서 전량 수입에 의존해 왔던 단말용 소자와 광대역 음성코덱 기술을 자체 국내 기술로 확보함으로써 국내 관련 제품의 기술 및 가격 경쟁력을 크게 향상시킬 수 있다. 그리고 2008년 2,500억원 규모로 전망(출처: IDC, 2004)되는 국내 인터넷 장비 시장 및 2006년 약 9조 1000억원 규모로 전망되는 세계 인터넷 전화 장비 시장에의 진입과 선점을 위한 장벽을 제거할 수 있는 기반을 마련하였다.
또한 최근 정부주도로 국내 IT 산업의 성장 모멘텀을 국가발전의 원동력으로 승화시켜 향후 5 ~ 10년간 우리 경제를 국민소득 2만 달러 시대로 이끌어갈 IT839 전략 중 인터넷 전화, 휴대 인터넷 사업 및 BcN(Broadband convergence Network; 광대역 통합망)의 국내 구축완성 시기를 앞당길 수 있을 것으로 기대된다.
● 기술의 특징
이 기술은 기능적으로 단일소자에 기존의 IEEE802.11b 무선랜 접속기능뿐 아니라 고속 데이터 전송이 가능한 a와 g 모드를 통합하여 내장하였을 뿐 아니라 무선랜 단말과 액세스 포인트 간의 트래픽 부하가 심한 경우 VoIP 음질저하를 방지할 수 있는 품질 처리 기능을 내장한 것으로 세계 최초로 개발된 것이다.
동시에 광대역 인터넷 전화 서비스를 위한 코덱을 지원하며, 스마트 카드 및 칼라 LCD 제어기능을 내장하고 있어, VoIP 단말장치 뿐 아니라 PDA 형 또는 스마트형 단말 장치에 활용 가능한 차별성을 보유하고 있다.
● 향후 계획 및 전망
본 기술은 작년 10월부터 국내에서 시행된 070 인터넷 전화 제도 시행과 무선랜, 휴대인터넷의 보급확산, BcN 시범서비스, FTTH 및 케이블 가입자에 대한 TPS(Triple Play Service, 고속가입자망을 통해 방송, 초고속인터넷, 전화 서비스를 함께 제공하는 기술) 서비스 도입에 따라 급속한 보급이 예상된다.
따라서 본 기술의 개발로 국내 인터넷 전화(VoIP) 산업체들이 2008년 350억원(출처: IDC, 2004) 규모의 국내 IP폰 시장은 물론, 동년 10조원 규모로 전망되는 세계 VoIP 장비시장을 공략할 수 있을 것으로 전망된다.
연구책임자인 ETRI 김도영 멀티미디어통신연구팀장은, “본 기술의 개발로 연간 90% 이상의 성장률을 보이고 있는 인터넷 전화 및 차세대 통신망 전화 관련 신산업 창출을 위한 원천, 핵심기술을 선점하게 되었다”며, “연구원내의 IT 기술이전본부와 협력하여 대형 사업화 방안을 논의 중”이라고 말했다.
[용어설명]
▣ 광대역(Wideband) 인터넷 전화(VoIP) 서비스
일반 전화망과 현재의 인터넷, 휴대폰에서의 전화서비스는 사람이 발성할 수 있는 대역폭 중 300 ~ 3400Hz 범위의 정보만을 제한적으로 처리하고 나머지 는 버리는 통신방식을 사용하는 것에 비해 사람의 모든 음성정보인 50 ~ 7000 Hz 범위의 정보를 제공하여 직접 얼굴을 마주보며 통화할 수 있는 고 품질의 서비스
▣ 광대역 고품질 (Wideband) 음성 코덱
일반 전화망과 현재의 인터넷, 휴대폰에서의 전화서비스는 사람의 음성정보 의 대역폭(Bandwidth)중 300 ~ 3400Hz 범위의 정보만을 부분적으로 처리하 고 나머지는 버리는 통신방식을 사용한다. 그러나 휴대 인터넷, 유무선 랜 (LAN; Local Area Network)과 같은 패킷 통신망에서는 충분한 대역폭이 제 공되므로, 사람 음성의 상당히 중요한 정보가 상당부분 포함된 50 ~ 7000Hz 범위의 음성정보를 모두 처리하되 20 kbps 수준으로 압축하여 부호화하여 통신하게 된다.
최근 ITU-T SG16 WP3(Media Coding) 및 MPEG에서는 미디어 코딩에 대한 국제표준화를 추진하면서 음성과 오디오 신호를 모두 수용하며 계층적으로 비트율을 가변하여 광대역 인터넷 전화, IP-TV, 대화형 IP 멀티미디어 서비스 에서 사람의 음성과 스테레오급 오디어 정보까지를 모두 수용할 수 있는 코 덱 표준기술을 개발하고 있다.
▣ 무선랜(Wireless LAN) QoS(Quality of Service) MAC(Medium Access Control)
가장 보편화되어 있는 대부분의 무선랜에서는 인터넷전화 서비스의 품질보장 (QoS)을 고려하지 않은 자원 경합 방식의 매체접속 제어(MAC; Medium Access Control) 프로토콜을 사용한다. 이 경우 인터넷 검색이나 메일같은 데이터 서비스를 이용할 때는 큰 불편함이 없지만, 인터넷 전화나 동영상과 같 은 실시간 정보 전송이 요구되는 서비스는 트래픽이 많은 경우 품질저하가 발 생하는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 IEEE에서는 802.11e라는 표준작업반(WG;Working Group)을 결성하여 자원 할당시 서비스 우선 순위에 따른 구분처리 방식에 추가하여 무선랜에서도 일정 수준의 품질을 보장 하기 위한 표준화 작업을 진행하고 있다. 무선랜 QoS MAC이란, 인터넷전화 서비스와 같은 서비스의 품질을 무선랜에서도 보장하기 위해 IEEE 802.11e WG이 작성한 표준 초안에 기초하여 설계된 기능을 말한다.
▣ 무선랜 물리계층(OFDM; Orthogonal Frequency Division Multiplexing)
무선 통신망의 물리적 매체상에서 데이터 비트를 전송하기 위해 요구되는 기 능을 담당하는 통신망의 최하위 계층으로 여러가지의 변복조 방식 중 OFDM (직교주파수 분할 다중화) 변복조 방식을 이용하여 무선 매체상에서의 데이터 를 송수신하는 기능을 말한다. 차세대 무선랜 기술이라 부르고 있는 IEEE 802.11a(5GHz)와 802.11g(2.4GHz) 표준 및 각종 무선통신 서비스에서 채택하 여 사용하고 있으며 점차 그 활용범위가 증가하고 있다.
[첨부1] 참고자료
▣ 광대역 인터넷 전화(VoIP) 서비스 원천 기술 확보 및 추세
음성 정보를 디지털 신호로 처리하는 소프트웨어를 ‘코덱’이라고 하는데 인터넷을 활용하는 전화인 VoIP전화, 휴대전화, 일반 전화교환망에서도 ‘코덱’이 사용된다.
그런데 이들 코덱의 방식들이 제각각이어서 VoIP 전화에서만도 3가지의 서로 다른 코덱이 사용되고 일반 휴대전화, 일반 공중전화망, 동기식 IMT-2000(cdma2000), 비동기식 IMT-2000(WCDMA) 등도 서로 다른 방식의 코덱을 사용하고 있다.
현재의 일반 전화망, 인터넷, 휴대폰, VoIP 서비스는 사람의 음성정보의 대역폭(Bandwidth)중 300 ~ 3400Hz 범위의 정보만을 부분적으로 처리하고 나머지는 버리는 통신방식을 사용한다. 그러나 휴대 인터넷, 유무선 랜(LAN; Local Area Network)과 같은 패킷 통신망에서는 충분한 대역폭이 제공되므로, 사람 음성의 상당히 중요한 정보가 상당부분 포함된 50 ~ 7000Hz 범위의 음성정보를 모두 처리하되 20 kbps 수준으로 압축하여 부호화하여 통신하게 된다.
광대역 인터넷 전화 서비스는 이러한 광대역 코덱을 통신망에서 제공하는 품질 보장 전달 기술과 함께 적용하여 인터넷에서 기존의 유선전화와 휴대폰 서비스 보다 우수한 통화 품질을 제공할 수 있는 기술을 사용하여 직접 얼굴을 마주보며 이야기할 수 있는 서비스 제공을 목표로 한다.
국내에서는 2002년부터 정부의 선도 기반 기술개발 지원을 받아 ETRI를 중심으로 활발한 원천핵심 기술 확보가 이루어져 왔으며, ETRI, TTA, 삼성종합기술원, 학계 등은 이를 위해 2004년 국내 최초로 자체 기술로 개발한 광대역 음성 코덱의 국내표준화를 완료, KT등 사업자등은 이 기술을 활용하여 2004년 무선랜과 초고속 인터넷 등을 이용한 광대역 인터넷 전화 서비스 적용을 위한 현장시험을 완료한 바 있다.
국외에서는 프랑스텔레콤이 작년 7월부터 광대역 인터넷 전화 시범 서비스를 시작하고 금년부터 본격적인 상용서비스를 준비하고 있으며, 노키아 등에서는 광대역 휴대폰 서비스를 위한 음성 코덱을 개발하고 표준화하는 등 유무선 인터넷의 세계적인 확산 및 시장 확대에 따라 향후 보편화된 인터넷 전화 및 IP 멀티미디어 서비스로 자리 잡을 전망이다.
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