Special Theme 무선융합시대의와이파이비전 ICT EXPERT INTERVIEW 무선융합시대의와이파이비전 와이파이는인터넷에연결된 AP( 액세스포인트 ) 와단말기기간무선통신으로, 2000년대초반무선랜카드형태로노트북에장착되어본격적인무선인터넷서비스시대를열었다. 요즘은모뎀칩이내장된단말, 노트북, 태블릿, 가전, 게임기, 프린터등의다양한제품군에서널리활용되고있다. 시장통계에따르면 2007년대비 2011년와이파이제품인증성장률은가전 1,731%, 단말 1,327%, 컴퓨터 94% 로가히폭발적이라할수있으며이런가파른추세는 2007년에상용화된스마트폰이결정적계기를마련했다고할수있다. 컴퓨터와통신의융합, 그리고이동통신, 와이파이를포함하는무선융합의산물인스마트폰은기존의단순웹응용기반의와이파이영역을비디오전송, 파일공유, 미러링등으로확대하도록만들었다. 새로운경험의학습과축적을거친사람들은가까운미래에클라우드, M2M, 실시간비디오스트리밍등과같은유선기반광대역서비스들이무선으로대체되길기대하게되었다. 와이파이표준기술은 2000년에 54Mbps를지원하는 11a에서시작해, 600Mbps를지원하는 11n을거쳐 2013년에상용화를앞둔 1Gbps 이상의기가비트전송속도를제공하는 11ac로진화되어왔다. 무선트래픽발생의 70% 가실내에서이뤄지고전체무선트래픽중약 70% 가고화질영상비디오가될것이라는분석결과가있다. 이런관점에서저렴한비용으로보편적무선광대역서비스를가능하게하며전원을제외한모든유선기반연결을무선으로실현해주는미래와이파이의잠재력은무궁무진하다고할수있다. Wi-Fi 018 05/06 2013
오민석 TTA 이동통신기술위원회의장 ICT EXPERT INTERVIEW 1 와이파이기술에대한소개와차세대와이파이동향에 관해설명부탁드립니다. 을가져올것입니다. 또한, 와이파이서비스가가능하 도록하는 AP 가사용자주변에넘쳐나지만, 신호간 섭과수용용량한계로실제사용자체감전송효율은 와이파이는근거리무선통신기술로 1999년 IEEE 802.11 표준으로처음등장해 802.11a, 802.11g, 802.11n, 802.11ac 로기술진화가이뤄져왔습니다. 가장진화된표준인 802.11ac 와밀리미터대역을이용하는 802.11ad 는 1Giga bps(bits per second) 급의전송속도를제공할수있어기가비트와이파이라고도불립니다. 현재상용제품에널리적용되는표준은 802.11g 와 802.11n 이주류를이루고있지만, 11ac 기반의기가비트와이파이의상용화가 2013 년부터시작될예정입니다. 와이파이는 15 여년의시간을통해단순유선대체무선접속통신에서사용자들을위하여광대역기반서비스의대중화및보편화에기여했고, 이런환경적변화는불가피하게무선트래픽폭증 많이떨어지고있는것이사실입니다. 그래서최근이런기술적한계를넘어서는새로운와이파이진화표준논의가시작되었습니다. IEEE 802.11 표준단체에서는성공적인 IEEE 802.11ac 상용화일정을마무리한 2013 년초부터기존에문제시되던 AP 간간섭문제, 추가적속도향상, 사용자이동환경에서의끊김없는지원등을핵심으로차세대와이파이표준논의를위해 HEW(High Efficiency WLAN) 라는스터디그룹을 2013 년 5월정식발족시켰습니다. 이스터디그룹은 Usage model, 필요기술, 기술검증방법논의를마친후 2014 년부터태스크그룹으로승격되어본격적인표준논의를시작, 2018 년경표준화작업을마칠것으로예상하고있습니다. 2018 1999 TTA Journal Vol.147 019
2 와이파이를기반으로한응용서비스분야에대해소개부탁드립니다. 50m 이내사용자의무선접속을기반으로한와이파이기술은다양한응용분야에서활용될것입니다. 첫째, AP를통한무선브로드밴드접속으로서더욱진화된기술로기존보다훨씬빠른전송속도를제공하게될것입니다. 이론적으로가능한최대전송속도의발전을보면 11Mbps(802.11b), 54Mbps(802.11a/ g), 600Mbps(802.11n), 6.9Gbps(802.11ac) 로 SD(Standard Definition), HD(High Definition), UHD(Ultra High Definition) 로진화해가는비디오콘텐츠의대중화추세를감당할수있게됩니다. 둘째, 기기간의직접통신을기반으로하는콘텐츠전송, 기기간데이터공유, 데이터백업, 도킹시스템등이있습니다. 일반적인 AP를기반으로하는인프라기반의통신방법과달리 TV, 프린터, 서버, 프로젝터, 스피커등기존의많은유선기반기기들이와이파이로대체될수있습니다. 이미무선디스플레이기능은미라캐스트란브랜드명으로 2012 년상용화되었고, WFDS(Wi-Fi Direct Service) 란이름으로파일공유, 실시간스트리밍, 무선프린트, 무선디스플레이기능들이상용화될예정입니다. 셋째, 다양한디바이스의제어관리를위한응용분야입니다. 가전제품, 스마트그리드등의일상기기를보다효율적으로제어하는수단으로와이파이가많이활용될수있습니다. 일반적으로제어신호는적은양의데이터와많은수의연결디바이스가있어효율적전송기술, 용량확대, 저전력소모, 커버리지확대가필요하게되는데, 이를위한표준으로 1GHz 이하의낮은주파수특성에서동작하도록한 802.11ah 가향후많이활용될것입니다. 넷째, 사용자이동성지원입니다. LTE 와같은이동통신과와이파이의가장큰차이점중하나는사용자의이동성지원여부입니다. 실제실내에서발생하는무선트래픽이 70% 에달한다는분석이있지만, 와이파이로는사용자의이동상황에따라효과적으로끊김없는서비스를제공하기어려운점이있었습니다. 그러나이런단점을극복하고자와이파이로밍이가능하도록하는기능인 Passpoint 서비스가이미개발되어계속진화중이며, 이동통신과의원활한연동을통해와이파이사용자의이동성불편을해소하려는기술개발이진행되고있습니다. 020 05/06 2013
3 4 이동통신과와이파이의경쟁혹은융합에관한전망을 말씀해주세요. 와이파이의기술적한계와이를극복하기위한방안에 는무엇이있을까요? 2007 년스마트폰의본격적인출현이있기전까지는이동통신과와이파이의사용자시나리오와주요응용제품은독립적인영역이었습니다. 모바일폰에서는 3세대이동통신칩이내장되어음성, 멀티미디어등이제공되어왔고, 와이파이는노트북에서인터넷접속을위한수단으로활용되었습니다. 그러나스마트폰은모바일폰에이동통신과와이파이통신을동시에지원하는기능에컴퓨팅능력까지갖추면서실내에서는와이파이로실외에서는이동통신으로, 비용효과적광대역서비스가대중화되는데기인했습니다. 또한, 중요한사용자서비스패턴분석에따르면실내사용비중과무선비디오사용비중이각각 70% 에달할전망이고, 기기간직접통신의비용대비효과적인방법으로인식되어이동통신에서는미래진화기술로소형셀 (Small cell), D2D(Device-to-Device) 에관한기술논의가진행되고있습니다. 이런이동통신기술의진화트렌드는기존의근거리무선접속과와이파이다이렉트로대표되며기기간직접통신을주목적으로하는와이파이와동일한기술모델을갖게될것입니다. 마치과거의 WiMAX 와 LTE 가같은사용자모델, 다른기술솔루션으로경쟁상황처럼보였던것과유사할수있습니다. 그러나향후이동통신과와이파이는경쟁보다는상호보완및융합에의한발전이더바람직하며실제로그렇게전개될것으로보입니다. 한예로기존의이동통신사업자들이이동통신폭증을대비한와이파이오프로딩 ( 트래픽분산 ) 을위해와이파이기술과표준화에많은관심이있으며 3GPP와 IEEE 표준단체에서이를위한중요한역할을하고있습니다. 와이파이의대표적인기술적한계로는간섭제어, 커버리지, 불안정한전송속도, 전송용량이있습니다. 현재저비용광대역서비스의확산으로많은수의 AP가설치되고있지만, AP 간의간섭에의한성능저하, 중복된커버리지에서의핑퐁로밍, 거리에따른전송속도저하등으로실제성능향상은기대보다미흡한수준입니다. 그극복방안으로 AP 간의간섭을제어할수있는이동통신에서활용되는간섭제어기술의도입과핸드오버와같은기술들이와이파이분야에서도적용될필요가있습니다. 현재가장시급한기술적개선사항중하나가전송속도의향상보다는이런성능저하를최소화해본래의기대전송속도를확보하는것이더중요하기때문입니다. 이런이유로차세대와이파이의이름은 High Efficiency WLAN 으로명명된것같습니다. 또한, 기존의서비스전송거리연장을위해낮은주파수대역을이용하는기술이도입되어있습니다. 802.11ah 는 1Ghz 이하대역을기반으로 M2M 서비스를위해최적화된표준이고, 802.11af 는기존 TV 주파수유휴대역을활용하는기술입니다. 이외에도이동통신과같이 AP 간상호연동을통한글로벌로밍을지원하는기술이도입될예정입니다. 아직개발중이나이럴경우사용자주변의 AP만있으면마치이동통신에서끊김없이서비스연동이이뤄지듯와이파이도동일한기능을갖게될것입니다. 다만차이점은와이파이는훨씬저렴한비용에서서비스를제공하게된다는것입니다. TTA Journal Vol.147 021
5 우리가관심을갖고활동해야할해외표준화기구가있다면, 그들의활동에대한설명부탁드립니다. 와이파이관련표준단체로는표준기술을제정하는 IEEE 802.11 워킹그룹이있습니다. IEEE 802.11 워킹그룹은와이파이무선접속의근간을이루는물리계층 (PHY), 매체접속제어 (MAC) 프로토콜표준을제정합니다. 1999 년 802.11 표준이제정된이후, 2003 년, 2007 년, 2012년 3번에걸쳐각태스크그룹에서만든개정안들이통합돼새로운버전의 802.11 표준이발간되어왔습니다. 세부조직으로는표준기술개발목표에따라태스크그룹이존재하며 802.11xx 로명명되고있습니다. 현재는 IEEE 802.11ac, IEEE 802.11ad, IEEE 802.11af, IEEE 802.11ah, IEEE 802.11ai 와같은태스크그룹들이개정안을준비중입니다. 주요표준중하나인 802.11ac 의주요표준일정은거의완료되어규격발간을앞두고있으며, M2M 서비스를위한 802.11ah, 초기접속단축을위한 802.11ai, TV 주파수대역을활용하기위한 802.11af 가현재가장활발한활동을하고있는태스크그룹들입니다. 다른단체로 Wi-Fi Alliance 가있는데주로와이파이제품 의호환성인증, 상위응용기술의규격제정, 실제제품인증작업도관할하고있습니다. 현재진행중인주요응용분야에는 Service Discovery, Wi-Fi Direct Services, Wi-Fi Serial Bus, Wi-Fi Docking, Wi- Fi Display, Hotspot 2.0 등이있으며이중에서가장활발한분야중하나인 Wi-Fi Direct Services 의응용표준작업은 2013 년 11 월을목표로진행중입니다. 또다른단체로 WBA(Wireless Broadband Alliance) 가있습니다. WBA는와이파이연동을위해공통된상업, 기술체계를개발함으로써글로벌차원의무선브로드밴드도입을촉진하는것을목적으로 2003 년에만들어졌습니다. 제조사보다는통신사업자인 AT&T, Boingo, BT, China Mobile, Cisco, Intel, KT, ipass NTT Docomo, Orange가주로활동하고있으며, 무선데이터수요의폭증으로와이파이와이동통신로밍이중요히여겨지는추세에서 NGH(Next Generation Hotspot) 개발을중점적으로개발하고있으며, 와이파이기반의끊김없는무선서비스도입을촉진하는단체로서영향력을점차키워나갈것으로예상합니다. 022 05/06 2013
6 와이파이시장현황과지속적인성장을위해선결되어야할문제점이있다면그해결방안은무엇입니까? WFA 에서는 IEEE 802.11ac, IEEE 802.11ad 상용인증을위한프로그램을진행중입니다. 이미브로드컴, 퀄컴등의주요칩제조사들은시제품에적용하기시작한것으로보이며본격적인상용화는 2014 년부터시작될것으로예상합니다. 현재시제품으로출시된 IEEE 802.11ac 제품은이론적최대전송속도인 6.9Gbps 대비평균 1.3Gbps 정도까지지원하고있으며, 2013 년에상용화예상되는제품역시비슷한정도의전송속도를지원하게될것입니다. 기가비트와이파이의상용화는기본 802.11n 대비 10 배정도의전송속도향상을가져와클라우드, 실시간스트리밍, 파일공유, 무선디스플레이의응용면에서다시한번비약적인발전을가져오게할것입니다. 아마도궁극적으로는사용자주변의기기는전원선을제외하고기존의유선기반접속이완전히무선으로대체될수있을것입니다. 그러나이를위해서는와이파이성능저하요인인상호간섭, 전력소모, 사용자이동성지원기술이보완돼야할것입니다. 또한, 이동통신과의긴 밀한연동기술이이해관계를같이하는유무선통합사업자를중심으로보급돼야할것입니다. 마지막으로는정책적이슈입니다. 이미개발완료된 TVWS 와이파이 (802.11af) 활용을위해방송, 통신관계자들과의윈윈전략수립이필요해보이며, 2.4GHz, 5GHz 대역외의신규주파수대역확보를위한노력도필요할것입니다. 그리고이동통신과와이파이의융합은미래통신기술방향의한축으로생각되며기술의난이도보다는이해당사자들간의조율이요구됩니다. 기존의무선통신패러다임에서벗어나서비용대비가장효과적인솔루션을확보하고, 이를기반으로하는사용자중심의혁신적응용분야발굴및서비스창출이보다중요해지는시점이라생각됩니다. TTA Journal Vol.147 023