5G 이기종 네트워크와 D2D 통신 기술동향
2019-09-16
org.kosen.entty.User@794f31fc
김영덕(ydk531)
1. 서언
D2D (Device-to-Device)통신이란 기지국, 무선접속 공유기(AP)의 인프라를 거치지 않고 단말기 간에 직접 통신하는 기술을 의미한다. 기존의 셀룰러 네트워크 인프라를 통해서 통신하는 방식에 비해 D2D 통신은 많은 장점을 가지고 있다. 단말기 간에 직접 통신을 통해서 셀룰러 네트워크의 부하를 줄일 수 있다. 또한, D2D 통신에서는 셀룰러 네트워크와 같은 무선 주파수 자원을 공간 재활용(spatial reuse)하므로 셀 내에 동시에 여러 개의 D2D 통신링크를 생성해서 셀룰러 시스템의 사용률과 주파수 효율을 높일 수 있다. 더불어 단말기 간의 근거리 통신으로 통신 시 발생하는 지연과 전력을 줄일 수 있으며 단말기 간의 릴레이(relay)통신을 통해서 셀 커버리지를 확장 할 수 있다. D2D 통신은 셀룰러 네트워크의 성능을 높이는데 기여할 뿐만 아니라 향후 차세 대 통신에서 사용될 예정인 새로운 다양한 서비스인 소셜 네트워킹, 개인별 모바일 광고나 근거리 파일 전송 및 멀티 게임 등 다양한 통신서비스를 창출 하는데 활용 될 것으로 기대된다[1].
한국전자통신연구원은 세계 최초로 이동통신 기지국을 거치지 않고도 근접한 단말끼리 직접 통신하는 기술을 LTE(Long Term Evolution) 방식의 D2D(Device to Device)기술로 단말과 단말간 직접통신 시연에 성공했다고 밝혔다. 이 기술은 근접한 장치간 서로를 발견해 직접통신이 이뤄진다. 이를 통해 기지국을 경유하는 것보다 통신속도가 향상되고 통신지연이 감소하며 보안성도 나아질 수 있다고 연구진은 설명했다.
그동안 장치간 직접통신은 10센티미터(cm) 내에서 NFC(근거리무선통신), 10미터(m)이내의 블루투스, 수십미터(m)이내에서 이뤄지는 와이파이 다이렉트(WiFi-Direct) 기술 등이 사용돼 왔다.
LTE에 기반한 이번 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 사용자뿐만 아니라 공공안전용 통신기술로도 유망한 기술이다[2].
MWC 2018에서 SK텔레콤은 공공안전 단말 간 직접통신(D2D, Device to Device) 기술이 일반에 최초로 공개했다. 단말 간 직접통신은 단말에 디지털무선통신(DMR) 칩을 내장해 통신이 잘 안 되는 반경 1㎞ 내에서도 통화가 가능하게 한다. 재난구조 현장에서 특히 유용하다[3].
본 분석보고서에서는 5G 이기종 네트워크에서 D2D 통신 활용이 확대될 것으로 예상된다. 5G 상용화에 따른 D2D 통신 기술 동향과 미래 도전 과제들은 무엇인지 알아보고자 한다.
D2D (Device-to-Device)통신이란 기지국, 무선접속 공유기(AP)의 인프라를 거치지 않고 단말기 간에 직접 통신하는 기술을 의미한다. 기존의 셀룰러 네트워크 인프라를 통해서 통신하는 방식에 비해 D2D 통신은 많은 장점을 가지고 있다. 단말기 간에 직접 통신을 통해서 셀룰러 네트워크의 부하를 줄일 수 있다. 또한, D2D 통신에서는 셀룰러 네트워크와 같은 무선 주파수 자원을 공간 재활용(spatial reuse)하므로 셀 내에 동시에 여러 개의 D2D 통신링크를 생성해서 셀룰러 시스템의 사용률과 주파수 효율을 높일 수 있다. 더불어 단말기 간의 근거리 통신으로 통신 시 발생하는 지연과 전력을 줄일 수 있으며 단말기 간의 릴레이(relay)통신을 통해서 셀 커버리지를 확장 할 수 있다. D2D 통신은 셀룰러 네트워크의 성능을 높이는데 기여할 뿐만 아니라 향후 차세 대 통신에서 사용될 예정인 새로운 다양한 서비스인 소셜 네트워킹, 개인별 모바일 광고나 근거리 파일 전송 및 멀티 게임 등 다양한 통신서비스를 창출 하는데 활용 될 것으로 기대된다[1].
한국전자통신연구원은 세계 최초로 이동통신 기지국을 거치지 않고도 근접한 단말끼리 직접 통신하는 기술을 LTE(Long Term Evolution) 방식의 D2D(Device to Device)기술로 단말과 단말간 직접통신 시연에 성공했다고 밝혔다. 이 기술은 근접한 장치간 서로를 발견해 직접통신이 이뤄진다. 이를 통해 기지국을 경유하는 것보다 통신속도가 향상되고 통신지연이 감소하며 보안성도 나아질 수 있다고 연구진은 설명했다.
그동안 장치간 직접통신은 10센티미터(cm) 내에서 NFC(근거리무선통신), 10미터(m)이내의 블루투스, 수십미터(m)이내에서 이뤄지는 와이파이 다이렉트(WiFi-Direct) 기술 등이 사용돼 왔다.
LTE에 기반한 이번 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 사용자뿐만 아니라 공공안전용 통신기술로도 유망한 기술이다[2].
MWC 2018에서 SK텔레콤은 공공안전 단말 간 직접통신(D2D, Device to Device) 기술이 일반에 최초로 공개했다. 단말 간 직접통신은 단말에 디지털무선통신(DMR) 칩을 내장해 통신이 잘 안 되는 반경 1㎞ 내에서도 통화가 가능하게 한다. 재난구조 현장에서 특히 유용하다[3].
본 분석보고서에서는 5G 이기종 네트워크에서 D2D 통신 활용이 확대될 것으로 예상된다. 5G 상용화에 따른 D2D 통신 기술 동향과 미래 도전 과제들은 무엇인지 알아보고자 한다.