그래서 이게 뭔데요! VoLTE?, HD보이스?

VoLTE  [Voice over LTE]

 

요즈음은 소비자들 공부시키는 기업들이 많이 생겼다. 새로운 통신기술의 개발에 대하여 기업들이 판매를 증가시키기 위해 어떠한 새로운 이해하기 쉬운 용어를 만들기보다는 그냥 채용해버린다. 최근 KT광고를 보고 있으면 이해가 되질 않는다. 그냥 KPOP 스타 연예인들만 기용하고 이상한 단어만 나열하는걸 보면 도대체 마케팅 담당자는 사람 섭외하는데만 고민하고 있는게 아닌가 싶다. ALL-IP 이런 어이 없는 단어들의 나열은 소비자들 특히 연세가 조금 있으신분들은 그냥 갸우뚱할 뿐이다. 통신기술 관련인들만 이해하는 광고는 아무의미없다고 생각한다. 핸드폰을 요즈음 사용하면 VoLTE라는 단어가 상단에 등장하는데 이게 뭘까 싶어서 찾아보았고 정리해보았다. 사실 이것도 우습다. 소비자들은 전화가 끊어지던지 잘 안들리던지에 좀 더 관심이 있을것인데 통화품질을 올리겠다고 주창하는 아래내용은 누가 크게 관심이 있을지는 모르지만 과학자들은 그냥 새로운 기술을 만들고 마케터들은 그냥 그 단어를 채용하고 소비자는 무관심한 일이 지속되고 있다.

 

 

3세대(3G) 음성통화에 비해 넓은 주파수 대역폭과 고음질 음성 코덱을 사용해 통화 품질이 우수한 편이다. 통화연결시간은 3G 대비 최대 20배 빨라지며, 음성통화를 하면서 영상통화로 전환하거나 사진, 영상, 위치정보 등을 손쉽게 공유할 수 있다.

음성을 데이터화해 전송한다는 점에서 기술적으로 보이스톡이나 스카이프 같은 모바일인터넷전화(mVoIP)와 동일한 서비스이다. 한편 2012년 7월 현재에는 LTE 단말기를 사용해도 음성은 3G나 2G망으로 서비스되고 있다.

 

이동전화로 시작한 휴대폰의 역할은 문자메시지를 넘어 데이터 중심의 스마트폰으로 바뀌고 있다. 하지만 여전히 그 본질은 음성통화에 있다. HD 영화 한 편을 1분이면 내려받는 세상인데 그저 목소리를 실어 나르는 기술에 뭐 대단한 게 있겠냐고 생각할 수도 있지만 돌아보면 아날로그에서 디지털로, 다시 인터넷까지 휴대폰이 소리를 전하는 방식은 계속 발전해왔다.

4세대 통신망으로 꼽히는 LTE와 와이브로는 그 자체로는 음성통화가 안된다. 이동전화의 역할보다는 스마트폰의 데이터 전송에 초점이 맞춰진 서비스이기 때문이다. 사실 고속의 무선인터넷을 깐 것과 크게 다르지 않다. 이 때문에 LTE폰들도 현재 음성 통화는 3G를 이용하고 있다.

속도 빠른 LTE가 보급되면서 많은 서비스들을 인터넷 기반으로 바꾸고자 하는 노력이 뒤따른다. 이동통신사의 본래 역할인 음성통화도 인터넷으로 바뀌고 있다. 핵심은 ‘더 좋은 음질’이다.

 

통신사들은 VoLTE를 ‘HD보이스’라고 부른다. 그만큼 음질이 개선됐다는 점을 강조하고 있는 것이다. <출처 : SK텔레콤>

LTE 통한 인터넷전화 기술

 

국내 통신사들이 ‘HD보이스’라고 부르는 VoLTE는 ‘Voice over LTE’를 줄인 말로, 이름처럼 LTE 인터넷 망 위에서 이뤄지는 음성통화 서비스다. 세계 통신사들이 눈여겨보는 기술이지만 실제 상용화가 어렵다. 세계에서 한국이 가장 먼저 상용화를 시작하기도 했다.

LTE는 데이터 전송만을 위해 만든 통신 규격으로 그 자체만으로는 음성통화와 관련된 기술이 들어가 있지 않다. 그 대신 통신 속도나 대역폭에 여유가 있기 때문에 인터넷망으로 전화통화를 할 수 있게 하는 것이 VoLTE다. 이는 인터넷전화(070)나 모바일 메신저 앱들이 쓰는 VoIP와 마찬가지로 목소리를 압축해 데이터망을 통해 주고받는 기술이다. 다만 망 상황에 따라 전송 속도를 조절하고 어떤 상황에서도 끊어지지 않도록 통화 품질을 유지하는 것이 VoIP와 차별되는 점이다.

음성통화는 음질을 높여 생생하게 듣는 것도 좋지만 끊어지지 않고 잘 연결되는 것도 중요하다. 연결 상태를 잘 유지하려면 음질을 양보해야 하고, 고음질 통화를 원한다면 연결 상태를 포기해야 한다. 늘 최적의 유선망에 물려 있는 VoIP 인터넷전화와 가장 큰 차이는 연결 상태에 대한 대비다.

이론적으로는 망의 속도는 더 빨라지고 음성은 더 작게 압축해서 보내는 것이 유리하다. 목소리를 더 작은 용량으로 압축하는 것은 코덱의 역할이다. VoLTE는 AMR(Adaptive Multi-Rate) 코덱을 이용한다. AMR은 MP3이나 AAC 같은 통화 음성 규격 중 하나다. 소리를 담을 수 있는 대역폭은 50~7000Hz, 전송률은 6.6~23.85Kbps다. 우리가 즐겨 듣는 MP3 음악 파일이 20~20,000Hz의 소리를 128~320Kbps의 전송률로 듣는 것에 비하면 아직 멀었지만, 기존 3G 음성 통화가 200~3400Hz의 소리를 4.75~12.2Kbps 정도로 전송하는 것과 비교하면 2배 이상 음질이 좋다. 통신사들이 ‘HD보이스’라고 광고하는 것은 이런 음질 개선이 있었기 때문이다.

 

VoLTE를 시연하는 장면. VoLTE는 대역폭과 전송률이 3G 음성 통화보다 뛰어나다.

<출처 연합뉴스>

 

VoLTE의 특징 중 하나는 인터넷을 이용하기 때문에 전화를 끊지 않고 음성과 영상 통화를 오가며 쓸 수 있다는 것이다.<출처 : SK텔레콤>

 

실제 데이터 이용량 적지만 안정화 어려워

 

mVoIP 때문에 통신망의 트래픽 부담이 늘어난다는 논란이 일기도 했는데 이와 비슷한 VoLTE는 어떨까. 실제로 VoLTE나 VoIP 음성통화가 쓰는 데이터 양은 그리 많지 않다. HD보이스라고 하지만 전송률은 최대 23.85Kbps다. 이 전송률로 1시간 동안 통화하면 약 8.5MB 정도의 데이터를 쓴다. 192Kbps로 인코딩된 5분짜리 MP3 파일 하나가 5.7MB인 것을 생각하면 네트워크에 큰 무리가 되지 않는다. 한 번 연결하면 계속 통신 신호를 주고받기 때문에 기지국에 접속 신호를 보내는 호(call)도 적다. 3G WCDMA에 비해 통신 대역폭이 훨씬 넓은 LTE로서는 데이터 뿐 아니라 음성도 인터넷 기반으로 처리하는 데 큰 부담이 없다.

VoLTE가 아직까지 상용화에 어려움을 겪고 있는 것은 통화 연결성 때문이다. 1초에 최대 75메가비트(75Mbps)까지 전송할 수 있다는 LTE지만 일정 수준의 전송률을 떨어뜨리지 않고 유지하는 것은 어려운 일이다. 웹사이트를 불러올 때야 잠깐씩 끊어져도 실제 이용자는 전혀 느낄 수 없지만, 음성 서비스는 목소리가 뚝뚝 잘리고 심지어 연결이 끊어지는 등 직접적으로 품질에 영향을 받는다.

국내 통신 3사는 망 차원에서 VoLTE에 대한 품질 조정(QoS:Quality of Service)을 지속적으로 실시하고 있다. 다른 데이터들이 몰려도 VoLTE에 영향을 주지 않도록 최우선권을 주고 기지국을 더 촘촘하게 배치해 기지국 경계면에서도 통화품질이 떨어지지 않도록 망 최적화도 함께 이뤄진다. 주파수 여러 개를 쓰는 멀티캐리어, 기지국을 촘촘하게 만드는 멀티밴드 안테나, 클라우드 기지국 등의 장비 확충이 유례없이 빨리 이뤄지는 데에는 VoLTE도 큰 이유가 된다.

 

국내 통신 3사는 망 차원에서 VoLTE에 대한 품질 조정(QoS:Quality of Service)을

지속적으로 실시하고 있다. <출처 연합뉴스>

 

 

VoLTE는 현재 코덱은 같아도 서비스 관련 규격이 통신사마다 조금씩 다르고 망 연동 문제가 있어 2012년 12월 현재 다른 통신사간에는 VoLTE 통화를 할 수 없다. <출처 : SK텔레콤>

 

 

현재 VoLTE의 가장 큰 문제점은 다른 통신사 가입자끼리는 서로 HD통화를 할 수 없다는 점이다. VoLTE 서비스가 시작한 지 3개월이 넘어가는 2012년 11월 현재까지도 해결의 기미가 쉽게 보이지 않는다. 통신 3사는 이를 논의 중이지만 통신망 사이에 기술은 연동해야 하고 서로간의 망 이용료 정리 등 풀어야 할 점이 많다. 하지만 통신사들은 2013년 초까지 이 문제를 풀어내겠다는 입장이다. 또한 VoLTE 관련 요금제를 내놓고 본격적인 서비스가 시작될 계획이다.

와이드밴드 오디오, 풀HD보이스로 기술 확대

 

2013년이면 VoLTE외에 고음질 통화 서비스가 하나 더 추가된다. 아이폰5와 함께 도입되는 ‘와이드밴드 오디오’다. 와이드밴드 오디오는 VoLTE와 똑같은 코덱과 비슷한 원리로 작동하지만 3G망에서 쓰는 서비스로 VoLTE에 비해 전송률이 낮다. VoLTE와 처리할 수 있는 음성 대역폭은 같지만 전송률은 6.6~12.65kbps로 VoLTE의 23.85kbps에 비해 절반 수준이다. 하지만 일반 3G의 4.75~12.2kbps보다는 더 나은 소리를 낸다.

 

<표> VoLTE, 와이드밴드 오디오, 3G 통화 비교

 

와이드밴드 오디오와 VoLTE의 전송률 차이는 LTE와 3G 망에서 서비스되기 때문에 망의 여력을 고려한 것이다. 그래도 VoLTE 스마트폰과 고음질 통화를 할 수 있다. 양쪽 모두 AMR 코덱을 쓰고 전송률만 차이가 나기 때문에 VoLTE가 와이드밴드 오디오에 속도를 맞추면 된다.

와이드밴드 오디오는 한국을 제외한 대부분의 국가에서 ‘HD보이스’로 부르는 기술로, 아이폰5에만 적용된 것은 아니고 소니가 내놓은 엑스페리아 아크, 레이 등 일부 외산 단말기에서도 쓸 수 있다.

다음 세대에 쓰일 풀 HD 보이스에 대한 연구도 이뤄지고 있다. MP3과 AAC 코덱을 개발한 프라운호퍼집적회로연구소(Fraunhofer IIS)는 AAC 코덱을 이용해 LTE 네트워크에서 더 깨끗한 음질로 통화할 수 있는 기술을 시연한 바 있다. 전송률은 아직 정해지지 않았지만 음악파일과 마찬가지로 20~20,000Hz까지 소리를 담는 AAC 코덱을 이용해 음성을 전달하기 때문에 옆에서 대화하는 것처럼 생생하게 목소리를 전달할 수 있는 기술이다.

 

 

REF

http://www.bloter.net  

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