2012년 1월 3일 화요일

D2D(Device to Device) 통신

스마트폰을 비롯한 다양한 connected device가 봇물처럼 쏟아지고 있는 가운데 이들 디바이스를 통한 사용자의 데이타 사용량 또한 급증하고 있다. 이동 통신사들은 이러한 데이타 트래픽의 폭증을 제어해야 할 필요성을 절감하고 있는 실정이고, 사용자들의 입장에서는 원활하지 못한 데이타 서비스에 대한 불만을 토로하고 있다. 이러한 가운데, D2D 기술은 데이타 네트웍의 부담을 줄여주면서 네트웍 접속에 대한 사용자 경험을 획기적으로 개선시켜 줄 것으로 기대되고 있다. 이번 포스팅은 D2D 기술에 대해 개략적인 내용을 특히, WiFi Direct 중심으로 다루고자 한다.

D2D 기술은 네트웍을 거치지 않고 서로 다른 기기간의 통신을 지원하는 기술로 UPnP(Universal Plug and Play)와 DPWS(Device Profile for Web Services), WiFi Direct와 같은 기술이 이에 속한다. UPnP의 경우 홈네트워크를 위한 표준 프로토콜로 주로 TV, 오디오, PC, 냉장고와 같은 주로 가전 제품간의 연동 기능을 제공한다. 사용자는 UPnP기술을 장착한 하나의 Display 장치에서 다른 장치에 있는 컨텐츠 목록을 확인할 수 있고 해당 컨텐츠를 가져와 확인할 수도 있는데(자세한 내용은 여기 참조), 예를 들어, 랩탑에 저장되어 있는 고화질의 컨텐츠를 네트웍 접속 없이 직접 TV로 전송해 큰 화면으로 감상할 수 있는 기능이 그것이다. UPnP 기술은 가전 제품간의 호환성을 제공하기위해 Sony가 주도하여 설립한 DLNA(Digital Living Network Alliance)에서 공식 규격으로 채택되었고, 지금은 D2D 분야에서 각광받는 기술 가운데 하나로 자리매김하고 있다. 이에 더해 최근에는 WiFi Direct 호환기능을 제공하고 있다고 한다.(DLNA의 기술을 적용한 제품의 목록은 여기에서 확인) 


  


DPWS 역시 UPnP와 동일한 기능을 제공하지만 단말에 설치된 웹 기반 서비스를 대상으로 한다는 점에서 차이가 있다. DPWS는 웹 서비스가 어디에서 구동되는가에 따라 hosted device와 hosting device로 구분하는데, 클라이언트가 되는 단말이 hosting device에 있는 웹 서비스에 접속해서 해당 서비스를 제공받는 구조이다. 2009년 6월, OASIS에서 WS-Discovery 1.1, SOAP-over-UDP 1.1과 함께 DPWS 1.1 규격이 채택되었다. 

WiFi Direct(기술명: WiFi P2P) 기술은 IEEE 802.11n을 기반으로 확장되었으며 현재는 IEEE에서 802.15 PAC(Peer Aware Communication)으로 분리되었다. 기존의 WiFi 단말기가 고정된 AP(Access Point)에 접속하여 네트워크 서비스를 제공받았다면, WiFi Direct 기술은 단말기 안에 AP를 구현(SoftAP)함으로써 무선 AP가 없이도 언제 어디서든, 이동하면서도 WiFi 기술을 이용한 기기간 통신이 가능하도록 하였다는 데에 큰 의미가 있다. WiFi Direct는 IEEE 802.11n를 기반으로 하고 있으므로, 기존 802.11n을 지원하는 WiFi 기능을 장착한 단말이라면 펌웨어 업그레이드를 통해 WiFi Direct로 전환할 수 있다. 또한, 역호환성이 지원되므로, 서로 연결을 하는 두 단말 가운데 하나만 WiFi Direct를 지원하더라도 동작이 가능하다. 두 단말간 보안 알고리즘은 WPA2를 사용한다. WiFi Alliance에서는 지난 2009년 WiFi Direct를 공식 규격으로 채택한 이후 2010년 부터 제품에 대한 인증 프로그램을 제공하고 있다.

IEEE 802.15는 Bluetooth나 Zigbee같은 WPAN(Wireless Personal Area Network) 기술을 표준화하는 곳으로 기존에 연구해오던 PSC(Personal Service Communication)를 폐기하고, 이를 발전시켜 PAC(Peer Aware Communication) 표준 제정을 진행하기로 결의하였다. 이를 위해  2011년 11월 SG5(PAC)가 새롭게 생겼으며, 2012년 3월 정식 Task Force로 출범할 예정이다. 현재는 전세계에서 인텔, 소니를 포함한 18개 업체가 참여하고 있으며 국내에서는 ETRI와 삼성, LGE가 참여중이다.

한편 여러 칩셋 제조사들은 이전부터 자사의 D2D 솔루션들을 제공해 왔다. 인텔은 Wireless Display라는 상품명으로 D2D 기술이 내장된 칩셋을 제공해 왔으며, 이 기술은 NetGear의 Push2TV에 적용되었다. Qualcomm의 경우 2011 MWC에서 1Km내에 있는 단말간 통신이 가능한 P2P 기반 근거리 무선 통신 기술인 FlashLinQ를 공개했으며 한국의 SKT와 공동으로 상용화 실험을 진행했다. WiFi Direct의 경우 무선랜용 무면허 주파수 대역을 사용하는 반면에 FlashLinQ는 이통사에 할당된 면허 주파수를 사용한다는 점에서 차이가 있다. 이밖에, Direct Connect 라는 솔루션을 보유한 Atheros가 있다.




WiFi Direct는 다른 근거리 무선 통신 기술인 ZigBee나 Bluetooth, NFC 등과도 비교대상이 되는데, 특히 Bluetooth와는 어느 정도 경쟁 관계를 가지게 될 것으로 보인다. 최근 Bluetooth는 3.0으로 업그레이드 하면서 적용 반경을 어느 정도 확장했으나, 그럼에도 불구하고 아직까지는 속도나 거리측면에서 WiFi Direct가 경쟁 우위를 점하고 있는 것으로 보인다.



삼성 Galaxy S2와 LG Optimus Black, Motorola Xoom은 WiFi Direct 기술을 적용해 출시되었으며, 애플에서도 iOS기반 단말에 IP네트웍 상에서 컴퓨터 및 주변기기, 서비스를 자동으로 찾아주는 네트워킹 기술인 Bonjour 서비스를 제공하고 있다.




단말간 직접 통신 서비스 기술인 WiFi Direct의 쓰임새는 매우 다양하다. 쇼핑몰이나 상점은 인접 위치에 있는 잠재적인 고객을 대상으로 광고나 쿠폰을 전송함으로써 프로모션을 진행할 수도 있고, 스타벅스 같은 매장안에 들어와 있는 고객들을 대상으로 간단한 게임을 제공할 수도 있다. 인접 거리에 있는 친구간 위치를 전송한다거나 서로 모르는 사람간의 프로필을 매칭해주는 소셜 데이팅에 활용될 수도 있다. 또한, 홈네트워크에서 가전 제품 기기간 통신은 다양한 부가 서비스를 창출할 수 있을 것이며, 위의 Push2TV 동영상에서도 보았듯이 N-Screen의 실현도 가능하다. 오피스에서 사람들을 대상으로 프리젠테이션을 진행할 때, 프로젝터와 단말기를 WiFi로 연결하여 활용할 수도 있다. 이 모든 서비스가 네트웍을 거치지 않고 기기간 직접 통신을 통해 이루어진다는 점에서 네트웍 트래픽을 획기적으로 감소시킬 수 있는 기술이기도 하다.


향후, 기기간 직접통신을 위한 WiFi Direct를 적용하는 단말은 지속적으로 증가하게 될 것이다. 사용자들이 이 기능을 적극적으로 활용할 수 있도록 하기 위해서는 무엇보다도 자신의 단말에 이러한 기능이 있는지 조차도 모르는 일반 사용자가 해당 기능을 인지할 수 있도록 WiFi Direct 기반의 다양한 서비스 들이 나올 수 있어야 한다. 특히, 홈네트워크에서의 기기간 통신 기능을 활용한 서비스는 사용자에게 가장 다가가기 쉬운 Use case가 아닐까 싶다. 이와 동시에, AP 접속 절차와 관련된 설정과 인증 측면에서 사용자의 개입을 최소화 할 필요가 있다. Bluetooth에 비해 경쟁 열위에 있는 단말의 배터리 소모량도 역시 시급히 해결해야 할 문제로 보인다. 

WiFi Direct를 활용하면 사용자는 데이타 사용을 최소화하면서 원하는 서비스의 사용을 극대화 할 수 있기 때문에, 네트웍 부하를 해결해야 하는 이동 통신사 입장에서는 단기적으로 이득을 지 모르겠으나, 장기적인 관점에서는 수익에 부정적인 영향을 줄 수도 있을 것으로 보인다. 또한, 이러한 이동 통신사의 입장을 고려해야 하는 단말 제조사가 적극적으로 WiFi Direct를 도입하고 이를 활성화 하려는 노력을 기울이게 될지 역시 의문으로 남는다. 이러한 상황은 위에서 언급한 WiFi Direct 기반의 인접 서비스(Proximity service)의 조기 활성화에도 걸림돌로 작용할 것으로 생각된다.


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