유선 네트워킹 기술들은 전송의 안정성 및 빠른 전송속도 등의 장점을 지니고 있으나 연결을 위한 케이블이 필요하기 때문에 설치가 번거롭고 복잡하다는 단점을 함께 갖고 있다.
이에 따라 복잡한 케이블로 인한 불편함을 제거하면서 근거리에 있는 기기간의 네트워킹을 가능하게 하는 도구로서 무선 네트워킹 기술이 급부상하고 있다.
향후 홈 네트워킹 시장은 AV 가전 및 PC가 중심을 이룰 것으로 예상되고 있다. 이러한 기기에 일종의 소프트웨어가 칩 형태로 탑재됨으로써 상호 연결이 가능하게 되므로 홈 네트워킹 시장의 성장은 주로 이들 홈 네트워크 관련 기술이 채택된 기기 시장의 성장으로 간접적으로 나타난다.
이와 관련 올해 무선 네트워킹 부문은 두드러진 성장세를 보일 전망이다. LG경제 연구원 은 최근 홈네트워징 시장에 관한 연구 보고서를 통해 지난 2000년 200만대였던 블루투스 장착 기기는 오는 2005년 1,375만대로 연평균 270%의 급격한 성장을 보일 것으로 예상했다. 이와 함께 지난 2000년 1억 2,500만 달러를 기록한 것으로 추정되는 블루투스 반도체 시장 또한 연평균 135% 성장해 2005년에는 49억 6천만 달러의 시장형성이 가능할 것으로 내다봤다.
본지에서는 ETRI의 기술자료(주간기술동향 3월 20일자)를 바탕으로 HomeRF, 무선 LAN, 블루투스 등 무선 홈 네트워킹을 구성하는 주요 기술분야에 대해 살펴보는 자리를 마련했다.
HomeRF
HomeRF(Home Radio Frequency)는 PC, 주변기기, 통신, 소프트웨어, 반도체 등의 산업을 주도하는 기업들을 회원으로 하고 있는 HomeRF WG(워킹그룹)에서 표준화를 진행하고 있다. 또한 SWAP(Shared Wireless Access Protocol) 1.1 규
격에 대한 표준이 완료된 상태에 있다.
SWAP 1.1은 데이터 통신을 위한 IEEE 802.11 Wireless LAN 기반의 MAC 계층과 음성과 같은 등시성 서비스를 위한 TDMA(Time Division Multiple Access) 기반의 DECT (Digital European Cordless Telephone)를 근간으로 하고 있다.
SWAP은 초당 50회의 주파수 호핑을 사용하며 데이터 프레임은 등시성(isochronous) 및 비동기(asynchronous) 모드의 혼합이다. 등시 모드는 DECT 표준의 확장을 기초로 하고 기지국과의 통신을 위해 TDMA 서비스를 이용한다. 비동기 전송은 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)를 기초로 하는데, Ethernet 프로토콜과 상당히 비슷하다.
이러한 HomeRF는 100mW의 출력으로 2.4GHz ISM(Industrial, Scientific and Medical) 대역을 이용해 초당 50 Frequency Hop을 통해 2FSK를 사용하는 경우에는 0.8 Mbps, 4FSK를 사용하는 경우에는 1.6Mbps의 속도로 최대 127개의 장비에 대한 접소을 제공하고 있으며 동시에 6개의 Full-Duflex 음성 연결의 지원이 가능하다. 보안문제는 40bit 암호화 코드를 통해 지원하고 있다.
그리고 2000년 8월에 실질적으로 더 높은 네트워킹 속도를 실현할 수 있는 5MHz까지 주파수를 변조하고, 최대 125MW까지 파워를 증가시킬 수 있는 SWAP 2.0에 대한 승인을 받았다. SWAP 2.0D은 최대 데이터 처리속도가 10Mbps이고, 약 50m 범위를 가진 8개의 오디오(8개의 핸드셋을 갖춘)와 비디오 스트림을 동시에 제공할 수 있다.
HomeRF WG은 2002년까지 비디오 테블릿과 HDTV를 지원하기 위해 최대 속도를 20Mbps까지 증가시킬 계획을 가지고 있다. 또한 HomeRF가 실질적인 무선 홈네트워킹 표준이 되기 위해 경쟁하고 있고, OEM 제품에 HomeRF 기반 솔루션 통합이 적합하도록 지속적인 개발을 추진하고 있다.
무선 LAN
무선LAN은 기존 유선LAN을 대체하거나 확장한 유연한 데이터 통신시스템으로 무선주파수(RF) 기술을 이용해 유선망 없이도 데이터를 주고 받을 수 있는 기능을 제공한다. 즉 유선망에 구속됨이 없이 Ethernet이나 토큰링과 같은 전통적인 LAN 기술의 모든 이점과 기능을 제공한다.
무선LAN은 전파를 전송매체로 사용하므로 단말기가 빈번히 이동하는 경우 또는 배선의 설치가 어렵거나 단기간 사용을 목적으로 하는 경우에 유용하게 사용된다. 무선LAN은 일반 이동전화 단말기가 발산하는 전력보다 낮은 전력(low power)과 전세계적으로 인정된 비허가 주파수 대역(license-free radio)을 사용한다는 점에서 다른 무선기술과 차별화 된다.
또 신호간섭이 존재하는 곳에서도 수신강도가 매우 강한 속성을 가지는 대역확산기술(spread spectrum techniques)의 이용하고 있는 점도 특징으로 꼽을 수 있다.
따라서 무선 LAN은 특정 구내에서의 활용에 유용하다. 가정 내에서는 전체 네트워크를 수용할 수 있는 구조로 설치되기에는 주파수 간섭이나 전달 영역의 한계가 모호하고 보안 및 데이터 노출에 의한 불안전성 등의 문제점이 지적되고 있다. 이에 따라 일부 영역을 소화하는 범위에서 응용되는 것이 안정적이다.
블루투스
블루투스(Bluetooth)란 휴대용 장치간의 양방향 근거리통신을 복잡한 케이블 없이 저가격으로 구현하기 위한 근거리 무선통신 기술을 말한다. 또 이에 관련된 표준과 제품을 총칭하기도 한다.
블루투스는 2.4GHz ISM 대역의 라디오 주파수를 사용함으로써 장애물이 있을 경우에도 무선 데이터통신을 구현한다.
블루투스는 0∼10m 단대다(point-to-multipoint) 네트워크인 피코넷에서 데이터와 음성을 통신하는 저비용, 저전력, 단거리(short-range) 무선 통신이 가능한 특징을 가지고 있다. 그리고, 2.4GHz ISM 밴드를 이용해 최대 721kbps의 데이터 통신과 3개의 음성채널을 제공하고 있으며 HomeRF와 다른 FHSS상의 호핑 레이트를 사용한다.
Bluetooth는 특히 이동전화 단말기나 PDA 등 개인 통신기기, 헤드셋 · 키보드 · 주변 기기 · 프린터와 같은 주변기기, 유선으로 PC에 접속된 기기들과 같은 개인용 네트워크(PAN: Personal Area Network)로 디자인 됐다. 블루투스의 개발 초기에는 적용범위의 제약을 받았으며 최근에는 더 넓은 지역의 방대한 네트워크를 향한 블루투스의 기능이 요구되고 있다.
이와 같이 블루투스가 시장에서 주목받고 있는 이유는 우선 휴대폰 탑재를 통해 단기간 대량 생산이 가능하다는 점이다. 즉 세계적인 이동전화 단말기 제조업체들이 모두 채용을 표명하고 있으며 특히 에릭슨과 노키아가 블루투스 주도 그룹으로서 적극적으로 탑재할 것임을 명확히 하고 있다.
또한 면허를 따로 취득할 필요가 없는 2.4GHz대의 ISM 대역을 사용함으로써 거의 세계 공통으로 사용할 수 있는 송수신 모듈을 제조할 수 있기 때문에 전세계를 대상으로 판매가 가능하다.
이와 함께 저가격으로 제조할 수 있다는 점도 매력으로 꼽힌다. 저가격으로 제조가 가능하다는 것은 블루투스의 인터페이스를 CMOS LSI로 1칩화를 실현할 수 있다는 점이다.
그러나, 블루투스는 802.11b 네트워킹 장비와 간섭이 발생할 수 있다는 문제점을 갖고 있다. 또한 마이크로소프트가 윈도우 XP에서 블루투스를 지원하지 않을 것을 결정함에 따라 이용하기가 쉽지 않으며 기술개발이 늦어져서 제품 출시가 지연됐다.
무선 네트워킹 부문의 경쟁력 제고 시급
무선 홈네트워킹 기술을 상호 비교했을 때 속도면에서는 LAN이 단연 우수하다. 반대로 가격면에서는 LAN이 가장 비싸며 블루투스가 가장 저렴한 편이다.
서비스 반경에 있어서는 블루투스는 PAN의 개념으로서 Piconet 정도의 범위이며 HomeRF와 무선 LAN은 유사한 범위에 해당한다. 주파수 대는 모두 동일한 ISM밴드를 사용하고 있어 이들이 댁내 통신망에 혼재할 경우 주파수 간섭 문제가 야기될 수 있다.
장기적으로 무선 홈 네트워킹은 유선 네트워킹을 대체해갈 것으로 전망되고 있다. 이에 따라 국내기업들에게는 유선 네트워킹 부문에서의 열세를 만회할 수 있는 좋은 기회가 될 것으로 보인다. 따라서 국내기업들은 무선 네트워킹 분야에서의 경쟁력 제고를 통해 향후의 시장 주도권을 확보하기 위해 치열한 경쟁을 벌이고 있는 상황이다.
특히 LG경제연구원은 개방기술이라는 특성을 갖고 있는 블루투스와 관련, "국내기업들의 노력 여하에 따라 향후 시장 주도여부가 결정될 수도 있으므로 국내기업으로서는 놓쳐서는 안될 분야"라고 밝혔다.
LG경제연구원 배수한 연구원은 "블루투스가 최초 등장시에 받았던 스포트라이트에 비하면 현재는 다소 시들해진 느낌"이라며 "이는 그간 블루투스의 가능성에 대해 많은 사람들이 걸었던 과도한 기대에서 비롯된 것"이라고 밝혔다. 즉 초기부터 다양한 애플리케이션에 대한 연구가 산발적으로 이뤄온 점과 보다 완벽한 제품을 만들겠다는 연구진들의 과도한 의욕이 블루투스 시장 형성을 지체하게 한 요인이라는 지적이다.
배 연구원은 "따라서 시장은 작다 하더라도 수익을 창출해낼 수 있는 킬러 애플리케이션(주력 응용제품)에 집중할 필요가 있다"며 "이는 관련기업들이 킬러 애플리케이션을 통해 일정정도 수익을 창출해야만 기능 개선 및 지속적인 응용제품 개발의 여력을 비로소 확보할 수 있기 때문"이라고 밝혔다.
블루투스가 탑재될 수 있는 킬러 애플리케이션은 휴대폰, PDA 등 이동형 단말기가 꼽히고 있다. 특히 3세대, 4세대 휴대폰이 등장하면 다양한 서비스의 창출을 가져올 수 있는 블루투스의 탑재 가능성은 더욱 커지게 될 전망이다.
현재 즉시 사업화할 수 있는 제품으로 차량용 핸즈프리 등의 대체가 가능한 무선 헤드세트 제품군, 무선작동이 필요한 완구에의 응용 등이 꼽히고 있다. 또한 휴대폰 내 블루투스 탑재를 통한 휴대폰간 데이터 교환 서비스의 제공도 가능할 것으로 보인다.
대기업과 벤처기업간 제휴 필요
블루투스와 관련해서는 대기업과 벤처기업간 제휴의 필요성도 제기되고 있다.
국내의 경우 자체 개발한 프로토콜스택에 대해 블루투스 국제 인증을 획득한 시코드와 단일칩 개발에 성공한 GCT 등 블루투스와 관련해 상당한 기술력을 축적한 벤처기업들이 다수 존재한다.
하지만 벤처기업들의 경우 자금력 및 브랜드력의 열세로 인해 세계시장 진출에 애로를 겪게 되는 경우가 허다한 상황이다.
LG경제연구원 배수한 연구원은 "만약 대기업의 자금력 및 브랜드력이 벤처기업의 기술력과 결합한다면 양자는 윈-윈(Win-Win)의 결과를 기대할 수 있을 것"이라고 밝혔다. 대기업의 경우 홈 네트워킹 미들웨어 등 보다 포괄적인 부분에서의 R&D 역량 강화에 집중하고 세부적인 응용기술과 관련된 부분은 벤처기업과의 제휴를 통해 해결하는 효율적인 R&D 분업을 고려해볼 수 있을 것이라는 분석이다.
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