프라운호퍼 IIS와 하만 오토모티브(HARMAN Automotive)는 커넥티드 차량에서 위성 네트워크를 통해 안정적인 음성 통신을 구현하기 위해 협력하고 있습니다. 양사는 프라운호퍼의 AI 기반 NESC 음성 코덱을 하만의 레디 커넥트 위성통신 텔레매틱스 제어 장치(Ready Connect SatCom TCU)에 통합함으로써, 완성차 제조사가 이동통신서비스 대상 지역 밖에서 긴급 통화 등 양방향 비지상망(NTN) 음성 서비스를 제공할 수 있도록 지원할 계획입니다. 이 솔루션은 위성통신의 대역폭이 크게 제한된 환경에서도 우수한 통화 음질을 유지하도록 설계되었으며, 필요한 비트율을 초당 1 kbit 이하로 낮춥니다. OEM사의 경우, TCU를 재설계하지 않고도 위성 음성 통신 기능을 추가할 수 있습니다. 프라운호퍼 미국 디지털미디어기술 연구소 사업부 총괄 책임자인 얀 노드만(Jan Nordmann)과 이번 프로젝트에 대한 이야기를 나누었습니다.
NESC 코덱이란 무엇이며, 위성 기반 음성통신에서 코덱 선택이 특히 중요한 이유는 무엇인가요?
이동통신 사업자와 위성통신 사업자, 기기 제조사, 규제기관은 지상망과 비지상망(NTN)을 효율적으로 통합해 어디서나 안정적인 통신 서비스를 제공하는 것에 주력하고 있습니다. 현재 사용되는 음성 코덱은 지상 4G 및 5G 음성 서비스에서는 우수한 성능을 발휘하지만, 양호한 음질을 구현하려면 일반적으로 13 kbps 이상의 전송률이 필요합니다. 따라서 기존의 협대역(NB) NTN 환경에서는 대규모 위성 음성 서비스를 구현하는 데 적합하지 않습니다.
NESC는 대역폭이 제한된 네트워크 환경에 최적화된 초고효율 AI 기반 음성 코덱으로, 기존 음성 코덱보다 90% 이상 낮은 데이터 전송률로 지상 통화 수준의 음성 품질을 제공합니다. 또한 1 kbps 이하의 저비트율에서도 명료하고 자연스러운 음성 전달을 지원하여, 기존의 NB-IoT 정지궤도(GEO) 위성망에서도 NTN 음성 서비스를 구현할 수 있습니다. 나아가 미래의 NR-NTN LEO 환경에서도 고품질 음성 서비스를 대규모로 제공할 수 있도록 지원합니다.
NTN 음성 서비스는 휴대전화, 자동차, 항공기 등 일반 소비자용 서비스를 비롯해 해양, 농업, 국방과 같은 전문 분야까지 폭넓게 활용될 것으로 예상됩니다. 이 외에도 전이중 양방향 음성 통화(full-duplex bi-directional voice), 음성 메시지, 푸시 투 토크(push-to-talk) 등 다양한 형태의 음성 서비스를 지원하게 됩니다. 위성 기반 음성 서비스는 단순히 서비스 지역 확대나 편의성 증진에 그치지 않고, 기존 문자 기반 메시지 서비스를 보완하고 긴급 상황에서 생명을 구하는 데에도 중요한 역할을 할 수 있습니다.
하만과 프라운호퍼는 레디 커넥트 차량용 위성통신 음성 데모를 어떻게 구현했나요?
하만의 레디 커넥트 TCU 솔루션은 기존의 지상 통신에 NB-NTN 위성 연결 기능을 추가해 차량이 어디에 있든 항상 연결 상태를 유지할 수 있도록 합니다. 프라운호퍼는 최소한의 통합 작업을 통해 자원 효율성이 높은 NESC 인코더 및 디코더 소프트웨어를 레디 커넥트 TCU에 실시간 기술 검증(PoC) 형태로 구현했습니다. 기술 검증에서는 NESC 인코딩 및 디코딩 기능을 탑재한 두 번째 음성 클라이언트를 별도의 노트북에 구현해 ‘긴급 서비스 센터’ 역할을 수행하도록 했으며, 이를 통해 참석자들은 실제 운용 환경을 재현한 양방향 음성 통화 데모를 직접 체험할 수 있었습니다.
프라운호퍼 코덱이 대역폭이 제한된 위성 음성 서비스에 적합한 이유는 무엇인가요?
NESC는 AI 기반의 혁신적인 음성 전처리와 인코딩 및 디코딩 기술을 적용하여 안정적인 위성 음성 서비스에 필요한 1 kbps 이하의 높은 압축 효율을 구현했습니다. 뿐만 아니라 현세대 SoC에서도 구현이 가능할 정도로 연산량과 메모리 사용량을 낮게 유지했습니다. 또한 언어 독립적 알고리즘을 적용했기 때문에 높은 음성 명료도를 지원하는 NB-NTN 음성 서비스를 전 세계에 폭넓게 제공할 수 있습니다.
차량 통신이 지상망에서 위성망으로 확대되는 상황에서 하만과 프라운호퍼의 이번 협력은 자동차 산업에 어떤 의미를 가질까요?
자동차 업계는 수십 년 동안 위치 기반 서비스와 일부 시장의 라디오 서비스를 위해 위성통신을 활용해 왔습니다. 최근에는 차세대 위성 시스템의 등장과 가용 주파수 확대, 차량 오디오 시스템의 발전, 소프트웨어 정의 차량(SDV)의 확산이 맞물리면서 새로운 기회와 활용 분야가 생겨나고 있습니다. 가까운 미래에는 NB-IoT GEO 위성망을 통한 긴급 서비스와 음성 메시지 서비스가 가능해질 것입니다. 이 밖에도 차량 내 위성 기반 음성 서비스는 물론 영상 서비스까지 대중적으로 제공할 수 있는 차세대 NR-NTN LEO 시스템도 이미 개발이 진행되고 있습니다.
OEM사들은 커넥티드 차량 및 SDV 전략의 일환으로 코덱을 어떻게 선택하고 활용해야 할까요?
SDV는 차량 판매 이후에도 OEM사가 새롭고 다양한 기능과 서비스를 지속적으로 추가할 수 있도록 지원합니다. 최신 오디오, 음성 및 영상 코덱은 차량용 SoC에서 실시간으로 소프트웨어만으로도 효율적으로 구동될 수 있어 SDV 개념과 자연스럽게 맞물립니다. 이를 통해 OEM사는 효율성이 높거나 기능이 향상된 코덱이 새롭게 출시될 경우 소프트웨어 업데이트만으로 이를 적용할 수 있습니다. 결과적으로 소비자 경험은 지속적으로 향상되며, 차량의 활용 가치와 상품성은 더욱 오래 유지됩니다.
본 인터뷰는 하만 블로그에 최초로 게재되었습니다.