스마트폰 배터리 절약 기술 C-DRX, 원리와 이동통신 3사 적용분석

 이동통신 기술이 발전할수록 적은 비용과 에너지를 이용해서 최고의 효과를 내는 방법을 찾아간다. 스마트폰 배터리를 어떻게 조금 더 오래쓸 것인가에 대한 고민도 단순하게 단말기차원에서만 생각하는 것이 아니라 네트워크차원에서 생각해왔다. 그래서 지난 2011년 3GPP가 리리즈8을 통해 LTE 통신규격으로 정한 C-DRX 기술은 언제나 이동통신 서비스를 하는 기업들과 이동통신장비를 만드는 벤더사들 모두가 관심갖는 부분이다. 그래서 C-DRX와 관련된 특허를 찾아보면 관련특허 보유기업이 상당히 다양하다.

 

▲ 3GPP의 표준규격 발표 시기

 

 꽤나 오래전에 개발된 C-DRX기술이 최근에 많은 관심을 받고 있는 것은, KT가 전국망에 C-DRX기술을 상용화했다고 대대적인 발표를 했기 때문이다. 사실 따끈따끈하게 개발된 기술이 아니라서 다소 김이 빠지기도 했는데, 어찌되었건 전국망에 스마트폰의 배터리를 절약시켜주는 기술이 적용되었다는 것은 반가운 일이다. 아마 이쯤 되면 도대체 C-DRX가 무엇인가에 대한 궁금증이 생길텐데, C-DRX는 Connected mode Discontinuous Reception의 약자로 데이터를 주고받지 않는 시간에 배터리 사용을 절약한다는 것이다.

 

▲ 다양한 서비스가 이동통신 서비스의 발전으로 가능해졌다.

 

 C-DRX가 최근에 와서 다시 마케팅 포인트로 나온 것은 아마도 스마트폰과 이동통신을 이용해서 연결되는 서비스들이 굉장히 다양해졌고, 어느 정도 이동통신 서비스에 대한 요구가 만족되면서 다른 부분에서 내세울만한 카드가 필요했기 때문일것이다. C-DRX는 세부적인 기술력의 차이에 따라서 그 효율이 다르긴 하겠지만, 해외 일부 통신회사들은 이미 적용하고 있다. 국내의 경우 최근에 KT가 전국망에 적용했음을 발표한 가운데, SKT는 2016년 5월에 전국에 구축완료 후 수도권 등 주요지역에만 서비스를 제공하고 있다고 밝혔다. 그리고 LGU+는 2013년에 전국망에 기술적용은 완료했지만, C-DRX를 서비스했을 때 생기는 이동통신 품질저하를 우려해서 서비스하고 있지 않다고 밝히고 있다. 뭐~ 이동통신 3사의 입장이 각기 다르고, 모두 자체 조사결과를 바탕으로 발표를 하고 있어서 모든 내용이 100% 사실인지는 확인하기 어렵다.

 

 C-DRX가 대표적인 이동통신 규격인 3GPP의 릴리즈8에 2011년 들어갔다는 사실을 생각해보면, 이동통신사들이 왜 그 당시에 이 기술을 LTE망에 적용하기 위한 노력을 하지 않았을까라는 의문이 든다. 그것은 2011년 이동통신 3사가 무엇을 하고 있었는지를 생각해보면 금방 답이 나온다. 2011년은 이동통신 3사가 LTE 서비스를 구축하고 본격적으로 전국망 서비스 경쟁을 시작했던 시기다. 그래서 스마트폰의 배터리 효율을 높혀주는 C-DRX기술은 없어도 LTE망을 서비스하는데 제한요소가 아니기 때문에, LTE망의 빠른 구축을 위해 신경조차 쓰지 않았을 것이다. 아마도 그 당시에도 지금과 배터리 절약 효율은 틀렸겠지만, 기술적으로는 충분히 가능했을 것이다.

 

▲ 기지국에서 스마트폰에 적용할 DRX Cycle을 정한다.

 

 C-DRX 기술에 대한 주변이야기를 했었고, 이제 기술을 원리에 대해 알아보자. 먼저 C-DRX는 스마트폰에 어떤 장치도 필요하지 않은 순수 네트워크기반 기술이다. 보통 스마트폰은 크고 작은 데이터들을 주고받으면서, 언제든지 데이터를 송수신 가능하게 만들기 위해서 전력을 계속해서 소모한다. 그런데 오고가는 데이터를 아주 짧은 시간으로 끊어서 들여다보면 데이터가 송수신되지 않는 구간이 발생하고, 그 구간에서 배터리가 소모되지 않게 한다. 이를 위해서 기지국에서 다운링크 콘트롤 채널인 PDCCH 모니터링 동작을 RRC(Radio Resource Control)프로토콜을 통해 제어한다. 이를 통해 기지국은 스마트폰의 데이터 송수신 상태를 분석하고, 사용자의 스마트폰에 맞는 스케줄링을 제공한다. 예를 들어 동영상 스트리밍 서비스의 경우 조금씩 차이가 있긴 하지만 보통 4초에서 10초 사이에 한 번씩 데이터를 전송한다. 그러면 데이터를 전송하는 전송주기를 체크햐서 데이터 전송사이 시간에 스마트폰을 슬립상태로 만들어서 배터리 소모량을 줄이는 것이다. 

 

 C-DRX기술이 스마트폰 배터리 사용효율을 높혀주는 것은 맞지만, 단점이 없는 기술은 아니다. 아무래도 스마트폰에 슬립타임이 생기기 때문에, 데이터 손실, 핸드오버 제한 등의 문제가 발생할 수 있다. 그래서 사용자의 배터리 사용시간이 늘어나는만큼 이동통신 품질은 떨어질지 모른다. 물론 그동안 이동통신사에서 지속적인 연구와 테스트를 통해서 일정 수준 이상의 이동통신 품질은 보장할 것으로 예상된다. 이런 단점들 때문에 이동통신 3사의 반응은 조금 틀리다. KT는 이미 전국망 서비스를 상용화했고, SKT도 조만간 전국망으로 확대해서 서비스 할 예정에 있다. 그런데 LGU+는 서비스가 가능하지만 사용자의 배터리 사용시간 증대보다 최고의 이동통신 품질에 더 높은 가치를 두고 있다는 입장을 가지고 있다.