3GPP Release 20, 정지 궤도 위성용 NB-IoT NTN에 음성 지원 표준화

3GPP Release 20은 NB-IoT NTN(비지상 네트워크)에 음성 통신 기능을 추가해 위성 기반 긴급 서비스와 웨어러블, 차량 연결성을 지원한다. 이번 작업은 3GPP 셀룰러 위성 연결의 첫 상용 형태였던 Release 17의 NB-IoT NTN 기반을 확장한 것으로, NR NTN의 성숙을 기다리지 않고 기존 NB-IoT NTN 인프라를 활용하는 것을 목표로 한다.

기술적 제약과 설계 결정

주요 사용 사례는 전파 지연이 250ms를 초과하고 데이터 속도가 10kbps 미만으로 제한되는 정지 궤도(GEO) 위성 접근에 집중된다. 이러한 한계 내에서 음성을 지원하기 위해 3GPP는 구현 복잡도를 줄이기 위해 제어 평면 대신 사용자 평면(User Plane) 방식을 채택해 기존 4G 음성 절차와 일치시켰다. 주요 기술적 추가 사항으로는 음성 프레임의 시그널링 오버헤드를 최소화하는 **준영구 스케줄링(SPS)**과 프로토콜 오버헤드를 줄이는 **강건 헤더 압축(RoHC)**이 있다. 또한 Release 20은 GEO 상향 링크의 링크 예산 격차를 해결하기 위해 디바이스 송신 전력을 최대 37 dBm까지 허용한다.

음성 코덱 및 미해결 과제

표준화의 핵심은 1.0 kbps와 1.4 kbps에서 작동하도록 설계된 초저비트레이트 코덱(ULBC) 개발이다. 이 코덱은 AI 기반이 될 것으로 예상되며, 이는 3GPP 음성 코덱 표준화에서 처음 있는 일이다. 극한의 대역폭 제약에도 불구하고 지상 HD Voice에 버금가는 음성 품질을 제공하는 것이 목표다. 현재 지상 네트워크와의 음성 절차 통합, 특정 접근 금지 메커니즘의 필요성, 웨어러블 등 제한된 디바이스에서 신경 모델의 계산 복잡도 한계에 대한 논의가 진행 중이다. 관련 기능의 최초 표준 발행은 2027년 초로 예정되어 있다.