[스크랩] [8월]알아봅시다2-차세대 이동통신 표준화 현황은?

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서론

현재 지구상 68억 명의 인류 중 70프로에 해당하는 50억 명이 모바일 기기를 이용해 이동통신 서비스를 받고 있다. 곧 머지않은 미래에는 지구상의 전 인류뿐만 아니라 모든 사물까지 거대한 인터넷 망으로 연결되어 완벽한 유비쿼터스의 삶을 누릴 것이라는 데에는 미래학자뿐만 아니라 일반인들도 공감하고 있다. 이러한 미래 정보통신사회의 실현 측면에서 보면 현재는 과도기 단계로 보이는데 현재 이동통신 시장은 기존 음성기반 서비스는 포화상태로 한계가 왔기 때문에 무선데이터 시장의 중요성이 나날이 커지고 있다. 2009년도 초까지만 하더라도 3G기술인 W-CDMA, cdma2000이 시장에 구현되었으나, 유선기반에 비해 매우 비싼 요금체계로 인하여 사용자들로부터 큰 호응을 얻지는 못하였다. 그러나 스마트폰, 패드 등 신종 IT기기의 국내 출시와 다양한 어플리케이션을 공급하는 앱 스토어로 인해 무선 데이터 시장은 폭발적으로 성장을 하고 있다. 이런 추세와 맞물려 무선데이터 트래픽을 상쇄하기 위해 3G 용량 성능을 능가하는 진화된 무선접속 기술을 표준화하기 위한 노력들이 ITU(국제전기통신연합)에서 진행되어오고 있어 관련 국제 표준화 현황 및 해외 주요사업자별 동향을 알아보고자 한다.

 

 

 

IMT-Advanced 표준화

ITU는 2005년 말 기존 이동통신 국제표준인 IMT-2000의 개정으로 주파수 효율성을 높여 시장의 요구를 수용하기 위하여 새로운 IMT 진화 규격을 위한 요구를 반영한 시나리오를 완성하고 이를 IMT-Advanced라는 공식 명칭으로 결정하게 된다. 공식적인 용어는 아니지만 기존 IMT-2000 규격이 통상적으로 3G라고 불리는데 성능이 진화된 규격임을 홍보하기 위해 IMT-Advanced 규격을 시장에서는 4G라고 불리기도 한다.

IMT-Advanced 국제 표준으로 정립하는 역할은 ITU-R SG5산하의 WP5D에서 수행 중이다. ITU는 2010년까지 IMT-Advanced 표준화를 완료하는 로드맵은 아래 그림과 같이 진행하고 있다.

 

 

위 그림의 로드맵 중 ①단계에서 ITU는 최소 요구사항을 결정하였는데 그 주요내용을 보면 채널대역폭은 멀티미디어 전송용량을 수용하기 위해 광대역 화하였고 그 조건으로 40㎒이내에서 유연하게 운용할 수 있어야 하도록 규정하였으며 멀티캐리어를 허용하여 100㎒주파수 대역폭 등의 사용도 가능하도록 하였다. 최대전송용량은 하향 600Mbps, 상향 270Mbps를 만족해야 하도록 하였으며 VoIP 용량은 120Km/h 이동 시, 1㎒ BW 기준에서 40 가입자의 동시통화가 가능해야 함을 조건으로 하였다.

 

 

IMT-Advanced 후보기술: LTE-Advanced, WiMAX2

IMT-2000표준의 대표적인 것으로는 W-CDMA, LTE LTE: Long Term Evolution(3GPP 진화 무선접속방식으로 순방향 OFDMA를 사용), WiMAX등이 있다. IMT-2000 초기에는 다중접속방식으로 CDMA가 대세였으나 LTE, WiMAX 기술부터는 광대역 고속 전송에 유리한 OFDMA를 채택하기 시작하면서 이 기술들의 하향 링크에서는 OFDMA를 사용한다. 아울러 채널 대역폭 또한 광대역화 추세에 맞추어 LTE에서 20㎒를 유연하게 사용하도록 되어있는 반면, LTE-Advanced와 WiMAX2 표준으로 진화하면서 40㎒, 100㎒ 유연한 채널대역폭 운영으로 바뀔 것으로 보인다. 아래 그림과 같이 최대전송용량은 LTE-Advanced가 정지 시 100Mbps, 이동시 500Mbps로 IMT-Advanced 최소요구사항보다 높은 값을 목표로 하고 있으며 WiMAX2는 20㎒ 채널대역폭 조건에서 하향 600Mbps, 상향 260Mbps로 역시 높은 값을 목표로 하고 있다.

 

 

2009년 10월에 TTA를 비롯한 3GPP 6개 표준기관과 일본은 LTE-Advanced TDD/FDD규격을, 중국은 LTE-Advanced TDD규격을, IEEE, TTA, 일본정부는 WiMAX2 규격을 각각 IMT-Advanced 후보기술로 제안하였으며 외부평가기관에 의한 후보기술 평가 결과를 가지고 ITU WP5D는 적합성을 검토 및 국제적 조화를 위한 조정/통합 과정을 종료하였고 이를 LTE-Advanced TDD/FDD규격과 WirelessMAN-Advanced(WiMAX2)로 최종 축약한 상태이다. 이 후보기술은 2012년 1월에 개최되는 전파통신총회에서 국제표준(안)으로 승인될 예정이다.

 

현재 IMT-Advanced 국제표준초안에 나와 있는 LTE-Advanced와 WirelessMAN-Advanced(WiMAX2)의 규격의 범위를 다음과 같다.
  - WirelessMAN-Advanced(WiMAX2): IEEE802.16-2009, 16m, 16j 및 16h의 조합으로 구성
  - LTE-Advanced: 3GPP LTE Release10 물리접속 규격 및 R8/9의 핵심 망 규격

 

 

LTE 관련 주요 사업자 동향

앞서 설명한 바와 같이 세계적으로도 기존 CDMA 방식을 사용하는 WCDMA의 진화규격인 HSPA+와 OFDMA 방식을 사용하는 LTE간의 진화논쟁이 뜨겁다. 무선접속 방식이 달라 망을 새로 깔아야하는 LTE는 투자비용이 높은 반면 최소한 이론적으로는 전송 속도가 높고 HSPA+는 기존 망에서 업그레이드가 가능하며 현재 시점에서 더 안정적인 음성통화 및 데이터 통신을 제공한다는 점에서 어느 표준이 더 대세인지 갑론을박이 거세다. 하지만 세계적으로 많은 사업자들과 제조사들은 미래에는 LTE가 대세가 될 것이라 예측하여 많은 투자를 하고 있다. 아래 표는 주요 업체의 동향이며 2011년 5월에 공개된 GSA 보고서에 따르면 세계적으로 208개 이동통신사가 LTE에 투자하고 있다고 한다.

 

 

 

 

이는 LTE기술이 비록 OFDMA방식으로서 기존 CDMA방식을 쓰는 WCDMA기술과는 다르지만 3GPP와 같은 거대 규모 세력을 통해 자연스레 진화의 관점으로 접근하고 있다는 점이 투자나 상용화 측면에서 WiMAX보다 유리하게 작용하고 있는 것은 확실하다. 하지만 WiMAX는 현재 호주, 일본, 말레이시아, 한국 그리고 대만, 러시아 등 아태지역에서는 상용화 서비스 되고 있으며 일본의 UQ커뮤니케이션이 처음으로 WiMAX2로 2012년까지 상용화 추진 계획을 밝혔을 뿐만 아니라 우리나라의 KT 와이브로 Egg 서비스가 주요도시 커버리지를 확충한 이후 고무할만하게 가입자를 유치하고 있다는 점 그리고 M2M과 같은 시장에서 새로운 기회를 만들 수 있다는 점에서 아직 WiMAX 와 WiMAX2가 시장의 파이를 어느 정도 차지할지는 좀 더 지켜보아야 할 것 같다.

 

 

결언

2012년 ITU가 4년마다 개최하는 전파통신총회가 열린다. 전파통신총회는 전체 180여개 ITU회원국가가 모두 참여한다는 점에서 IMT-Advanced 표준의 승인에는 개발도상국가 등을 상대로 하는 이벤트성 홍보 효과도 있을 것으로 보인다. 지금 상태라면 LTE-Advanced와 WiMAX2가 IMT-Advanced의 국제표준으로 승인될 가능성이 농후하며 그 이후에는 두 기술이 공식 국제표준이라는 타이틀을 가지고 본격적으로 IT 선진국뿐만 아니라 개도국에서도 서비스 상용화 경쟁을 할 것으로 보인다. 표준은 살아있는 한 진화한다. 상용화 서비스 경쟁은 표준화 무대에서 또 다른 쟁점을 불러일으킬 수 있으므로 우리나라도 정책, 연구개발, 표준화, 상용화 전략 등 다방면에서 꾸준히 관심과 투자가 필요할 것으로 보인다.

 

 

 

 

 

 

한국정보통신기술협회

김대중

 

 

 

 

출처 : 두루누리의 행복한 상상

글쓴이 : 방송통신위원회 원글보기

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