[스크랩] 이동통신의 발전 과정(Wireless Communication Networks) - 2

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□ 3세대 이동통신 (3G)

 

 

o 개발 배경

 

21세기 고도 정보화 사회에서 이동통신 서비스는 기하급수적으로 증가하고 2세대 이동통신은 각각의 서비스 마다 구현하는 기술 방식이 다르고, 같은 방식이라 하더라도 국가마다 사용하는 주파수 대역이 상이하여 무선통신의 고유 장점인 이동성을 완벽하게 실현하는데 근본적 한계를 가지고 있다. 무선이라는 전송매체를 사용하여 멀티미디어 서비스를 제공하는데 따르는 많은 제약을 극복하기 위해 등장하였으며 3세대를 IMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000) 또는 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)라고 하는데, 2세대 특징인 개인 통신 서비스(PCS)를 넘어서 음성, 동영상, 고속(144Kbps~2Mbps) 데이터 서비스 등을 모두 포함하는 멀티미디어 서비스를 제공 할 수 있는 모바일 컴퓨팅에 적합한 이동통신 시스템이다. 3세대 이동통신 시스템은 GSM과 같은 TDMA를 기반으로 한 EDGE, CDMA를 기반으로 하는 유럽의 W-CDMA, 그리고 북미식인 Qualcomm의 CDMA2000을 중심로 표준화가 진행되었고 흔히 국내에서 동기식이라고 불리는 CDMA2000은 IS-95 시스템에서 진화한 것이고 W-CDMA는 GSM의 유선망 위에 무선 부분을 CDMA 방식으로 대체한 것으로 유럽에서는 W-CDMA가 UMTS와 동일한 뜻으로 사용되었다.

 

o 이동통신 기술 개요

 

◈ WCDMA/UMTS

무선이 비동기식 3세대 W-CDMA는 유럽표준안 GSM의 TDMA방식을 CDMA로 변환한 것으로 속도는 2Mbps(일반적으로 이보다 조금 낮은 1920 kbit/s) 전송률로 W-CDMA에 기반을 둔 UMTS(Universal Mobile Telephone System)는 유럽을 중심으로, GSM을 주로 사용하던 나라들이 선호하는 솔루션임. UMTS는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 조직에서 관리되며, GSM, GPRS, EDGE와도 밀접한 연관이 있었다. 기본적으로 UMTS는 기존 CDMA와 같은 대역을 사용하는 CDMA2000과는 달리 주파대역폭을 넓게 해서 화상 통화를 지원하기 위해 새로운 1900MHz / 2100MHz 주파수 대역을 사용함에 따라 900MHz를 사용하는 기존 GSM 기지 국의 송신 장비를 사용하는 데 어려움이 있고 950MHz를 사용하는 국가가 많은 기존 GSM 방식보다 한 기지국이 받아들일 수 있는 통화 가능 영역이 좁기 때문에 GSM 수준의 통화 가능 지역을 확보하려면 기지국을 추가로 설치해야 하는 문제가 있었다. UMTS는 W-CDMA 에어 인터페이스와 GSM의 어플리케AMR과 EFR과 같은 GSM에서 사용되는 코덱들의 조합이며 기술적으로,  W-CDMA는 단지 에어 인터페이스일 뿐이고, UMTS가 GSM에서 발전한 3G의 완전한 통신 프로토콜 스펙이었다.

 

□ 4세대 이동통신 (4G)

o 개발 배경

 

4세대 이동통신은 기본적인 음성전화에서 대용량 멀티미디어화, 전송속도의 고속화, 서비스의 다양화 추구를 위해 진화하여 왔다. 현재 서비스되고 있는 4G 이동통신은 이동 중 100Mbps, 정지중 1Gbps의 초고속 전송속도로 무선 멀티미디어 광대역 서비스 제공을 지향하고 이종의 시스템과 상호 연동 및 기존시스템과 후방호환성(Backward compatibility)을 보장하며 4G 서비스 기술은  3G LTE(Long Term Evolution), WiMAX evolution 등이 있으며 각 진영별로 기술 주도권을 위해  경쟁하였으나 현재 우리나라에서 LTE가 우위에 있다. 상세 기술은 상호 비슷하며 OFDM 기반에 MIMO(Multiple Input Multiple  Output), Relay, Self-Organization  기능 부여가  전망된다.

 

                                    [ 표 1-2 ] 유사 서비스의 상세기술 비교

 

 

o 이동통신 기술 개요

◈ Wibro/WiMAX

와이브로(WiBro; Wireless Broadband는 대한민국 삼성전자와 한국전자통신연구원이 개발한 무선 광대역 인터넷 기술로 국내에서 통용되는 국제 표준 IEEE 802.16e에 대한 이름이고, 북미에서는 mobile WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)로 명명되며, 처음엔 고속 데이터 통신 기술을 가리키는 용어로 창안된 것이지만, 통신업체에서 기술명을 서비스명으로 이용하면서 기술 이름보다 서비스 이름으로 더 잘 알려져 있다. 점대점 연결에서 완전한 휴대형 접근에 이르기까지 다양한 방식으로 먼 거리를 무선으로 자료를 제공하는 것을 목표로 하는 통신 기술로 WirelessMAN이라 고도 한다. 기술적 측면에서 LTE, WiMAX 두 기술의 진화 출발점이 다르다는 면에서 기술 특성이 발전될 것으로 예상되며 기술 우위는 판단하기 어려우나 WiMAX evolution은 고정형/이동형 WiMAX의 진화로 TDD 기반의 데이터 서비스 중심으로 전송속도가 향상되고 음성은 VoIP로 제공된다. WiMAX evolution은 IEEE 802.16m의 표준기술이 점진적으로 추가 구현될 것으로 예상되며 양 표준의 80% 이상이 동일 기술이므로 두 진영이 통합해야 한다는 주장도 제기되었다.(Vodafone  등).

 

◈ LTE

LTE(Long Term Evolution)는 HSDPA 보다 한층 진화된 휴대전화 고속 무선 데이터 패킷통신 규격으로 HSDPA의 진화된 규격인 HSDPA+와 함께 3.9세대 무선통신 규격으로 불리며 3세대 비동기식 이동통신기술 표준화 기구 3GPP(3rd Generation Partnership Project)가 2008년 12월 확정한 무선 고속 데이터 패킷 접속규격인 Release 8을 기반으로 하고 있으며, 핵심기술인 OFDM과 MIMO를 이용하여 HSDPA보다 12배 이상 빠른 속도로 통신할 수 있으며 다운로드 속도는 최대 173Mbps임. (2x2 MIMO 기준) LTE는 기존 이동통신망(GSM, WCDMA)의 진화선상에서 발전하므로 데이터 전송속도를 강화하는 진화 모형으로 WCDMA R7부터 초기 기술이 구현되었다.(R5: HSDPA, R6:HSUPA)

서비스 측면에서 음성제공 기능이 유리함에 따라 음성 중심의 멀티미디어 결합형 서비스로 발전이 예상되고, 음성위주의 2.5G/3G 이동통신 시장의 진화가 LTE로 향하는 것이 대세라는 점에서 WiMAX에 비해 LTE의 시장 점유율이 우세할 것이라는 전망이 나오고 있었다. WiMAX 진영도 WiMAX Forum을 중심으로 경쟁력을 강화하고 있으나 LTE 진영에 영향력 있는 제조업체가 보다 많이 참여하고 있어 기술표준 경쟁력이 다소 우위에 있으며 각국에 이동통신 상위 사업자 및 유럽의 이동통신사업자 대부분이 참여하고 있어 서비스 사업자 측면에서도 우위에 있다.

 

 

 

 

 

 

 

 

  

방송통신위원회 대변인실

최재웅 사무관

 

출처 : 두루누리의 행복한 상상

글쓴이 : 방송통신위원회 원글보기

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