[테마특강] FPLMTS 표준화 동향

현재 우리가 사용하고 있는 이동통신시스템은 기술발전추세에 따라 분류하면 아날로그셀룰러가 제1세대, 디지털셀룰러가 제2세대, PCS가 제2.5세대라할 수 있다.

이들 이동통신시스템은 다양한 시스템이 사용될 뿐만 아니라 동일한 시스템이라 하더라도 지역별로 표준 및 주파수대역이 다르게 설정돼 있다. 따라서 이러한 다양한 무선 개인통신시스템을 통합, 하나의 무선구조로 제공할필요성이 대두되고 있다. 이에 따라 등장한 개념이 공중이동통신시스템의 목표라 할 수 있는 제3세대의 FPLMTS(Future Public Land Mobile Telecommunications System)이다.

FPLMTS는 단어 그대로 미래공중육상이동통신시스템이다. 하지만 표준화 추진과정에서 단순한 육상이동통신 이상으로 그 의미가 확대되어 육상, 해상,그리고 항공에 이르는 모든 상황의 통신을 포함, 지상과 위성간의 상호보완적인 망구성으로 이동·고정 통신 이용자에게 광범위하고 다양한 통신서비스를 제공할 수 있는 이동통신시스템이다. 이 시스템은 2000년을 목표로 기존무선통신시스템을 하나로 통합하는 제3세대 글로벌 무선통신시스템이라는 의미에서 IMT-2000(International Mobile Telecommunications-2000)이라는 새명칭을 사용하기도 한다.

FPLMTS에 대한 표준화는 ITU가 이동통신에 대한 무선접속의 필요성과 중요성을 인식해 78년 ITU-R(개명전 CCIR)에서 이에 대한 연구과제 39-8(Question 39-8)을 채택함으로써 처음 대두되기 시작했다. 그후 85년 FPLMTS에 대한연구를 추진할 목적으로 잠정작업반 IWP(Interim Working)8/13이 SG8 산하에결성됐고, 5년뒤인 90년에는 이것이 TG 8/1로 격상되어 권고안 작성계획과일정을 수립해 본격적인 연구가 이루어졌다.

93년에는 ITU 조직의 변화로 FPLMTS 연구분야중 일부가 ITU-T로 이관됨으로써 ITU-T와 ITU-R의 공동연구를 위한 조정반(IWG:Inter-sector Cordination Group)이 구성됐다. 이러한 작업의 결과 모든 서비스 공급의 기초가 되는주파수 스펙트럼의 할당이 이루어졌다. 즉 92년 3월 ITU WARC(World Administrative Radio Conference)에서 이동위성(1천9백80~2천10/2천1백70∼2천2백)부문을 포함한 FPLMTS 대역에 총 2백30가 할당됐다. 이 2백30는 1천8백85~2천25대 사이의 1백40와 2천1백10~2천2백대 사이(유럽, 아시아 등 Region , )의 90로 구성돼 있다.

이같은 WARC의 결정은 FPLMTS의 구현을 가시화할 수 있는 가장 획기적인조치라 할 수 있다. 유럽에서는 2005년부터, 전세계적으로는 2005년에서 2010년부터 이용 가능할 것으로 보인다. 그러나 북미에서는 2005년부터 이동위성 응용을 위해 사용할 수 있도록 1천9백80~2천10대와 2천1백70∼2천2백대를주요 주파수대역으로 할당해놓아 FPLMTS의 전세계 통일된 주파수 스펙트럼할당은 어려워질 전망이다. 하지만 어떤 국가에서 FPLMTS를 구현할 경우 FPLMTS 주파수내에서 동작하는 시스템을 개발 사용해야 하고 전세계 로밍(roaming)을 쉽게 하기 위해 국제 공통기술표준을 사용해야 한다고 WARC-92에서는권고하고 있다.

현재 FPLMTS에 대한 ITU-R에서의 연구는 TG8/1에서 계속되고 있다. TG8/1은 규제적인 측면은 다루지 않고 단지 주파수 할당, 대역별 적용기술 및 여타 무선서비스와의 주파수 공유문제 등과 같은 기술적인 면을 다루고 있다.

이 TG8/1에서는 FPLMTS의 목적을 정의한 M.687에 대한 ITU의 승인을 이미 취득했으며 오는 98년까지 FPLMTS에 대한 모든 권고안을 매듭지을 예정이다.

FPLMTS는 다양한 종류의 무선시스템이 통합돼 사용자에게는 마치 하나의시스템으로 인식되는 가상적인 단일시스템이다. 이들 FPLMTS 시스템들은 하나 이상의 무선링크를 이용, 이동 또는 고정 통신단말기를 대상으로 넓은 지역에 걸쳐 다양한 통신서비스를 제공하게 된다. 다시말해 전파가 닿는 곳이면 언제, 어느 곳에서나 서비스받을 수 있는 세계적인 로밍기능을 갖게 될것이다. FPLMTS사용자에게 제공되는 서비스에는 FPLMTS 고유의 서비스뿐 아니라 고정망에서 제공되는 통신서비스도 대부분 포함된다. 하지만 사용하는단말기와 망의 능력에 따라 제공되는 내용은 달라질 수 있다. UPT서비스가개인의 이동성을 보장하는 반면 FPLMTS는 단말기의 이동성을 보장해주며, 이두가지가 결합될 때 완전한 이동성이 가능해지게 된다. FPLMTS를 서비스와연관시킬 경우 UPT서비스는 공통서비스부분에 속하게 된다. FPLMTS 고유 서비스에는 위치확인서비스, 무선호출서비스, 메시지서비스, 트래픽 및 항법서비스 등이 있다.

UPT는 이동성에 대한 관리도 하는데 이는 UPT 사용자가 단일한 개인 UPT번호를 사용해 망과 접속된 어떤 단말기에서도 서비스받을 수 있게 하는 것이다. ITU-T는 UPT를 개인휴대통신의 진보된 개념으로 정의하고 있다. 이 정의에 따르면 FPLMTS와 UPT는 이동성을 위해 상호보완적으로 역할분담하고 있으며 FPLMTS는 UPT를 지원한다는 것이다. 즉 UPT 이용자는 UPT 서비스제공업자와 사전협의된 UPT 서비스만을 제공받을 수 있다. FPLMTS 망사업자가 UPT서비스제공업자일 필요는 없어 UPT이용자와 UPT 서비스제공업자 사이를 연결해주는 중간매체의 역할을 할 수도 있다.

FPLMTS와 UPT 서비스 기능모델은 지능망 구조를 기반으로 하기 때문에 서로의 구조를 결합할 필요는 없다. 또 UPT 이용자는 PSTN이나 ISDN망에서도이용할 수 있어야 하며 별도의 채널로 신호를 전송하는 공통선 신호방식도가능해야 한다. 따라서 이러한 형태의 시스템이 구축되어야만 궁극적인 이동성이 완전히 구현되는 것이다.

FPLMTS망에 대한 연구는 ITU-R/ITU-T의 긴밀한 협조아래 연구되고 있으며더 넓은 의미에서 지능망과 통합돼 연구되고 있다. 차세대 지능망의 교환방식과 신호방식 표준에 의하면 위치등록·갱신, 무선호출과 무선 셀사이의 핸드오버와 같은 이동 및 무선접속사항까지도 프로토콜에 포함하게 될 것이다.

FPLMTS는 PSTN이나 PSDN과 같은 기존망에 접속될 수 있는 단독망에 의해제공될 수 있도록 규정되어 있지만 고정망 노드의 한 부분으로 통합 구현하는 것도 역시 가능하다. 단독망 형태는 복수사업자가 존재하는 통신경쟁환경에서 중요하고 통합망의 형태는 무선접속을 고정망의 한 부문으로 취급하려는 고정망 사업자에게 중요하다. FPLMTS로 정의된 무선접속은 유선접속에 대한 경제적인 대체안이 되리라 기대되며 이는 개발도상국에도 특히 관심이 크다.

망관리분야는 운용비 절감을 위해 FPLMTS의 중요한 업무영역이 됐는데 사업자에게 필요한 계획·설치·운용·유지보수·고객관리와 같은 다양한 기능을 포함하며 ITU-T에서 이에 대한 연구를 계속하고 있다.

위성링크는 지상망과 비교해 상대적으로 가격이 저렴하고 단시간내에 망구성이 가능하기 때문에 원격지에 통신서비스를 제공하는 유용한 수단이 되고있다. ITU-R 권고 M.819에 나와 있는 내용으로 고정위성서비스(FSS:Fixed Satellite Service)와 연계해 운용되는 FPLMTS의 이동위성 부분을 보면 MSS위성은 이동지구국(MES:Mobile Earth Station), 개인용지구국(PES:Personal Earth Station), 위성무선호출중계국(SP:Satellite Pager)을 통해 셀국이나 이동지구국과 시내교환국을 경유해 최종 이용자와 간접적으로 연결될 수도 있다. 여기서 MSS위성과 MES, PES, SP 사이의 위성통신로는 FPLMTS의 위성링크부분이 된다.

FSS위성의 경우는 지국국이 고정된 것을 제외하고는 MSS와 그 역할이 매우유사하다.

이 FPLMTS에 대한 선진각국의 기술개발 및 교류는 상당히 활발하다. 유럽에서는 ETSI에서 FPLMTS를 UMTS라는 이름으로 표준화 작업을 하고 있으며 구체적인 기술개발은 RACE/ACTS 프로젝트에서 추진되고 있다. RACE/ACTS 프로그램에서 추진되고 있는 CODIT 프로젝트는 DS-CDMA(Direct Sequence Code Division Multiple Access)와 ATDMA(Advanced Time Division Multiple Access)에 대해 연구하고 있는데 금세기말까지 최고 초당 2M비트까지 전송하는 기술을 개발할 계획이다.

미국은 FPLMTS 대역의 주파수를 이미 일부 사용하고 있으며 서비스수준도9백대역의 디지털 셀룰러 이동통신과 큰 차이가 없다. 따라서 미국은 FPLMTS라는 시스템이 새로 개발돼 도입될 때까지 PCS라는 이름으로 기술을 계속 발전시켜 가능한 모든 서비스를 제공할 것으로 보인다.

일본은 지난 93년부터 FPLMTS를 준비하는 조직을 갖추어 진행하고 있는데현재 단일국가로는 가장 많은 기고문을 제출했고 아시아 태평양 국가들과 연합, 자신의 안을 표준화하려 하고 있다. 현재 일본 국내의 FPLMTS 표준화추진은 우정성을 중심으로 ITU-T 부문을 담당하는 전신전화기술위원회(TTA)와ITU-R 부문을 담당하는 전파산업회(ARIB)에 의해 이루어지고 있다. 이들 조직에서 추진한 연구개발결과 총 24종류의 기술규격이 제안됐으나 몇차례의조정을 거쳐 현재 네 종류의 CDMA기술 규격과 두 종류의 TDMA기술규격으로정리됐다.

우리나라는 한국전자통신연구소(ETRI)와 한국통신을 중심으로 하는 연구가아직 FPLMTS를 위한 선행단계의 기초연구 수준에 지나지 않고 있다. 현재 FPLMTS는 표준화가 이루어지는 초기단계이기는 하지만 우리가 이에 적극 참여하지 않을 때는 우리 뜻과 아무 상관없는 기술이나 행정적인 규제사항이 통과 확정될 소지가 많다.

앞으로 2000년 이후에는 FPLMTS가 통신부문의 주역이 될 것으로 예상되는만큼 이에 대한 준비는 정부나 특정통신사업자가 단독으로 추진하기 보다 정부, 통신사업자, 연구소, 제조업체 모두가 한데 모여 한정된 국내 기술자원을 최대한 활용토록 하고 ITU와 같은 국제기구의 표준화 활동에도 적극 동참해야 할 것이다. 현재 우리나라는 세계 몇 안되는 CDMA 기술보유국이다. 앞으로 광대역 CDMA가 FPLMTS의 무선접속방식으로 채택될 것이 유력하므로 CDMA 관련기술의 이용 극대화와 더불어 보다 많은 노력과 연구가 필요하다고 하겠다.