<테마특강> 광대역 무선 가입자망(BWLL)

정규석

◇73년 서울대 공과대학 졸업

◇78년 버클리대 공과대학 박사

◇78∼85년 아르곤국립연구소 소프트웨어개발연구원

◇85∼93년 AT&T벨 교환기개발팀장

◇93∼96년 한국이동통신연구소 소장

◇현재 데이콤 종합연구소 소장·전무

　인터넷 서비스의 활성화와 맞물리고 있는 상황에서 다이얼업 형태의 가입자망 접속은 정보 충족 욕구를 해결해주지 못할 뿐만 아니라 전반적인 인터넷사업 영역의 발전마저도 막고 있다. 이를 해결하기 위한 대표적인 전송매체로 xDSL, 케이블과 광대역무선가입자망(BWLL : Broadband Wireless Lo

cal Loop)이 각광받고 있다. 이중에서 BWLL은 가장 늦게 사업화되고 있으나 인터넷사업 특성에 잘 적응할 수 있는 매체로 평가받고 있다.

　BWLL은 26㎓대역의 광대역 무선자원을 이용해 초고속 인터넷, 영상전화, 주문형 비디오 등 다양한 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있는 효율적이고 경제적인 초고속 가입자망이다.

　초고속 인터넷가입자망 서비스는 사업자 환경측면에서 볼 때 수요의 변동에 유연한 사업계획 수립이 가능해야 하며, 초기투자비가 적게 들고 현금흐름이 좋아야 하고 수요가 폭증하더라도 단시일에 유치 가능하며 유지보수가 간단해야 한다.

　BWLL은 무선전송이므로 고정비가 전체 투자의 30% 수준밖에 되지 않아 수요에 따라 투자비 조정이 용이하고 망구축이 신속하다. 또한 가입신청 후 일주일내에 개통이 가능하며 유선에 비해 유지보수가 간단하므로 이같은 필요조건을 충족시킨다.

　가입자 이용측면에서 볼 때도 BWLL은 속도 증속에 요구되는 비용이 상대적으로 적으며, 유선에 비해 품질이 우수하고 제공속도 예측이 용이하여 여러가지 요소에 의해 경제적으로 서비스가 가능하다. 이같은 장점 때문에 국내외적으로 인터넷사업을 준비하고 있는 경쟁사업자뿐만 아니라 기존사업자까지도 BWLL주파수 획득에 주력하고 있다.

　미국에서는 LMDS(Local Multipoint Distribution System), 캐나다에서는 LMCS(Local Multipoint Communication System), 일부 유럽에서는 LMS(Local Multipoint System) 등으로 불리고 있으며 명칭, 주파수대역 그리고 대역폭 등은 상이하지만 활용 목적은 동일하다.

　이같은 BWLL은 북미지역을 중심으로 발전해왔다. 미국의 LMDS는 27.50∼31.30㎓ 사이의 1300㎒ 주파수를 사용, 디지털 데이터를 양방향으로 전송하는 것으로 향후 정보 고속도로와 연계해 초고속 가입자망으로 활용할 수 있어 각광을 받고 있다

　FCC는 지역망의 경쟁을 촉진하기 위해 미국 전역을 493개 지역(BTA : Basic Trading Area)으로 분할하고, 경쟁입찰에 의거해 각 지역에 2개의 면허를 부여했다.

　최근 미국의 대형사업자는 자체 고속 가입자망 확보를 위해 무선사업자 등을 대상으로 기업인수합병(M&A)을 적극 전개해 나가고 있다. AT&T의 자회사인 리버티미디어와 MCI월드컴은 지난 4월 무선사업자인 CAI와이어리스시스템스를 인수했고, 현재 호주의 LMDS사업자인 AAPT를 인수하기 위해 협상중에 있다.

　캐나다 LMCS는 25.35∼28.35㎓의 주파수를 사용한다. 캐나다는 96년 주파수 분배를 위한 제안서를 접수, 이를 평가하여 정부에서 최종적으로 셀룰러비전 캐나다, 맥스링스 커뮤니케이션, 루랄비전 등 3개 회사를 선정했다.

　캐나다 산업부에서는 LMCS가 전화나 케이블TV망과 경쟁할 수 있는 새로운 망이 될 것으로 보고 양방향 데이터·비디오·음성전화 등 광범위한 서비스를 LMCS를 이용해 일반가정 또는 업무용 가입자에 제공하게 될 것이라고 전망하고 있다.

　일본의 BWLL 서비스는 일본텔레컴(JT)을 중심으로 활발히 전개되고 있으며 기존의 유선 가입자망을 확보하고 있는 NTT도 인구 저밀도지역을 대상으로 1.9㎓대역의 PHS­WLL시스템을 이용한 무선 가입자망사업에 관심을 보이고 있다. 시내구역 통신시장의 경쟁촉진을 위해 22, 26, 38㎓대(전체 3450㎒대역)의 점대점, 점대다점 주파수를 배정하여 현재 12개사가 사업권을 획득한 상태며, JT는 미쓰비시 장비를 이용해 내년 초 상용서비스를 목표로 동경역을 중심으로 실용화 시험을 활발히 전개하고 있다.

　특히 98년 초 일본 전기통신사업법 개정으로 해외 통신사업자의 일본 진출이 활발히 진행되고 있는 가운데 미국의 ART(Advanced Radio Telecom)와 영국의 BT가 BWLL사업에 진출을 계획하고 있다.

　우리나라에서는 유선사업자뿐만 아니라 무선사업자들이 각각의 방식으로 지난 96년부터 고정망에서의 광대역 무선전송에 대한 연구 및 실험국 운용 등을 통해 밀리미터파 대역에서의 광대역 전송에 대한 기술개발을 추진해 왔다.

　특히 국내 사업자들은 2000년 상반기까지 BWLL 상용서비스를 위해 98년부터 한국정보통신기술협회(TTA)를 주축으로 한 표준화 작업을 추진해 FDMA시스템도 수용이 가능한 표준안을 만들어 현재 심의중에 있다.

　BWLL시스템은 가입자에게 음성·데이터·영상 등 다양한 형태의 서비스를 제공해야 한다. 이러한 서비스 및 트래픽 특성을 만족하기 위한 시스템 구조로서 최근의 기술개발 동향은 ATM기반의 시스템과 IP기반 시스템의 형상으로 개발되고 있다. 현재 BWLL 서비스를 위한 국제표준은 갖춰지지 않은 상태고, 장비 제조회사별로 구성된 DAVIC기반, MCNS기반의 단체 표준안이 있는 실정이다.

　최근 미국내에서는 장비 제조업체별로 제작된 장비들의 호환성 부재로 인해 광대역 무선 서비스의 활성화가 이뤄지지 못하고 있어 IEEE를 주축으로 BWA(Broadband Wireless Access)에 대한 표준을 추진중에 있다.

　현재 개발된 BWLL관련 시스템 제조업체는 모토롤러·에릭슨·노텔·휴즈·알카텔·스탠퍼드텔레컴·뉴브리지 등이 있다.

　모토롤러의 경우 ATM기반과 IP기반의 시스템을 별도로 제공하며, IP기반의 시스템은 케이블모뎀을 근간으로 RF부를 변경, 개발해왔고 또한 보쉬(BOSCH)의 미국 LMDS사업부를 인수, FDMA방식의 ATM기반 장비도 제공 가능하다. 이 제품은 ATM기반의 망에서 PSTN, 전용회선, 데이터 서비스를 제공할 수 있는 장비다.

　휴즈가 제공하고 있는 시스템은 FDMA/TDMA방식으로 하향 30㎒, 상향 1.8㎒ 대역폭을 사용하고 있으며, E1단위의 전송을 기본으로 하고 있다. 보쉬의 경우에는 FDMA방식으로 기존망과 연동이 가능하도록 되어 있으며 PSTN, 전용회선, 데이터 등의 서비스를 제공할 수 있고 채널 대역폭은 상·하향 대칭으로 28㎒를 사용하고 있다.

　노텔은 상·하향 10㎒ 대역폭을 갖는 FDMA방식의 독자적인 MAC(Media Access Control) 프로토콜을 적용한 시스템 개발을 완료, 현재는 MCNS(Multimedia Cable Network System)규격을 따르는 MAC칩을 적용하여 TDMA방식의 상·하향 비대칭시스템을 개발중에 있다.

　이밖에 뉴브리지·스탠퍼드텔레컴·에릭슨·알카텔의 경우에는 ATM기반으로 TDMA방식의 자체적인 MAC 프로토콜을 개발하여 장비를 제공하고 있다.

　BWLL 기술개발은 초고속화, 트래픽의 효율적 처리 및 보편적 제공 용이가 가능한 방향으로 진행될 것이다. 이를 해결하기 위해 개발돼야 할 핵심기술로는 시스템기술, 무선전송(모뎀ASIC, MAC)기술 및 소자(MMIC 등)기술 등이 꼽히고 있다.

　시스템측면에서는 현재의 유선구간 ATM 처리체계에서 무선구간 ATM 처리체계와 이동성을 부여하는 형상으로 개발되고 있다. 이동형 광대역 무선 접속기술은 현재 활발히 이루어지고 있는 IMT2000의 이동성을 기본으로 대역폭을 확장한 개념으로, 고정형 초고속 광대역 무선 접속기술에서 핸드오버(Hand Over)와 같은 이동형태의 기술이 이용되는 개념이다.

　이같은 이동형 광대역 무선전송시스템기술은 유럽 ACTS 프로그램이 40㎓ 및 60㎓대역을 이용해 개발중인 MBS(Mobile Broadband System) 등과 같이 여러가지로 개발되고 있다. MBS의 주요 특징은 캐리어당 34Mbps까지의 데이터율을 갖는 ATM 셀을 지원하며 더 높은 데이터율은 다중 캐리어기법을 적용하여 최대 155Mbps까지 제공한다.

　이러한 이동형 광대역 무선 멀티미디어 시스템은 밀리미터파 대역을 사용하므로 피코 셀의 개념으로 셀이 구성될 것으로 예상된다. 또 이동형 BWLL은 ATM기술과 밀접하게 연관되어 발전해 나갈 것으로 예상되고 현재 연구중인 무선 이동성 광대역 가입자망 개발 프로젝트는 유럽·미국·일본 등을 중심으로 진행되고 있다.

　무선전송기술은 보급의 보편화, 초고속화 및 저가화를 추구하기 위해 모뎀 ASIC부와 MAC부의 원칩화, 모뎀변조기술의 발전에 따른 가입자속도 증속이 용이하면서 다양한 서비스의 트래픽을 효율적으로 처리하는 방향으로 진행되고 있다. 이 부문에 대한 기술개발은 유선전송기술을 그대로 적용 가능하므로 다른 부문에 비해 상당히 빨리 해결될 전망이다.

　소자기술의 발전도 시급한 상태로 현재 BWLL 가입자장치 가격의 70% 이상이 RF부의 가격이므로 밀리미터파 부품을 저가화하지 않으면 사업의 가장 큰 걸림돌이 될 전망이다. 저가화를 실현하기 위해서는 RF부의 MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit)화가 선결돼야 한다.

　또한 능동소자의 고출력화가 돼야만 서비스 범위 확장이 가능하므로 이 부문의 고출력화 기술도 조속히 개발돼야 한다.

　BWLL 전송은 전체 수요의 70% 이상으로 예상되는 집단 수요지(건물, 상가, 아파트)의 옥상에서 트래픽을 통합 처리하는 형태에 적합하므로 아파트·기업 등의 집단수요를 목표시장으로 사업화해갈 것으로 예상된다.

　초고속 인터넷 수요는 해마다 기하급수적으로 증가, 올해 100만을 넘고 오는 2003년께에는 500만이 넘을 것으로 예측되고 있다.

　따라서 이러한 수요의 증가를 감안하여 보다 저렴한 비용으로 신속하게 양질의 서비스를 제공하려는 정부의 정보화 정책에 발맞춰 인터넷시대에 가장 적합한 전송매체로서 고객의 다양한 요구를 충족시켜 초고속망 활성화를 앞당길 수 있다.