<월드리포트>3G

우리에게는 차세대 이동 통신 정도로만 알려진 3G(제 3세대) 기술의 장점이 속속 드러나고 있다. 미국의 시장 조사기관 캐너스인스탯그룹(http:www.instat.com)은 3G 통신기술이 그동안 여러 종류의 서비스가 뒤섞여 있던 홈 네트워킹 분야에 활용하면 적은 비용으로 광 대역 접속 서비스를 제공할 수 있다고 주장하고 있다. 편집자주

통신 사업자들에게 1000억달러 규모의 홈 네트워킹 시장은 항상 어려운 과제였다. 광역 인터넷 액세스에 대한 수요가 최근 몇 년동안 폭발적으로 늘어나고 있지만, 지역 시장으로 진출을 모색하고 있는 신규 지역전화사업자(CLEC)와 장거리 전화회사(IXC)는 제공할 수 있는 제품 종류의 한계, 비용 및 규제장벽 등의 이유 때문에 소비자들의 반응이 미미해 큰 어려움을 겪었다.

소비자들은 음성과 데이터가 분리된 네트워크, PC를 여러대 보유한 가정의 스니커넷(sneakernet:네트워크 없이 디스켓을 사용하여 PC간 파일을 공유하는 것), 별도의 케이블TV와 전력선 네트워크, 보안 시스템 등에 익숙해져 있다.

네트워킹 시장의 가장 큰 특징으로 흔히 여러 종류의 서비스가 뒤섞여 있다는 점을 꼽을 수 있다.

이 분야의 변화를 꿰뚫어 보는 종합적인 통찰력(비용을 절약하면서 다양한 서비스를 제공할 수 있는 고속접속과 신뢰성을 제공하는 단일 솔루션)이 없었다면 홈 네트워킹 시장은 앞으로도 영원히 불모의 땅으로 남을 수밖에 없는 운명이었다.

그러나 홈 네트워킹의 취약점을 말끔하게 해결할 수 있는 솔루션들이 최근 속속 선보이고 있다. 바로 3G(제 3세대) 통신기술이다. IMT2000, 3GPP, UMTS 등 여러가지 명칭으로 불리는 3G는 대개 무선 통신 표준과 밀접한 관계를 맺고 있으며 음성 및 데이터 통신을 위해 고 대역폭(144∼384Kbps)을 제공한다.

3G 기술은 또 정지 상태에서 최대 2Mbps의 속도를 제공할 수 있는 것을 비롯해 네트워크 용량의 증가, 잡음, 주파수 대역의 효과적인 활용, 멀티미디어 응용(인터넷, 사진 전송 및 저장, JAVA, 무선 웹, 영상) 등이 가능하다. 아직은 미래 기술로 인식되는 경향이 있지만 몇몇 3G 기술은 현재 사용할 수 있는 주파수 대역에서도 구현할 수 있다.

제 1세대 무선통신 기술은 아날로그 셀룰러 전송방식을 사용했으며 지난 80년대와 90년대 초까지 북미 지역에서 각광받았다. 이에 비해 2세대 기술은 현재 가장 흔하게 사용하고 있는 디지털 셀룰러 및 PCS를 의미한다. 그 뒤를 이어 최근 활발하게 연구되고 있는 3세대 기술은 엄청난 양의 음성정보와 데이터 및 멀티미디어 사진전송을 위해 최적화된 정교한 광역전송 형태를 띄고 있다.

제 3세대 무선 공중파 인터페이스 및 교환기의 개발은 90대 이후 유럽, 북미, 일본의 대학, 연구센터, 무선 제조업체 등에서 주로 이루어지고 있다. 국제전기통신연합(ITU)은 1994년 이 기술에 대한 최초의 연구 보고서를 발표했다.

이어 지난 98년 유럽전기통신표준협회(ETSI)와 제네바에 있는 ITU의 실무팀들이 5종의 3G 무선 네트워크 제안서를 심사하기 위해 소집됐다. 이 제안에는 기존 2G 네트워크와 호환성을 제공하고 있는 것과 그렇지 않은 것 두가지였다.

현재 IMT2000(UMTS)이라고 부르는 3G 국제표준은 여러 나라의 이해관계가 얽혀 있다. GSM협회, UWCC, ETSI, 북미 CDMA개발그룹, ITU, 3GPP 등이 공동으로 작성한 IMT2000 표준규격은 지금도 보완작업을 계속하고 있다.

ITU는 통합 3G 무선표준을 지상파 및 위성 무선 인터페이스로 정의하고 있다. 이 표준은 사실상 협대역 및 광대역 CDMA 및 TDMA를 포함하고 있다. 또 고정 및 이동 통신을 이용한 인터넷 사용자를 감안한 것이다.

또 IMT2000은 사용자가 무선 접속방식에 있어 자유를 누릴 수 있게 해주어 규제, 시장 및 사업상 조건에 따라 시스템을 공개적으로 구현하고 발전시킬 수 있게 해주는 표준이라고 ITU는 설명하고 있다. 3G 표준의 핵심 기능으로는 IMT2000 고정 및 이동 네트워크 내 서비스 호환성, 높은 음성 품질, 전세계적으로 사용할 수 있는 소형 터미널, 전세계를 연결하는 로밍, 영상회의, 고속 인터넷, 전자상거래, 음성 통화 등과 같은 멀티미디어 응용 및 서비스 지원 등을 꼽을 수 있다.

<폭발적인 무선 인터넷 수요가 3G 기술 발전 견인차>

IMT2000 광 대역 기술은 최근 전세계적으로 무선 인터넷 수요가 폭등함에 따라 태어난 것이다. 캐너스인스탯그룹은 현재 미국에서 무선 통신 서비스를 이용하는 가구만도 8500여만에 달하고 이들 중 절반이 조금 넘는 4600만 가구가 인터넷을 이용하고 있는 것으로 추산하고 있다.

앞으로 휴대폰으로 인터넷을 이용하는 것은 시간 문제라고 할 수 있다. 최근 일본에서 「i모드」 서비스가 대중화된 이유는 일본인 대다수가 유선 인터넷에 접속하지 못한다는 사실에 기인하고 있다. 6개월도 채 안되는 기간 내에 500만명 이상의 일본인이 이 서비스에 가입했으며 확산속도는 앞으로 더욱 빨라질 것이 분명하다.

인터넷 사용자들이 무선을 사용하는 경우도 점차 늘어나고 있다. 캐너스인스탯그룹은 앞으로 휴대형 또는 가정용 PC 모두 인터넷에서 각종 자료를 내려 받을 뿐만 아니라 메시지 전송, 스트리밍 미디어, 컬러 그래픽 서비스를 제공할 수 있는 기업 인트라넷에 대한 요구가 끊임없이 늘어날 것으로 예상하고 있다.

IMT2000 규격은 3G 고정식 무선접속(FWA)을 위한 특별 규정을 마련해 놓았다. ITU는 『최근 개인 통신시장이 급속하게 성장함에 따라 디지털 이동통신 기술과 고정 무선접속을 위해 개발중인 기술 사이의 잠재적 시너지 효과를 앞으로 도입될 IMT2000에서 충분하게 맛볼 수 있을 것』이라고 설명하고 있다.

고정 무선 통신용 3G는 멀티미디어 중심적인 기술로서 무선 주파수(RF)에 주로 의지해 전통적인 전화(POTS)와 협대역 데이터를 전달(주로 인구 희박 지역에 제공)하는 무선 지역 회선의 초기 개념을 뛰어넘는 것이다. 고정 모드에서 3G는 핵심 무선 인프라간에 음성과 데이터를 1지점에서 여러 지점(1point-to-multipoint)으로 동시에 전송할 수 있는 네트워크 아키텍처를 이용한다.

3G 고정 서비스를 위한 잠재적 응용분야로는 건물내 「네트워크의 네트워크(예를 들면 전화, 가스 및 전원 상태 모니터, 보안 네트워크 등을 무선으로 통합한 네트워킹)」와 외부 세계 사이에 고속 인터페이스 및 게이트웨이를 만들어 주는 사업 및 홈 네트워킹인 SOHO가 있다.

<3세대 기술의 유선 응용분야>

3세대 기술의 유선 응용분야는 아직 확정되지 않았다. 그러나 3G 기술의 기술적·경제적인 장점을 살펴보면 이를 유추할 수 있다.

벤더들은 다른 무선 지역 회선의 약점을 보완해 줄 3G용 무선 전송 시스템을 활발하게 개발하고 있다. 예를 들면 3G에 기반하고 있지 않은 기존의 WLL 시스템은 무선 전송에서부터 가정이나 건물까지 시야선(line-of-sight)을 확보하는 것이 필요했다. 폭풍우, 짙은 안개, 눈보라같은 기상 조건이 데이터를 전송하는 데 영향을 줄 수 있기 때문이다. 이와는 대조적으로 3G 기술에 기반을 두고 있는 고정 무선 시스템은 시야선 확보 조건이 필요없도록 설계됐다.

외부 장착 안테나를 사용해야 하는 무선 지역 회선 솔루션과는 달리, 3G에 기반을 둔 솔루션은 가정내 터미널 장치에 설치되는 통합 안테나를 사용할 수 있다. 이것은 매우 중요한 의미를 지닌다. 무엇보다도 소비자의 부담을 크게 줄여준다(현재 가구당 500∼700달러 수준이다).

3G 기술의 또 다른 장점으로는 귀중한 주파수 대역을 다시 사용할 수 있다는 점이다. 3G 네트워크는 기존의 2G 기술보다 더 넓은 「스프레드」의 대역폭이 필요하지만, 스펙트럼을 보다 효율적으로 이용할 수 있게 해 준다.

광 대역 CDMA 기술은 통신 용량을 증가시키기 위해 「voice quiet」 기간을 이용한다. 단일 사용자가 하나의 특정 채널을 할당받는 경우는 없다(아날로그 무선 통신과 동일). 대화가 인코딩 되어 수신 사이트에서 재조립되므로 대역폭의 스프레드를 완전히 활용할 수 있다.

3G 고정 무선통신은 주파수 이용에 있어 알뜰하다고 할 수 있다. 3G 고정 시스템은 1대 1(one-to-one) 스펙트럼을 재사용할 수 있게 해준다. 이것은 다수의 기지국과 한 기지국내의 여러 영역이 동일한 주파수로 운영될 수 있다는 것을 의미한다. 이것은 인접한 셀이 동일한 주파수에서 작동하지 않도록 주의 깊게 설계되어야 하는 셀룰러 네트워크와 대조되는 특징이다. 이러한 문제는 3G에서는 발생하지 않기 때문에 네트워크 기획이 훨씬 더 간단하다. 광 대역 CDMA의 경우, 셀 분할과 구획은 신호 중복과 간섭을 방지할 수 있는 WCDMA의 기능을 이용하여 강화할 수 있다. 이런 기능은 신호의 전파 범위를 향상시켜주고 잡음을 감소시켜준다.

<3G:신규 지역전화사업자(CLEC)의 이점>

결론적으로 3G 무선 기술은 전력 소비가 적고 전파 간섭을 막을 수 있는 견고한 테크닉을 보유하고 있기 때문에 신규 지역전화 사업자들에게는 대단히 매력적인 옵션이라고 정리할 수 있다.

또 앞으로 3G기술을 인터넷 프로토콜(IP)과 결합시키면 가정 및 기업 고객들의 음성 및 데이터 전송을 위한 요구 조건들도 모두 충족시키는 등 홈 네트워킹 시장에서 이 기술의 응용분야는 거의 무궁무진하다.

<정리:서기선기자 kssuh@etnews.co.kr>