<이동통신 분류와 단계별 발전>


이동통신 기술의 세대별 진화

세계 이동통신 기술의 흐름과 향후 방향을 이해하기 위하여는 이동통신 기술의 세대별 발전단계에 대한 이해가 필요하다.
이동통신 발전의 단계를 구분하고자 할 때 우리나라에서는 지난 2000년에 공식적으로 서비스를 접은 아날로그 방식을 1세대로 구분하고 있으며  유럽이 중심이 되어 시작되어 전세계 80% 이상을 점유하고 있는 GSM 방식과 미국 퀄컴사의 주도로 개발된CDMA 방식을 2세대로 구분하고  있다. 이외에도 미국 아날로그 방식이 진화한 TDMA 방식도 있었지만 우리에게는 다소 생소하게 들린다.

그리고 동기식 IMT2000이라 불리는 cdma2000, EVDO 와 비동기식 IMT2000이라 불리는 WCDMA, HSDPA 그리고  내년부터 본격적인 서비스가 이루어질 중국식 TD-SCDMA 방식을 3세대로 분류한다. 세계통신연맹에서 공식화 된 세계 3대 IMT2000  기술은 동기식, 비동기식, 중국식의 세 종류 기술로 정의하고 있다.
HSDPA 나 HSUPA 기술은 3세대 WCDMA 가 속도가 낮아 힘을 쓰지 못하기에 보완책으로 속도를 올릴 수 있도록 제시된 업그레이드  버전으로서 HSDPA 진영에서는 3세대와 차별화 되어 3.5세대로 불리우기를 원한다.
이 외에도 2세대와 3세대 사이에 끼인 GPRS, EDGE, IS-95B방식은 2.5세대로 구분한다.
2.5세대 기술은 2세대 기지국의 소프트웨어 업그레이드 버전 기술이다. 3세대 기술이 제때 출현하였고 제대로 힘을 썼다면 2.5세대는 금세  시들었거나 통화량이 많지 않은 일부 시골지역에서만 사용 되었을 기술일 것이다. 하지만 3세대 기술이 지지부진하였기에 세계적으로 매우 광범위하게  서비스가 이루어지고 있다.
지금 우리는 2세대와 3세대 기술을 혼재하여 사용하고 있다. 하지만 앞으로 5~7년후에는 어떠한 기술을 사용하게 될 것인가? 아직 뭔지  모르지만 적어도 유선 인터넷 수준의 요금이나 속도로 전세계 어디서나 사용 가능한 무선데이터 기술이 보급될 것으로 예상이 되며 이러한 기술을  4세대로 분류하고 있다. 아직 4세대가 뭐고 기술이 정확히 무엇인지는 확정이 되지 않았다.
이러한 이동통신 기술의 발전에 음성서비스는 주제가 되지 않는다. 모든 발전의 목적은 고속데이터 전송에 있다고 하여도 과언이 아니다.
이제 좀더 세대별 기술을 살펴 보도록 하자.



1세대 이동통신

1세대는 아날로그 방식으로서 미국의 AMPS방식(1982), 영국의 TACS방식(1985), 북유럽의 NMT방식(1981,1986)이  대표적 기술로서 기술의 차이는 그만그만하며 다만 사용하는 주파수 대역이 다르거나 주파수 폭이 조금씩 다르다는 정도이다. 따라서 1세대에서는  미국식이니 유럽식이니 계파가 갈리지 않는다.
가장 보급이 많이 되었던 AMPS방식은 미국의 AT&T, Motorola가 1982년 상용서비스를 시작하였으며 우리나라에서는 1984년에  도입되어 2000년에 공식 철거가 되었다. 철거된 아날로그 기지국은 몽고에 중고로 팔려가 1년정도 서비스를 하다 폐기가 되었으며, 2004년  미국에서도 서비스가 중단되어 실질적으로 명을 다하였다.



2세대 이동통신

2세대는 기술부터는 유럽진영과 미국진영으로 확실하게 편을 가르게 된다. 물론 일본도 PDC 라는 기술방식으로 명함을 내밀기는 하였지만  일본 내에서만 서비스가 이루어 지었기에 계파의 분류에는 끼지 못하여 전세계 이동통신 기술시장에서 일본의 위상이 급격히 하락하게 되었다.
2세대의 출발은 유럽식 또는 비동기식이라 불리는 GSM 방식으로서 1992년부터 상용화가 이루어지었다. GSM 기술은 한 개의 주파수를  8명이 순차적으로 사용하는 TDM 기술을 사용하고 있다 즉 8명이 줄을 서서 차례차례로 주파수를 돌아가면서 사용하는 기술이다. 이 GSM  기술은 특정 회사나 국가가 독점한 기술이 아닌 개방적 성격의 기술이었기에 급격하게 보급이 이루어져 GSM 의 진화된 계열인 GPRS, EDGE,  WCDMA까지 포함하여 현재 전세계 80% 정도를 점유한 가장 보편적 기술이다.
두 번째로는 미국의 퀄콤사의 독점적 기술로 개발된 CDMA 방식으로서 우리나라에서 1996년 최초로 상용화가 이루어져 현재는 이후 진화된  cdma2000, EVDO 기술까지 포함하여 전세계 이동통신 가입자의 약 20% 정도를 차지하고 있다. CDMA 기술은 한 개의 주파수를  수십 명이 동시에 사용하는 기술로서 어찌 보면 GSM 보다 한 수 위라 할 수 있다. 이외에도 미국에서는 아날로그 AMPA 기술을 디지털  방식으로 변환시킨 TDMA 라는 기술이 일부 사용되기도 하였으나 2세대 기술의 큰 계파로는 분류하지 않고 있다.



2.5세대 이동통신

공식적으로 2.5세대라는 용어는 존재치 않는다. 3세대 이동통신 IMT2000, 즉 2000년에 상용화 목표로 진행을 하여 왔는데 워낙  지지부진 하다 보니 2세대 기지국에 소프트웨어를 업그레이드하여 임시방편으로 잠시 써볼까 하여서 탄생한 기술이다. 물론 3세대가 활성화 되었더라도  2세대 기지국을 모두 폐기할 수 없기에 시골 지역의 2세대 기지국은 2.5세대로 업그레이드 하여 사용하고자 하는 목적도 있다.
어찌하든 동기식의 IS95B 방식과 비동기식의 GPRS, EDGE 가 2.5세대에 해당하고 있으며 그 중 GPRS 와 EDGE는 전세계적으로  아주 보편화된 기술로 자리 잡고 있어 전세계 GSM 및 TDMA 방식 기지국 대부분이 이 기술로 업그레이드가 되어 서비스 중이다. 우리나라에서  수출하는 핸드폰의 80% 이상이 이 기술에 해당한다.
CDMA 방식에서의 2.5세대 기술인 IS95B 는 우리나라를 포함하여 아주 일부 국가 일부 지역에서만 2000년부터 시작하여 사용되고  있다.
결론적으로 2.5세대 기술은 2세대 기지국의 소프트웨어를 업그레이드하여 중속의 데이터 서비스를 제공하기 위하여 탄생한 틈새 기술방식이다.
이외에도 2세대 기술인 미국의 TDMA 기술은 2.5세대인 GPRS 로 진화하여 서비스가 이루어지어 대부분의 지역에서 TDMA 서비스는  중단이 되었다.



3세대 & 3.5세대 이동통신

GSM 방식은 2.5세대인 GPRS 와 비동기식 IMT2000 인 WCDMA 로 발전을 하였으며, WCDMA 신규 주파수대역을 확보하지  못한 사업자와 기존 GSM 기지국의 재활용을 위한 방안으로서 2.75 세대에 해당하는 EDGE 방식이 2004년부터 상용화가 이루어지어  급격하게 보급이 확산되었다. WCDMA 방식은 HSDPA, HSUPA등으로 진화하면서 동기식 IMT2000 에 대한 경쟁력을 확보하여 전세계  서비스 범위를 넓혀가고 있다.
CDMA 초기 기술에 해당하는 IS95A 방식은 2.5세대에 해당하는 IS95B 방식을 거쳐 동기식 IMT2000 방식인 CDMA2000  과 EVDO 방식으로 진화를 하였으며, 또 다른 진화 방향으로 삼성전자의 주도하에 EVDV 방식으로 진화를 시도하다 꽃도 피워보지 못하고  2005년 막을 내리게 된다.
이외에 중국은 독자적 3세대 방식인 TD-SCDMA 를 1998년부터 개발하여 2006년 상용화를 앞두고 있다.
세계통신연맹에서는 비동기식WCDMA/HSDPA, 동기식 cdma2000/EVDO/EVDV, 중국식 TD-SCDMA 세 종류의 기술을 IMT2000  으로 정의하고 있다.



4세대 이동통신

지금보다 5년 또는 7년 이후에 도입될 4세대 이동 통신이 무엇인지는 아무도 정확히 알지 못한다. 다만 지금의 무선인터넷의 문제가 유선보다  비싸고 속도가 느리다는 점을 고려하면 유선과 비슷한 수준의 요금으로 서비스가 가능하고 속도도 통화자당 ADSL, VDSL 수준 이상의 속도가  가능하여야 함을 알 수 있다. 물론 HSDPA 등이 14Mbps 로 VDSL 수준으로 이라고 하지만 이는 기지국의 최고속도이지 통화자당  속도를 의미하는 것이 아니기 때문이다. 즉 10명이 동시에 영화를 보는 경우 1.4Mbps 가 되는 뜻이다. 또한 전파상태가 아주 좋을  때에 국한된 이야기이다. 적어도 4세대 기술에서는 통화자의 전파상태에 상관없이 ADSL, VDSL 수준이상이 가능하여야 할 것이고 그러하기에  기지국의 최고속도는 아무리 전파상태가 좋지 않아도 100Mbps 이상이어야 함을 4세대 기술의 기본 조건으로 정의하고 있다. 물론 전파가  좋으면 1Gbps 등이 가능할 것이다.
이외에도 기술방식에 상관없이 국가간 완벽한 로밍등의 조건이 추가될 것이다.
결론적으로 고객이 지구 어디에서나 유선과 무선의 경계를 인식하지 않아도 되는 기술 그것이 4세대 기술이 구현하여야 할 궁극적 목적이다.
그럼 어떠한 기술 방식이 4세대 기술을 구현할 수 있을 것인가? 과연 cdma 기술로 가능할 것인가?? 결론적으로 cdma 는 아니다는  것이다. CDMA 기술은 속도가 증가하면 복잡도는 기하급수적으로 증가하는 기술방식이다. 따라서 지금보다 속도가 10배,100배 증가하려면  cdma 복잡도는 1000배 10000배로 증가하여야 하기에 도저히 현실적이지 않으며 실제 퀄컴 사장도 cdma 가 4세대에 적합 지 않음을  공식적으로 인정하기도 하였다.
그렇다면 cdma 보다 빠른 기술이 무엇인가?? 굳이 이동통신 기술 내에서만 찾아볼 필요가 없다. 유선기술이던 방송기술이던 더 빠르기만  하다면 그 기술을 이동통신에 알맞게 고쳐 쓰면 된다. 우리 주변에 제일 빠른 것은 ?? 아마도 ADSL, VDSL 그리고 유럽형 디지털  TV 일 것이다. 그리고 그 기술의 공통점은 CDMA 가 아닌 OFDM 기술이라는 점이다. OFDM 이 뭔지는 몰라도 cdma 에 비하여  빠르다는 것에는 어느 누구도 이견이 없다. 다만 이동통신에 적합하지 않다고 생각하여 왔을 뿐이다. 따라서 4세대 에서는 그러한 OFDM  기술을 이동통신 환경에 알맞게 업그레이드 하여 사용하도록 정의하고 있다.
어찌하든 4세대 이동통신 기술은 새 판을 짜는 기술이라 할 수 있다.



그럼 와이브로는 몇 세대?

와이브로는 바로 3세대와 4세대를 잇는 징검다리 기술로 불리고 있다. 따라서 와이브로도 3.5세대 범주 안에 포함시키거나 세대의 분류에서  열외시키고 있다.
물론 최고속도가 20Mbps 정도로 HSDPA 보다 빠르다고는 하지만 이는 말 그대로 이론적이고 실제 고객입장에서는 유선보다 비싸서 쓰기  겁나기는 매일반이다.
와이브로는 4세대 기술의 축소판 기술이다. 따라서 우리가 2세대 3세대에서처럼 cdma 기술로 퀄컴에 끌려 다니지 않기 위하여는 와이브로를  통하여 4세대를 준비하는 예습이 필요한 것이다. 공식적 표현으로는 4세대 원천기술을 미리 확보하여야 한다는 뜻이다.
이러한 이유가 우리나라가 불투명한 사업성에도 불구하고 OFDM 방식의 와이브로 서비스를 밀어 부치는 이유이기도 하다.
고객 입장에서는 와이브로가 왜 꼭 필요한지 의야 할 수 있지만 국가적으로 보거나 기술 차원에서 보면 필연적으로 주도하여야 할 기술인 것이다.