하이에나통신
데이터 통신 과제로 나온 이동 통신 표준화를 단계별로 조사 및 분석 과제를 손으로 쓰는데 정말 힘들었다.
(A4 용지 꽉꽉채워 7장...ㅎㄷㄷ)
TV광고에서 2G네 3G네 글로벌 로밍이네, USIM칩 등 알 수 없는 단어들이 난무하면서 사실 핸드폰은 그냥 전화만 되면 되는거지라는 생각에 아무 생각없이 사용했었는데 이번 기회를 통해 이동통신의 역사와 기술들의 변천에 대해 한 번 더 생각해 볼 수 있는 기회가 되겠구나라는 생각이 들어 준비한 특집! 이동 통신 기술의 변천사!

첫번째로 우리가 2G, 3G, 4G라고 나누는 근본적인 이유에 대해 생각해보자.
현재 우리나라에 상용화 되어 있는 이동 통신 세대는 제 3세대 3rd Generation이다. 이 3세대의 약어인 3G를 사용하고 있는 것이다.
올해 말이나 내년에는 4G가 상용화가 된다고 한다.
(말마따나 3G가 뭔지 이제 겨우 알만하니 바로 넘어가버리는 구나...)

이동 통신 기술의 세대 구분의 기준은 바로 '전송속도'다.
얼마나 빠르게 데이터를 서로에게 전송할 수 있느냐는 곧 같은 시간에 얼마나 많은 데이터를 전송할 수 있느냐는 얘기와 진배없다.


1세대에서는 아날로그 방식을 사용해 음성 정보를 전송했다면, 2세대에서는 '디지털' 신호를 사용한 것이 특징이다.
우리나라에서 흔히 2세대로 많이 사용했던 CDMA도 2세대이지만, 그렇다고 전 세계의 나라가 같은 CDMA를 사용한 것은 아니다.

2세대에서 유럽은 GSM이라는 기술을 사용한다.
(동기식이라는 방식과 비동기식이라는 차이가 있는데 유럽식과 미국식의 차이는 다음 시간에...)

하지만 이동 통신 기술이 1세대와 2세대는 분명히 아날로그 방식과 디지털 방식으로 신호 처리 방식이 다르지만 세대를 구분하는 이유는 단순히 코딩 기술이 달라서가 아니라고 한다.

음성을 아날로그가 아닌 디지털로 전환해 전달하게 되면서 훨씬 압축적으로, 적은 정보로 이전보다 더 깨끗한 통화품질을 제공할 수 있게 됐기 때문이다.
(256색으로 사진으로 표현하는 것과 트루 컬러 1677만 7216개의 색으로 사진을 표현하는 것의 차이처럼...)

또한 위의 표에서처럼 2세대에서 부터 본격적으로 문자메시지를 전송할 수 있게 되었다.
내가 어렸을 적에 아버지가 핸드폰을 사용했는데 그 때도 문자가 되었으니 나는 1세대의 이동 통신 기기를 접해본 적이 없는 세대일 수도 있다.

1세대 이전에 1921년 미국 디트로이트 경찰국에서 사용한 차량용 전화 시스템인 MRS(Mobile Radio Service)가 있었고, 그 후 1946년 미국 세인트루이스에서 일반인을 상대로 150MHz대의 수동 접속식(교환원이 통화를 연결하는 방식)서비스가 제공되었다. 1964년에는 자동식 이동전화 시스템인 150MHz 대역의 IMTS(Improved Mobile Telephone Service)가 개발되었다. 이들 방식은 Large Cell 방식으로 채널의 수가 매우 제한적이었고 핸드오프를 지원하지 못함으로서 서비스 지역을 벗어날 경우 통화가 끊기는 등의 불편함이 있었다.

그 후 1세대 아날로그 방식에서는 미국의 Motorola 등을 필두로 북미, 중남미, 아시아 들을 AMPS 방식으로 점령하여 현재까지도 아날로그 방식 중 AMPS가 가장 널리 사용되고 있다. 우리 나라에서도 1984년 AMPS가 도입되어 한국이동통신(현 SK텔레콤)에서 서비스하였다.

일단 1세대의 특징은
아날로그 방식의 이동 통신으로 FDMA를 이용한 최초의 무선을 이용한 음성 서비스이다.
다른 부가 기능은 당연히 없다.
전송 속도도 10kbps(초당 10000개의 비트를 전송함)로 굉장히 느려서 음성외 다른 정보를 보내기 힘들었다.
또한 엄청나게 늘어난 수요를 아날로그 방식으로 모두 수용하기 힘들어
새로운 디지털 방식의 필요성이 제기되었다.

2세대에서는
SMS(Short Message Service, 단문 메세지) 서비스 및 모뎀을 이용한 최대 14kbps의 데이터 서비스가 가능하게 되었다.

2세대의 유명한 표준으로는 북미의 IS-54 TDMA 방식, 유럽의 GSM 방식, 미국의 퀄컴이 개발한 우리 나라의 디지털 이동 통신의 표준인 CDMA 방식, 일본의 PDC(Personal Digital Cellilar)방식 등 다양한 기술들이 경쟁하게 되는데 결과적으로 유럽의 GSM이 시장을 주름잡게 된다. GSM이 시장을 장악하게 된 것은
1. 상용화가 빨랐다.
2. SIM(Subscriber Identity Module)을 통한 로밍이 가능했다.
3. 전 유럽의 표준이었으므로 타 국가로의 파급이 그만큼 빨랐다.


GSM 방식은 기술적으로는 TDMA 방식에 기초하고 있는데 유럽이라는 단일 문화권내에서 이동 통신 방식을 통일함으로서 2세대 디지털 셀룰러 시장에서 주도권을 잡게 되었다. 이에 자극받은 미국이 퀄컴에서 제안한 CDMA 기술을 표준으로 채택하였으나, GSM에 비하여 Roaming(다른 지역 또는 다른 나라에서도 이동 전화 서비스를 이용할 수 있는 것)에 약점이 있었고 GPS(Global Positioning System)를 사용해야 한다는 점으로 인해 우리 나라, 중국, 중남미 등 일부 지역에서만 제공되는데 그치고 있었다. GSM은 SIM을 이용하여 하나의 번호로 해외에서도 동일한 서비스를 이용할 수 있도록 해준다.
(고등학교 2학년때 핸드폰을 샀는데 CDMA라고 적혀있던 초기 컬러 액정 핸드폰 기기가 떠오른다... 난 핸드폰과 CDMA가 거의 같은 단어라고 생각하고 있었는데...)

우리 나라에서는 디지털 이동 통신 표준을 결정할 당시 유럽의 GSM 방식과 미국의 CDMA 방식이 경쟁을 벌였는데 GSM 진영의 핵심 기업인 에릭슨, 노키아, 알카텔 등에서 과다한 로열티를 요구하였고 기술 이전에 소극적인 반응을 보임으로써(왠지 우리 나라가 미국의 개라는 이미지가 강해서 그런듯...) 결국은 미국의 CDMA 방식을 채택하게 된다. 우리 나라가 정치적, 경제적으로 미국의 영향을 많이 받고 있다는 점으로 미루어 보아 이 표준 채택 과정에서도 미국의 굉장한 압력이 작용했음이 당연하지 않을까...?

하지만 우리 나라의 입장에서 보면 오히려 대세인 GSM을 택하지 않고 CDMA를 표준으로 채택함으로서 훌륭한 판단이라는 이야기도 많이 나온다. 왜냐하면 그 뒤 짧은 시간 내에 연구 역량을 집중하여 세계 최초 CDMA 상용화라는 성과를 우리 나라가 낳았기 때문이다. (그럼 뭐하냐 CDMA를 사용하는 국가가 아시아 일부와 미국, 남미 뿐이라 시장 규모가 훨씬 큰 GSM 세계 시장에 진출할 수 있는 기회를 버린 것인데...)

또한, 우리 나라의 CDMA 기술은 세계에서 가장 큰 수준이고 단말기 생산에서도 세계 최고라는 평가를 받지만! 놀라지 마시길... 우리 나라 핸드폰 핵심 기술은 모두 미국의 퀄컴이라는 회사에 의존하고 단말기 매출의 5% 가량이 퀄컴에게 로열티로 지불되고 있다! 퀄퀌이 우리 나라로부터 챙겨 간 로열티만 해도 수 천억원이 넘는 상태라고 한다.

일본은 1세대와 2세대 표준 경쟁에서 빛을 보지 못하였다. 그 당시 일본의 기술력은 우수했는데도 불구하고 표준화 경쟁에 밀려 세계 시장에서 고립되는 좌절을 맛보았다.(아싸!)
하지만, 이 다음에 이야기할 3세대 표준화 경쟁에서는 일본이 중요한 역할을 하니...
다음 글을 통해 3세대에 대해서도 살펴봐야 겠다. 

현재 시장에서의 2G는 3G로 모두 교체된 상태
마지막으로 2세대의 이동 통신 표준화 연대를 살펴보면
1990년대, 디지털 이동 통신 표준으로 CDMA(북미 방식)와 GSM(유럽 방식)
1992년 유럽은 디지털 이동 통신 규격으로 GSM을 채택, 현재 디지털 이동 통신 시장의 80% 이상을 점유
(CDMA는 약 12%)
1996년 한국은 세계 최초로 미국 퀄컴의 CDMA 방식을 상용화하는데 성공!

그 다음 3세대에 관하여는 다음 글에서...

Posted by 하이에나통신
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