LTE-어드밴스드의 두 기술, 하반기 LTE 시장의 변수

지금 이통 시장은 보조금 문제를 두고 진흙탕 싸움을 하고 있어 크게 부각되고 있지는 않지만, 세 이통사는 새로운 기술의 도입을 준비하고 있다. 지금의 LTE보다 더 빠르고 안정된 전송 속도와 성능을 낼 수 있는 LTE-어드밴스드(Advanced, 이하 LTE-A)의 두 기술을 도입하려는 것이다. 지금 4세대 통신이라고 부르고 있는 LTE는 사실 완전한 4세대는 아닌, 표준화 측면에서는 3.9세대로 일컬어지지만, 실질적인 4세대라 부를 수 있는 LTE-A를 머지 않아 경험하게 되는 것이다. 지금도 LTE-A의 일부 기술이 도입되기는 했지만, 진짜 그 장점을 경험하게 되는 것은 올해 하반기부터다.


캐리어 애그리게이션(Carrier Aggregation)


LTE-A가 도입되면 이용자가 피부로 체감하게 될 변화는 속도다. 특히 두 개 이상의 주파수를 묶어 단일 대역의 속도를 내게 만드는 캐리어 애그리게이션(Carrier Aggregation, 이하 CA)이 대표적이다. 혹 이것이 현재 LTE 서비스에 이미 적용된 것이 아니냐는 이들도 있을 텐데, 아마 멀티 캐리어(Multi Carrier)와 혼동을 하는 것일 수도 있다. 멀티 캐리어는 두 개의 주파수 가운데 더 신호가 좋은 녀석으로 골라서 쓰는 재주를 부린다. 주파수를 묶는 게 아니라 선택하는 개념의 기술이다.


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왼쪽 캐리어 애그리게이션과 오른쪽 단일 대역의 속도 비교
CA는 두 개의 다른 주파수 대역을 묶어 좀더 넓은 하나의 전송 통로로 만드는 것이다. 지금 이통사마다 각기 다른 대역의 LTE 주파수를 2개씩 보유하고 있고 각 주파수마다 10MHz의 대역폭을 갖고 있는 데 그 주파수 두 개를 묶어 20MHz의 대역폭으로 넓히는 것이 핵심이다. 예를 들어 SKT는 800MHz(874~884)대 밴드5와 1.8GHz(1,850~1,860)대 밴드3에 각 10MHz의 대역폭을 갖고 있는 데 이 두 주파수를 묶어서 20MHz로 만드는 것이다.


종전 LTE에서 10MHz 대역폭으로 전송할 수 있는 최대 속도는 75Mbps다. CA로 두 주파수를 묶어 20MHz 대역으로 만들면 이론적으로는 최대 150Mbps까지 속도를 낼 수 있는데, 실제 테스트 단계에서도 이에 버금가는 속도를 보이긴 한다. 이번 MWC에서 SKT와 퀄컴이 현장에 테스트 장비를 두고 CA의 품질을 실시간으로 측정해 공개했는데, 실제 속도가 거의 150Mbps에 가깝게 나왔다. 물론 실제로 서비스했을 때는 이보다 속도가 더 떨어지지만, 지금 LTE보다는 더 빨라진다. 최대 5개의 대역폭을 묶어 100MHz까지 대역폭을 늘릴 수 있고 최대 1.5Gbps까지 전송 속도를 올릴 수 있기 때문에 이통사들이 주파수를 더 확보하려고 노력할 수밖에 없는 상황이다.


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캐리어 애그리게이션 테스트 장비
하지만 CA가 멀티 캐리어와 완전 별개는 아니다. 일단 멀티 캐리어가 되는 지역이어야 CA가 가능해서다. 두 개의 주파수가 떠 다니도록 작업된 지역이 아니면 CA도 쓸 수 없다. 이미 멀티 캐리어를 넓은 지역에 상용화한 이통사가 CA를 적용하는 데 좀더 유리한 상황인 셈이다. 현재 MC는 SKT와 LG U+가 상용화를 시작했고, KT가 상용화를 준비 중이다.


스몰 셀(Small Cells)


일반적으로 이용자들은 기지국을 통해 전달되는 무선 전파를 잡아서 쓰게 되는 데, 하나의 기지국에서 수용할 수 있는 용량은 제한되어 있다. 이러한 기술적인 제약은 가끔 예기치 않은 문제를 야기하는 것을 일부 이용자들은 경험했을 것이다. 예를 들어 불꽃놀이나 보신각 타종 행사, 대규모 응원전처럼 많은 사람들이 특정 지역에 몰리면 데이터가 느려지거나 아예 데이터를 쓸 수 없는 일이 종종 생기는 데, 이러한 현상은 망이 포화되었을 때 일어나는 일들이다.


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사진 속 큰 원이 가상의 기지국 커버리지이고 오른쪽 작은 원이 작은 전파 유닛이다. 큰 기지국 안에서 작은 기지국으로 이동해도 핸드오버는 일어나지 않는다.
하지만 꼭 이런 일이 아니라도 망의 수용 능력은 한계가 있기 때문에 이에 대비할 필요는 있다. LTE가 본격적으로 서비스되고 있는 지금 망 포화를 걱정할 정도로 데이터 트래픽이 급증하고 있는 상황이다. 망이 포화되어 데이터 전송이 느려지는 것은 앞서 이야기한 대로 망 품질 저하로 이어지므로, 빠른 속도가 강점인 LTE의 품질이 떨어지는 것은 서비스의 불만으로 이어질 것은 불보듯 뻔한 일이다. 결과적으로 망 용량을 늘리기 위한 기술을 자연스럽게 고민하지 않을 수 없는 것이다.


LTE 네트워크의 수용 용량을 늘리기 위한 하나의 방책으로 스몰 셀이 있다. 스몰 셀은 하나의 기지국 안에 여러 개의 작은 기지국을 늘려 이용자가 하나의 특정 기지국으로 몰리는 것을 방지하면서 전파의 품질을 유지할 수 있는 기술이다. 이러한 스몰 셀 도입으로 이통사들은 몇 가지 장점을 얻을 수 있다. SKT가 준비하고 있는 슈퍼 셀(Super Cell)을 보면 망 수용량을 100배까지 확장할 수 있고 시설 투자 비용을 크게 줄일 수 있는 것으로 알려졌다. 더불어 기지국 안의 작은 기지국으로 이용자가 이동하더라도 기지국 전환에 따른 핸드오버가 일어나지 않기 때문에 데이터가 끊어지지 않고 일정한 품질을 유지할 수 있는 것을 이번 MWC에서 시연을 통해 보여준 바 있다.


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이러한 가상의 장비를 통해 테스트한다. 장비 가격은 10억 원 수준.
스몰 셀은 반드시 LTE만을 위한 기술은 아니고 펨토셀, 피코셀, 마이크로셀 같은 다양한 방식을 아우르는 말이지만, LTE 망과 전파 자원을 관리하는 데 좀더 효율적이어서 여러 이통사들도 이를 도입하기 위해 준비하고 있다. 다만 실제로 이 기술을 적용하고 그 효과를 경험하기까지는 여전히 시간이 더 필요하다. 대부분은 올해보다 내년 도입을 목표로 하고 있는데, 데이터 트래픽의 상황에 따라 도입 시기는 조절될 수 있을 것으로 본다. 최근 데이터 폭증에 대한 우려가 현실화 되고 있다는 보도는 주파수를 확보하기 위한 일종의 여론 몰이 가운데 하나지만, 실제 트래픽 폭증이 일어나고 있는 것은 사실이므로 이통사들도 주파수 분배가 끝난 뒤에 스몰 셀 도입을 고민하게 될 것으로 보인다.


덧붙임 #


LTE-A의 CA 모드를 쓰기 위해선 이 기술이 적용된 통신 모듈이 있는 스마트폰을 써야 한다. 대표적인 모뎀 칩셋인 퀄컴의 MDM9225와 MDM9625은 지난 해 말 샘플링이 공급되었고, 올 6월 이후부터 공급될 예정이다.

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chitsol Written by:

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