4G, 4G 하는데 도대체 4G가 뭐지

[비상구]

4G(왼쪽 휴대폰)와 3G통신망의 다운로드 속도를 테스트하고 있다.

◇ 이동통신 규격 변화
	1G	2G	3G	pre-4G / 4G
접속방식	아날로그	GSM CDMA	WCDMA CDMA2000	LTE / LTE-Advanced 와이브로/와이브로-에볼루션
데이터 전송속도		14.4 ~ 64kbps	144kbps ~ 2Mbps	100Mbps ~ 1Gbps
전송형태	음성	음성/문자	음성/문자/동영상 등	음성/문자/동영상 등
다운로드 속도(800MB)	다운로드 불가	약 6시간	약 10분	약 1분30초~10초
사용시기	1988 ~ 1996년	1994년 ~ 현재	2002년 ~ 현재	2011년 ~ 현재

최근 광고에 심심치 않게 등장하는 단어가 있다. ‘4G·LTE’ 가 바로 그것이다.
통신사들은 기존 3G 이동통신을 뛰어넘는 새로운 이동통신 시대가 다가온다고 말한다.
이 기술이 적용된 단말기들도 출시를 앞두고 있다. 이렇게 이슈가 되고 있는 4G는 도대체 무엇일까?
2G·3G·4G라 부르는 이동통신 방식은 ITU(International Telecommunication Union, 국제전기통신연합)가 정한 규격이다.
각 세대 구분의 가장 중요한 기준은 전송 속도의 차이이다.

▲1G 통신= 1세대 이동통신 방식은 ‘아날로그 통신’이었다.
음성을 그대로 전송하는 방식이기 때문에 전송속도가 느리고 주파수 간섭으로 인한 혼선 문제와
사용자가 많이 몰리면 주파수가 부족해 통화가 되지 않는 경우도 발생됐다.

▲2G 통신= 2세대는 아날로그 방식의 단점을 개선해 음성을 디지털 신호로 변환해 전송하는 ‘디지털 통신’이었다.
디지털로 변환됨에 따라 적은 데이터 용량으로 깨끗한 품질의 통화를 할 수 있게 됐다. 2G 통신 규격은 GSM(유럽식)과
(미국식)으로 나뉜다. 세계적으로는 GSM방식을 많이 사용했지만, 국내에서는 CDMA방식을 세계 최초로 상용화시켜 사용했다.
CDMA방식은 개인정보를 단말기에 저장하지만, GSM방식은 SIM이라 불리는 카드에 저장한다.

▲3G 통신= 3세대는 2000년부터 1.8㎓~2.2㎓ 주파수 대역을 전 세계 공통으로 적용하려 했으나
제대로 시행되지는 않았다. 유럽식 GSM은 WCDMA로, 미국식 CDMA는 CDMA 2000으로 각각 나뉘어 발전됐기 때문이다.
이후 3G 이동통신은 각자의 방식대로 발전을 거듭했다. 유럽식 WCDMA는 HSPA(HSDPA/HSUPA), HSPA+ 등으로,
CDMA 2000은 CDMA 2000 EV-DO, 리비전(Rev.) A/B 등으로 발전하며 실시간으로 동영상, 사진 등을
전송할 수 있을 만큼 속도가 향상됐다.

전 세계적으로 보면 유럽식 WCDMA 방식이 70% 이상 차지하며,
현재 국내에는 SKT와 KT가 HSPA·HSPA+ 방식으로, LG U+는 CDMA 2000 EV-DO·리비전 A 방식으로 서비스하고 있다.


htc의 4G폰

▲4G 통신= 2008년 ITU에서 4세대 이동통신 규격을 정의하면서, 저속 이동 시 1Gbps, 고속 이동 시
100Mbps의 속도로 데이터를 전송할 수 있어야 한다고 규정했다. 이에 따르면 현재 LTE·와이브로는 엄밀히 말해
4세대 규격이라 할 수 없다. 당시 ITU는 4세대 규격의 선정 후보로 LTE를 개선한 LTE-Advanced와 와이브로를 개선한
와이브로-에볼루션(Wibro-Evolution, 와이맥스2)을 언급한 바 있다.

LTE와 와이브로는 ‘pre-4G’ 혹은 ‘3.9G’로, 진정한 4세대 규격은 각각이 발전한 LTE-Advanced와
와이브로-에볼루션으로 보는 것이 일반적인 견해였다. 그런데 2010년 12월 ITU에서 LTE·와이브로·HSPA+ 등도
4G라고 부를 수 있다는 보도자료를 내면서 현재 이동통신사는 이를 ‘4G’라고 부르고 있다.

▲4G 필요성= 문자와 음성통화 위주로 사용하던 휴대폰은 스마트폰의 등장으로 무선 인터넷 사용이
기하급수적으로 늘어나게 됐다. 하지만 현재 이동통신의 속도와 주파수 대역으로는 폭증하는 데이터 사용량을
수용하지 못하게 됐다. 결국 일부지역에서는 3G망의 부하로 음성통화가 끊기거나 인터넷 접속이 지연되는 현상이 나타나고 있다.
무선 데이터 사용량은 2~3년 사이 지금의 3배 이상 늘어날 것으로 전망되고 있으며, 아이패드·갤럭시탭과 같은 태블릿 출시로
이러한 추세는 가속화될 것으로 예상된다. 새로운 이동통신 기술의 적용이 필요한 시점이 된 것이다.

▲4G 속도= 현재 3G방식을 사용할 때의 최대 다운로드는 HSPA는 7.2Mbps, HSPA+는 21Mbps 수준이다.
이에 비해 4G LTE는 기존 3세대 WCDMA망과 비교해서 다운로드는 5배(최대 75Mbps), 업로드는 7배(37.5Mbps)
빠른 속도를 제공한다. 현재 3G망을 통해 800MB 상당의 영화 한 편을 내려받는데 약 10분이 넘게 걸리는 데 비해,
LTE망을 통해서는 1~2분 이내로 내려받아 콘텐츠를 볼 수 있다. 이후 LTE Advanced (최대 1Gbps)로 업그레이드되면
약 10초만에 내려받을 수 있다.

이렇게 빨라진 4G로 인해 HD급 동영상을 실시간 스트리밍 방식으로 시청이 가능하게 되면
인터넷 방송·강의·화상통화·3D 동영상 서비스가 확산될 것이며, 온라인 게임도 쾌적한 환경에서 이용이 가능하게 될 것이다.
사진, 동영상 등의 다양한 콘텐츠를 언제 어디서든 클라우드 서비스에 올리고 내리는 모바일 클라우드 시대가 본격적으로
열리게 될 것이다.


와이브로 에그

▲4G 상용화 시기는= LTE는 현재 경남지역에서는 사용할 수 없다. 아직 전국망이 구축되지 못했기 때문이다.
LG U+는 2012년 하반기, SKT는 2013년까지 전국망을 구축할 계획이다. KT는 2G망 종료 이후 LTE망을 구축할
예정이라 좀 더 늦어질 것으로 예상된다.하지만 와이브로는 현재 시 지역에서는 사용 가능하다.
와이브로 휴대폰을 구입하거나 ‘에그’라는 단말기를 통한 WIFI(와이파이) 접속으로 기존 스마트폰과 노트북을 사용할 수 있다.

업계 관계자는 “아직 LTE는 사용 가능한 지역이 좁고, 이로 인해 출시될 단말기들은 3G·4G 두 개의 칩이 들어가
배터리 소모가 많은 문제가 있다”라고 말했다. 또 “현재 구매를 생각한다면 대부분 2년 약정이기 때문에,
약정기간이 완료되는 2013년 LTE 전국망 시대가 열린 뒤 4G폰을 구매해도 늦지 않다”고 조언했다.

☞G (Generation) : 세대.
☞GSM(Global System for Mobile communications) : 시분할된 신호를 주고받는 유럽식 통신 방식.
☞CDMA(Code Division Multiple Access) : 암호화된 디지털 신호를 주고받으며 단말기별 키에 맞는 부분을 해독해 통신하는 방식.
☞LTE(Long Term Evolution) : 유럽식 4세대 통신방식의 이름.
☞와이브로(WiBro/Wireless Broadband Internet) : 모바일 와이맥스(Mobile WiMAX)라고도 하며
무선광대역인터넷, 2.3㎓ 휴대인터넷 등으로 풀이.