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알기쉬운 이동통신기술

3G? 4G?

by 석사만세 2023. 2. 9.

일단 첫 번째 시간이니 가벼운 주제로 시작해 봅니다.

우리가 LTE를 4G(4th Generation)라고 부릅니다. 참, LTE는 Long Term Evolution의 약자입니다. 그리고 WCDMA를 3G라고 부르구요. 그렇다면 2G도 있고 1G도 있느냐? 당연히 있습니다.

이동통신 그러니까 휴대폰은 1980년대에 본격적으로 일반인들에게 보급되기 시작했습니다. 당시에는 그냥 음성 전화를 유선에서 무선으로 바꾼 정도의 개념이었고 기술도 아날로그 기반이었습니다. 이때가 1G입니다. 그러다가 1980년대 후반부터 아날로그의 가입자가 폭증하기 시작하면서 같은 주파수 대역 내에서 더 많은 가입자를 수용할 수 없을까를 고민하게 되고 그래서 나온 기술이 아날로그를 디지털화한 2G 입니다. 2G의 대표적인 기술로는 CDMA와 GSM이 있었는데 우리나라에서는 GSM은 상용화되지 않았고 CDMA만 상용화 되었습니다.

그러다가 2000년도 초반에 휴대폰으로 무선인터넷을 사용하면 좋겠다는 의견들이 마구마구 제시되었고 그러면 전송속도를 더 높여야 된다는 결론에 이르게 됩니다. 그래서 2G가 지나가고 3G 시대가 오는데 3G의 대표적인 기술은 WCDMA와 CDMA 1x 또는 EVDO 같은 기술이 있었습니다. 이 기술들은 기본적으로 CDMA 기술에서 채널 대역폭을 더 광대역화 하는 것이 핵심이었습니다. 이동통신에서 전송속도와 채널 대역폭은 비례관계에 있거든요. 다시 말하면 채널 대역폭이 넓을수록 전송속도는 빨라진다는 겁니다.

2G에 두 가지 기술이 있다고 말씀드렸죠? CDMA와 GSM... GSM은 유럽을 중심으로 전세계 시장의 약 90%를 차지합니다. CDMA는 여러분도 잘 아시다시피 미국의 퀄컴이라는 회사와 국내 회사들이 도입한 기술이죠. GSM을 표준화하는 기관은 3GPP이고 CDMA는 3GPP2라는 기관에서 표준화를 했는데 GSM 진영이 3G를 WCDMA로 결정하면서 3G에서는 CDMA 기술이 득세하게 됩니다.(사실상 WCDMA와 CDMA 기술은 대역폭의 차이와 동기화의 차이 이외에는 규격이 대동소이합니다.) WCDMA 기술은 국내에도 도입되었는데 SK텔레콤과 KT가 망을 도입해서 아직도 운용중입니다. LGU+는 WCDMA가 아닌 CDMA를 통해서 3G를 구현했구요. WCDMA 기술은 또다시 HSDPA와 HSUPA 그리고 HSPA+로 발전하게 되는데 자세한 설명은 생략하겠습니다. 모두 전송 속도를 높이는 방향으로만 발전되었다 뭐 그 정도만 기억하시면 되겠습니다.

그러다가 2000년대 말 정확히는 2009년에 LTE라는 기술이 텔리아소네라라는 유럽 이동통신사업자에 의해 처음으로 시연되게 됩니다. 국내에는 이 보다 약 2년 정도 늦게 도입되었습니다. 초창기에 LTE가 4G냐 아니냐를 가지고 갑론을박이 있었습니다만 결론적으로 LTE는 4G로 통상 지칭합니다. 제가 여기서 왜 통상 지칭한다라는 표현을 썼냐하면 기술적으로 LTE는 4G의 요구사항을 100% 만족시키지 못했습니다. 그래서 LTE 이후에 나온 LTE-A(LTE-Advanced)부터가 진정한 4G라는 주장이 있었던 것입니다. 뭐 어쨌든 우리가 쉽게 이해하려면 그냥 LTE는 4G라고 보시면 되겠습니다.

그렇다면 4G는 LTE 기술 뿐인가? 아닙니다. 사실은 LTE보다 상용화가 앞섰던 Mobile WiMAX라는 기술이 있었습니다. 국내에서는 와이브로라는 이름으로 알려져 있지요. 그런데 LTE와 Mobile WiMAX의 경쟁은 의외로 싱겁게 끝나 버립니다. LTE의 압승으로 말입니다. 기술의 우수성 보다는 누가 더 많이 채택하느냐의 싸움에서 Mobile WiMAX가 진 것이지요. Mobile WiMAX 기술과 LTE는 매우 유사합니다. 우선 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)과 MIMO(Multi Input Multi Output)를 기본으로 한다는 점에서 그렇습니다. 쉽게 얘기한다더니 점점 이상한 용어가 나온다고 불평하시는 분들이 계실 수도 있을 듯 한데 이건 나중에 다시 설명드리겠습니다.

어쨌든 4G는 LTE로 전세계가 대동단결하게 됩니다. 사실상 3G에서 하나의 표준으로 전세계를 묶으려는 시도가 있었지만 미국과 유럽의 이해관계 차이로 달성하지 못했던 문제가 4G에 와서야 달성된 것이지요. 그런데 말입니다. LTE도 사실은 기술이 하나만 있는 것은 아닙니다. LTE-FDD와 LTE-TDD 두 가지가 있습니다. 국내에는 아직 LTE-TDD는 도입되지 않았고 모두 LTE-FDD 방식만 사용되고 있습니다. 그렇지만 중국과 인도를 비롯한 국가에서는 LTE-TDD를 많이 검토하고 있습니다. FDD와 TDD의 차이도 다음에 다시 설명드리겠습니다.

구구절절 긴 글이 되었는데 요약하면 아래와 같습니다.

1G(아날로그) > 2G(디지털) > 3G(광대역디지털) > 4G(OFDM & MIMO) > 5G(아직 논의 중)으로 이동통신 기술은 발전하고 있습니다.

자 여기서 문제... 우리나라에 3개의 이동통신 회사가 있죠? SK텔레콤, KT, LGU+...

SK텔레콤은 2G가 있을까요? KT는요? LGU+는 어떨까요? 아래 표를 보시죠~ 음... 그렇다면 우리나라는 아직 2G 서비스를 하고 있는건가? 사실은 아닙니다. 2G 서비스같은 3G 서비스를 하고 있지요. 이게 무슨 말이냐? 2G 서비스인 IS-95A 계열의 기술은 소멸되고 없는 상태이고 지금 서비스는 CDMA 1x만 남아있으니 결국은 2G는 현실적으로 없다고 보는게 맞습니다.


SK텔레콤
KT
LGU+
1G
AMPS로 서비스했으나 서비스 종료
없었음(2G부터 서비스함)
없었음(2G부터 서비스함)
2G
CDMA(서비스 종료함)
CDMA(서비스 종료함)
CDMA(서비스 종료함)
3G
WCDMA/CDMA 1x/EVDO(이 중에 WCDMA만 아직 서비스 중이고 CDMA 1x와 EVDO는 종료함)
WCDMA/CDMA 1x/EVDO(이 중에 WCDMA만 아직 서비스 중이고 CDMA 1x와 EVDO는 종료함)
CDMA 1x/EVDO(서비스 종료함, 단 WCDMA는 서비스한 적 없음)
4G
LTE/LTE-A/WiBro(LTE/LTE-A 서비스 중, 단 WiBro는 서비스 종료함)
LTE/LTE-A/WiBro(LTE/LTE-A 서비스 중, 단 WiBro는 서비스 종료함)
LTE/LTE-A(2개 모두 서비스 중, 단 WiBro 망은 없음)

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