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LTE : 고속 무선데이터 패킷통신 규격으로 3G를 '장기적으로 진화(Long Term Evolution)'시킨 기술

광대역 : 넓은 주파수 대역(10MHz 이상의 대역폭을 지청)



  LTE(2011년 9월)부터 LTE-A, 광대역 LTE 그리고 광대역 LTE-A(2014년 6월)까지 불과 3년이 안 된 기간 동안 스마트폰 시장을 뜨겁게 달군 용어들이다. 사실 LTE가 어떤 의미로 사용되며 무슨 약어인지 모르는 분들도 많지만, 이미 국내 스마트폰에서 'LTE'는 3G보다 더 대중화된 서비스로 알려져 있다.


  이런 LTE의 대중화는 1년 이내 출시된 속칭 '최신 스마트폰'들이 LTE 방식을 채택하고 있으니 당연히 진행될 수 밖에 없다. 사용자가 LTE냐 3G냐를 선택했다기 보다 자연스러운 기술의 변화가 대중화 되어간다는 것이다.




  지난 19일 SK텔레콤에서는 '광대역 LTE-A' 서비스를 상용화하였다. 


  광대역 LTE-A에 관심이 없었던 분들도 광대역 LTE-A 관련 TV CF 등장한 김연아를 보며 시선은 물론이고 관심까지 갖게 되었을 것이다. 관심을 가진 김에 SKT에서 이야기하는 세계 최초 광대역 LTE-A가 어떤 서비스인지 알아보면 어떨까? 이번 글에서는 최대한 쉬운 표현을 통해서 LTE부터 광대역 LTE-A까지의 변화를 살펴볼 것이다.






  2011년 9월. SKT가 'LTE' 서비스를 상용화했다. 상용화했다는 것은 서비스를 제공한다는 것 외에도 해당 서비스를 사용할 수 있는 최신 단말기를 출시했다는 의미이다. 요즘은 물론이고 당시에도 '최신 스마트폰'에 대한 사람들의 관심은 그야말로 최고 관심사 중 하나였다. 모바일은 물론이고 IT 전체 분야에서 '스마트폰'이 갖는 관심도는 그야말로 최고 중의 최고였으니까...


  그런 분위기에서 'LTE'는 3G와 다른 특징을 보여주는데... 바로 LTE의 다른 이름인 '4G'에서 느껴지듯... 당시 대중화된 3G보다 한 세대(Generation) 높은 4G였으니 당연히 빠르고 안정된 속도를 보여준다고 이야기했다. 3G(WCDMA)의 최대 다운로드 속도는 14.4Mbps였고, LTE의 최대 다운로드 속도는 75Mbps였다. 당시 와이파이(Wi-Fi)보다 빠른 속도였으니 LTE는 '속도'면에서는 굉장히 매력적인 모습을 보여주었다.



  LTE 서비스 초기에는 망 시설의 부족으로 인해서 제한적인 지역의 서비스가 제공되었고, 서비스 후기에는 사용자가 많아지면서 최대 속도인 75Mbps보다 낮은 속도로 불만을 받았다. 분명히 3G와 비교해서는 빠른 속도였지만, 광고를 통해서 알려진 최대 다운로드 속도인 75Mbps보다는 낮은 속도라는 것 역시 분명했다.






  다운로드 10MHz와 업로드 10MHz를 사용하던 LTE는 주파수 대역의 이론상 속도인 '75Mbps'를 절대 넘을 수 없다. 즉, 사용자가 먼저 알아야 하는 것은 이동통신사에서 갖고 있는 '주파수 대역'과 해당 주파수 대역을 연결할 수 있는 실력으로 속도가 정해진다는 것이다.


  LTE의 75Mbps가 '느리다'고 평가받기 시작할 무렵 SKT는 'LTE-A'라는 서비스를 상용화했다.



  LTE-A는 '주파수 대역'이라고 하는 자원을 이용했다기 보다 '떨어져 있는 주파수 대역'을 하나처럼 묶어주는 '기술'을 이용했다고 생각하면 된다. 쉽게 말해서 10MHz + 10MHz = 20Mhz라는 간단한 산수 공식처럼 75Mbps와 75Mbps 두 개의 주파수 대역을 하나처럼 만들어서 150Mbps라는 최대 다운로드 속도를 제공하는 것이다.


  SKT의 LTE-A는 CA(carrier agrregation), CoMP(Coordinated Multiple Point), eICIC(enhance Inter-Cell Interference Coordiantation)이라는 기술로 가능했다. [관련 글 바로가기


  사실, 사용자가 LTE를 어렵게 생각하게 된 시점이 바로 'LTE-A' 서비스 상용화이다. 2G, 3G 그리고 4G(LTE)까지 쉽고 간단하고 순서를 쉽게 알 수 있는 용어였기 때문에 의미를 몰라도 사용하기 쉬웠다. 그런데 4G(LTE) 이후 서비스되는 것이 'LTE-A'라고 하며 A는 어드밴스드(Advanced)라고 하니... 뭔가 좋은 거 같지만 어렵게 느껴졌다. 관련 내용을 인터넷에 찾아보아도 CA에 대한 이야기만 나오니... 그냥 '빠르고 좋은 것'으로 기억하게 되는 것이다.



  다시 한번 설명하면... LTE-A는 앞에서 이야기한 것처럼 CA라는 기술을 통해서 떨어져 있는 주파수 10MHz와 다른 주파수 10MHz를 하나로 묶어서 사용하는 것이다. 그러면 만약 주파수 10MHz와 다른 주파수 10MHz가 하나의 주파수 20MHz로 대신된다면 CA같이 어려운 기술은 사라지지 않을까?




  사실, LTE-A 서비스가 상용화된 시점에서는 20MHz의 광대역 주파수를 갖고 있는 이통사는 없었다. 하지만 2013년 9월 주파수 경매를 통해서 확보된 주파수가 '광대역 주파수' 즉, '광대역 LTE' 서비스를 가능하게 해주었다.


  앞에서도 이야기했지만 'LTE-A'는 기술이 필요하지만, '광대역 LTE'는 자원(주파수)가 필요한 것이다. 주파수 경매로 획득한 자원(주파수)는 자연스럽게 SKT를 비롯한 이통사들에게 '광대역 LTE' 서비스를 제공하게 해주었고... 


  LTE-A(10MHz + 10MHz)와 동일한 최대 속도(150Mbps)를 제공하는 '광대역 LTE(20MHz)'를 어렵지 않게 상용화할 수 있었다.





  150Mbps라는 최대 다운로드 속도를 보여주는 LTE-A와 광대역 LTE는 왜 싸움이 일어났을까?


  속도 경쟁에서 150Mbps라고 하는 최대 다운로드 속도가 같은 두 가지 서비스(LTE-A와 광대역 LTE)가 이슈를 끊임없이 내놓은 이유는 바로 '아이폰'과 같이 LTE-A 미지원 단말기의 속도였다.


  LTE-A는 앞에서 '기술'이 필요한 서비스라고 했다. CA와 같은 기술이 망 시설에서만 필요한게 아니라 단말기인 스마트폰에서도 필요했다. 즉, LTE-A를 지원하는 스마트폰만 150Mbps의 속도를 즐길 수 있었다. 하지만 '광대역 LTE'는 기술이 아닌 자원(주파수 대역)이 중요한 만큼 단말기의 성능과 상관없이 최대 150Mbps를 지원했다.


  물론 광대역 LTE도 스마트폰의 통신 칩셋에 따라서 최대 다운로드 속도는 100Mbps와 150Mbps로 구분되었는데... 아이폰 5s라고 하는 인기 스마트폰 사용자는 기존 75Mbps에서 100Mbps로 25% 속도 향상을 경험할 수 있는 '광대역 LTE'를 선호하게 되는 것이다. 같은 돈(비용)을 내고 LTE-A는 '75Mbps'를 제공하지만 광대역 LTE는 100Mbps를 제공하니 아이폰5s와 같이 LTE-A 기능을 탑재하지 않은 스마트폰 사용자는 '광대역 LTE'를 선호하는 것이다.



  결국 SK텔레콤를 비롯하여 KT와 LG U+ 모두 LTE-A 또는 광대역 LTE를 통해서 최대 150Mbps의 다운로드 속도를 제공하는 서비스로 경쟁을 했다. (이때는 속도가 아닌 요금제 관련 경쟁으로 돌아섰다)





  보다 저렴한 요금에, 보다 많은 무료 데이터를 제공하는 서비스로 경쟁하던 이통사들은 '3배(X3)'라는 단어와 함께 다시 '속도 경쟁'을 시작했다.


  그것이 바로 '광대역 LTE-A'이다. 광대역 LTE-A는 김연아가 TV CF에 모습을 드러내서 관심을 받는 것도 있지만, 지금까지 들어왔던 LTE-A와 광대역 LTE라는 용어를 조합한 듯 한 익숙함으로도 보다 쉽게 이해되는 듯 느껴진다. 하지만 제대로 '광대역 LTE-A'를 알고 있는 분들은 그렇게 많지 않다.




  왜 3배 인지부터 살펴보자.


  LTE-A와 광대역 LTE는 최대 150Mbps 다운로드 속도를 지원했다. 광대역 LTE-A는 최대 225Mbps의 다운로드 속도를 지원한다. 이론적이지만 분명히 1.5배 빠른 속도인데... 왜 3배라고 했을까? 이는 위 이미지에 보이는 것처럼 기존 LTE 대비 3배(75Mbps x 3 = 225Mbps)라는 것이다.


  왜 바로 앞의 LTE-A나 광대역 LTE가 아닌 LTE를 기준으로 3배라고 하냐고 묻는다면... 첫번째는 '마케팅 효과'이며, 두번째는 LTE관련 서비스인 만큼 기본 LTE 사양인 10MHz = 75Mbps를 기준으로 이야기하기 때문이다.




  SKT 블로그에 소개된 이미지 하나만 있으면 앞에서 설명한 LTE-A와 광대역 LTE에 대한 설명과 함께 '광대역 LTE-A'에 대한 내용을 유추해볼 수 있다.


  LTE-A에서 다른 주파수 대역을 묶는 기술을 보여주었고, 광대역 LTE에서 20MHz의 광대역 주파수를 사용했었다. 즉, 광대역 주파수(20MHz)와 다른 주파수(10MHz)를 묶어주는 광대역 LTE-A는 최대 225Mbps(20MHz + 10MHz)의 속도를 지원하게 되는 것이다.




  사실, LTE-A관련 이미지(좌측 이미지)를 처음 보았을 때만 해도 이 그림이 다르게 활용될 것이라는 생각을 못했다. 그런데 현재 광대역 LTE-A 서비스가 상용화되면서 비행기로 표시된 LTE-A(150Mbps)보다 빠른 225Mbps 서비스가 등장한 것이다.


  즉, 광대역 LTE-A를 뛰어넘는 속도의 서비스가 등장하는 것은 이제 시간 문제일 뿐이다.




  광대역 LTE-A의 다른 이름은 '2band LTE-A'이다. SKT 블로그에 소개된 글을 보면 지난 2월에 열린 MWC 2014에서 3band LTE-A를 세계 최초로 시연했다고 한다. 그리고 그것보다 한 단계 아래인 3band LTE-A는 이미 그 전에 시연이 되었고, 현재는 6개월에서 1년 이내에 상용화될 가능성까지 점쳐지고 있다.


  즉, 225Mbps의 '광대역 LTE-A'는 현재 시점에서도 업그레이드 과정 중 일부라는 것이며, 조만간 225Mbps보다 빠른 300Mbps의 3band LTE-A가 등장한다는 것이다.


  '세계 어디에도 없는 우리 만의 LTE를 위해서라면...'이라는 글을 보면 300Mbps에 대한 이야기가 등장한다. 이미 블로그에서도 언급될 만큼 대중적으로 알려진 서비스이며, 기술적인 제한은 없다고 생각한다. 그럼 문제는 '주파수'이다. 300Mbps를 위해서는 10MHz의 주파수 대역이 필요하다. 광대역이면 좋고, 그렇지 않아도 상관없다는 것이다. 그렇다고 하면 이통사는 추가 주파수를 얻기 위해 주파수 경매를 하거나 기존 서비스를 제한하고 관련 주파수를 300Mbps의 자원으로 사용하게 될 것이다.


  둘 중 어느 것을 선택할지는 자유지만, 1년 이내 상용화를 한다고 생각하면 '경매'보다는 '서비스 전환'을 선택할 확률이 높다.




  이 글을 읽는 '내'가 만약 이통사들의 메인 서비스를 사용하고 있다면 300Mbps냐 450Mbps냐는 중요하지 않다. 왜냐면 서비스 전환을 통한 불편은 메인 서비스가 아닌 서비스를 사용하고 있는 고객들의 자원에서 할당되어질 것이니까...


  하지만 메인 서비스를 사용하는 분들도 알아두어야 할 부분은 있다.




  바로 '단말기(스마트폰)'이다. LTE-A 서비스 상용화 당시를 떠올려 보자. LTE-A를 위해서 LTE-A 기술이 탑재된 스마트폰(갤럭시 S4 LTE-A)이 필요했다. 그리고 광대역 LTE-A 역시 상용화 시점에서 '갤럭시 S5 광대역 LTE-A' 단말기를 출시했다.


  300Mbps 또는 450Mbps의 서비스가 상용화되고 해당 서비스를 사용하기 위해서는 관련 기능을 제공하는 최신 단말기(스마트폰)가 필요하게 된다. 즉, 단말기 교체 주기는 짧아질 것이다. 그렇다고 해당 서비스를 제공하는 단말기가 대중화될 때까지 기다리면서 가격 경쟁력을 지켜보면 그것이 '현명'한 행동일까?


  나만 그런게 아니라 우리 모두가 똑같은 생각을 갖고 있다. 최대 225Mbps의 이론상 최대 다운로드 속도는 30Mbps라고 하는 주파수 대역에서 제공되는 것이다. 즉, 자원이 한정되는데 그 자원을 사용하는 사용자가 늘어난다면 자연스럽게 속도는 떨어지게 되어 있다. 갤럭시 S5 광대역 LTE-A만 '광대역 LTE-A'를 지원하는 요즘은 최대 다운로드 속도인 225Mbps에 가장 가까운 빠른 속도를 체감할 수 있다. 하지만 광대역 LTE-A 지원 단말기가 많아지면서 사용자가 증가한다면 225Mbps의 광대역 LTE-A도 언젠가는 3G 서비스가 될 수 없는 것이다.


  무조건적으로 서비스가 대중화되어 가격 경쟁력이 있는 것을 기다리는 것도 문제지만, 그렇다고 변화 주기가 짧아져 스마트폰 교체 주기가 짧아지는 것도 문제일 것이다. 이번 글은 그런 점에서 'LTE'부터 '광대역 LTE-A'까지 그리고 더 나아가서 300Mbps의 3band LTE-A가 무엇인지 알고 어떻게 이런 변화에 적응할지를 스스로 생각할 수 있는 기본 지식이 되어줄 것을 바라며 포스팅을 했다.






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