Microsoft Word - 박세환

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1 포커스 4G-LTE 서비스기술개발동향 1) 박세환 * 2011 년 7월 1일부터 4G-LTE 서비스가개시되었으며, 이는주파수선택적페이딩및협대역간섭성에러에강해방송용으로적합한특징을갖고있다. 아울러클라우드컴퓨팅, N-스크린및 LTE-Advanced 서비스등에도확장적용될수있는장점이있다. 국내의경우, 현재초기시장형성단계로서 2011 년말경부터급속히상용화 ( 대중화 ) 가진행되고있다. 따라서현재는기하급수적으로늘어나고있는대용량데이터 ( 빅데이터 ) 를수용하여 LTE 서비스효율을증대시킬수있는방안이필요하다. 아울러아직전국커버리지가완벽하게갖추어지지않은상황에서음성과데이터서비스를동시에원활하게제공하기위해서는 3G~4G 과도기동안 3G/4G 듀얼모드 ( 멀티모드 ) 단말을통해음성은 3G로, 데이터는 LTE를통해제공하는하이브리드서비스모델을유지할필요가있다. 4G-LTE 서비스를효과적으로조기에상용화하기위해서는신규서비스모델개발과아울러 4G-LTE 전용스마트폰의대중화시기를기점으로해서 All-IP 기반방식으로 QoS를보장할수있는전략적접근이필요하다. I. 기술개요 Ⅰ. 기술개요 Ⅱ. 연구개발동향 Ⅲ. 국내연구개발수준 Ⅳ. 향후기술개발전망 V. 맺음말 1. 4G-LTE 서비스개요 LTE(Long Term Evolution) 는 3G 이동통신서비스를 장기적으로진화 시킨기술이라는뜻에서붙여진명칭이다. 즉, WCDMA 와 CDMA2000 으로대별되는 3G 와 4G 2) 이동통신의중간에해당되는 3.9G 정도로알려졌다. WiBro evolution 과더 * 한국과학기술정보연구원 ReSEAT/ 전문연구위원 1) 이연구는한국과학기술정보연구원 ReSEAT 프로그램의지원으로이루어졌음 2) 4G 이동통신 이라는용어는과거 2G, 3G 이동통신과대비하기위해시장에서편의상사용하는용어이다. 좁은의미로는 ITU 의 IMT-Advanced 기술만을지칭해야하나, IMT-2000 기술중 IMT-Advanced 와동일한 OFDM 기술을채택하고있는 LTE, Mobile WiMAX 는과거 3G 기술보다 IMT-Advanced 와기술적으로더유사하기때문에넓은의미로흔히 4G 라고부른다. 1

2 주간기술동향 불어 4G 이동통신기술의하나이며, LTE 의기본요건은다음과같다 [1]. - 3G 비동기식이동통신기술표준화기구인 3GPP 에서 2008 년 12 월확정한무선고속데이터패킷접속규격인 Release 8 을기반으로하고있다. - 핵심기술인 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기술과 MIMO (Multiple- Input Multiple-Output) 3) 서비스를이용하여 HSDPA 보다 12 배이상고속전송을지원한다 [2]. - 기존의 5MHz 한정대역폭을 1.25~20MHz 까지확장가능하며, 최대 100Mbps 급의 down-link 및 50Mbps 의 up-link 데이터전송속도를지원한다. - 3G 이동통신의데이터다운로드속도를대폭개선하여 600Mbps 급의무선전송을지원한다. 4) 4G-LTE 서비스는다중경로로인한열화에대해효율적으로대응할수있어주파수선택적페이딩 (fading) 에강한특징이있다. 또한협대역간섭이나에러에강하여방송용으로적합하다. LTE 의응용서비스로는클라우드컴퓨팅, N 스크린및 LTE-Advanced 서비스등을들수있다 [3]. 2. 4G-LTE 서비스특징 2011 년 7 월 1 일부터본격적으로서비스가개시된국내 4G-LTE 서비스의주요특징은다음과같다. - 주파수선택적페이딩및협대역 (Baseband) 간섭성에러에강하여방송용으로적합한특징이있다. - 클라우드컴퓨팅, N 스크린및 LTE-Advanced 서비스등에도확장적용될수있는특장점이있다. - 국내의경우현재초기시장형성단계로서 2011 년말경부터급속히상용화 ( 대중화 ) 가진행되고있다. 따라서우선은기하급수적으로늘어나고있는대용량데이터를수용하여 LTE 서비스효율을증대시킬수있는방안이필요하다. 3) 무선기지국및단말기등의전송효율을증가시키기위한기술로서스마트안테나기술, 안테나어레이기술및 Beam Forming 기술등이있다. 다수의입 / 출력안테나와송수신간공간다이버시티를이용하여전송대역폭을확대할수있는기술이다. 4) 이는 CD 한장분량의영화를 9.3 초만에다운로드할수있어 3G 이동통신보다 42 배나빠른속도를지원한다. 2

3 - 아직전국커버리지가갖추어지지않은상황에서음성과데이터서비스를동시에원활하게제공하기위해서는 3G~4G 과도기동안 3G/4G-LTE 듀얼모드단말을통해음성은 3G 로, 데이터는 LTE 를통해제공하는서비스모델을유지할것으로전망된다. 4G-LTE 서비스를효과적으로조기에상용화하기위해서는신규서비스모델개발과아울러 4G-LTE 전용스마트폰출시를기점으로해서 All-IP 기반방식으로 QoS 보장을위한전략적접근이필요하다. II. 연구개발동향 1. 4G-LTE 기술개발동향 가. LTE 기술의진화과정 이동통신기술은 1G(1984~2000/ 아날로그 / 음성 ) 2G(1996~/ 디지털 / 데이터 /01x 번호 유지 ) 3G(2001~/IMT-2000/ 멀티미디어 /010 번호통합 ) 4G(2010~/WiMax/WiFi/IMT- Advanced/ 고속영상 ) 로발전을거듭하여왔다. 특히현재사용자층이가장많은 3G 는서 비스방식에따라동기식 (CDMA 2000)/ 비동기식 (WCDMA) 및 GSM 방식으로나뉘며, up/down 링크별속도에따라 HSUPA/HSDPA 로구분하여 3.5G 로분류되기도한다. CDMA 는 CDMA-EVDO Rev.A/B 이후로기술의진화가사실상종료되었으며, WiMAX/ WiFi 로발전하였다 년 7 월 1 일부터본격적으로 4G 이동통신서비스가개시되면 서 IMT-Advanced 방식의초고속동영상서비스를지향하고있다 [4]. < 표 1> 이동통신기술의진화과정 구분 1G 2G 3G 4G 접속방식아날로그 GSM/CDMA WCDMA CDMA2000 WiBro LTE LTE-Advanced WiBro evolution (WiMax2) 전송속도 ~64kbps 144kbps~2Mbps 100Mbps~1Gbps 전송형태 음성 음성 / 문자 음성 / 문자 / 동영상 음성 / 문자 / 동영상등 다운로드속도 (800MB 동영상 ) 불가 약 6 시간 약 10 분 약 85~6 초 ( 이론적 ) < 자료 >: 이재혁, 국내이동통신 3 사의 LTE WiBro 선택에대한이슈와향후전망, SPECIAL THEME Vol.157, 한국통신사업자연합회, 2011 SUMMER 재구성 3

4 주간기술동향 나. 4G-LTE 장비개발동향국내단말제조사들은 2011 년 7 월 1 일부터개시된 4G-LTE 서비스상용화에맞춰 LTE 전용 MODEM 을경쟁적으로출시하고있다. LTE-MODEM 판매량이 4G 시장의판도를좌우할정도는아니겠으나주도권을잡는업체는향후 4G 스마트폰시장에서유용한마케팅기반을확보할수있을것이다 [5]. 현재출시된주요 LTE 장비는다음과같다. - LG 전자는 2011 년 7 월 1 일 SK 텔레콤과 LG U+ 용 LTE-MODEM 을동시에출시하였다. 이 MODEM 에는멀티모드를탑재하여신규 4G 네트워크뿐아니라기존의 3G 네트워크도자동으로인식 / 접속하여전국어디서나단절없는초고속이동통신서비스를제공한다는것이다. 5) - 삼성전자는 LG U+ 용으로 핫스팟 형태의 LTE 라우터를 2011 년 7 월에출시하였다. 이는별도의 USB 연결이필요없어노트북 / 스마트폰 / 스마트패드에서 WiFi 네트워크를이용하여 LTE 라우터에접속하면자동으로 4G 서비스를이용할수있는방식이다. - 기타 SK 텔레시스와씨모텍은 SK 텔레콤전용 LTE-MODEM 과라우터를출시하여 SK 텔레콤의 LTE 제품다양화에일조하고있다. 팬택은 MODEM 출시대신스마트폰단말기에주력하고있다. 6) 전세계 LTE 단말도입현황은 35 개사업자가 100 여종의 LTE 단말을도입하였다. 대부분의단말이현재의모바일네트워크와 LTE 를동시에지원하는, 즉듀얼모드 (Dual mode) 단말로출시되어고품질의데이터서비스를제공할수있을것으로보인다. < 표 2> LTE 단말출시현황단말형태출시제품수단말형태출시제품수모듈 (Modules) 22 스마트폰 6 태블릿 (M-Tablets) 7 라우터 28 노트북 / 넷북 6 ( 개인용 hotspots 포함 ) PC 카드 1 USB 모뎀 / 동글 28 < 자료 >: GSA says almost 200 operators investing in LTE_commitments up 118%, MOBILE EUROPE, ) 40g 의가벼운무게로휴대성을강화하였으며, 자체개발한 LTE-MODEM 칩 (L2000) 을탑재하지않았는데, 그이유는모든 4G 장비에자체 MODEM 칩을탑재하기는어렵다는것이다. 6) 팬택은북미시장에 2010 년 12 월버라이즌을통해 LTE-MODEM 을출시한바있다. 4

5 - 기존의 HSPA, HSPA+, CDMA EV-DO 및 TD-SCDMA 에추가적으로 LTE 모드를지원하는형식으로도입하고있는추세이다. - LTE 단말은모듈, 태블릿, 노트북, 스마트폰, 라우터및모뎀등으로데이터서비스위주이며, 라우터와 USB 모뎀형태가가장많이도입되고있다 [6](< 표 2> 참조 ). 2. 4G-LTE 서비스동향 가. 4G 주파수표준대역할당동향 4G 이동통신주파수는 700MHz, 2.6GHz, 3.5GHz 등이표준대역이며, 미개척주파수대역을개척ㆍ발굴하기위한연구가지속적으로진행되고있다 MHz 대역의경우국내디지털방송전환에따라유휴대역으로남는 108MHz 폭으로국내에서도빠르면 2012 년부터주파수할당작업이본격화될전망이다. 현재위성 DMB 용도로사용중인 2.6GHz 는인접국가인일본에서위성용으로사용하고있는만큼양국간전파월경등에대한협의가마무리되는대로 4G 자원으로배치될것으로보인다. - 고주파대역인 3.5GHz 는아직전세계적으로기술개발이미진하여 2015 년중반이후에나활용될것으로예상된다 [8]. 7) 관심이집중되었던 4G 이동통신주파수경매결과스마트폰황금주파수로주목받아왔던 2.1GHz 는 LG U+ 가단독으로할당받았다. SK 텔레콤은 1.8GHz(20MHz), KT 는 800MHz(10MHz) 주파수를각각확보함에따라 4G 이동통신상용화를앞두고주파수지형도가크게바뀔전망이다. 특히 LG U+ 의경우국제표준대역인 2.1GHz 를확보함에따라스마트폰수급문제도크게개선될전망이다. 8) 나. 4G-LTE 상용화및소비니즈동향 4G-LTE 서비스가당초기대치에크게못미치고있다. 그이유는 3G 서비스에비해 7) 2007 년 ITU-T 는한국이 WiBro 주파수대역으로사용중인 2.3GHz/2.5GHz/700MHz(108MHz 폭 )/3.5GHz(200MHz 폭 )/ 2.6GHz(190MHz 폭 ) 등을 4G 표준주파수군으로설정한바있다. 이에 2011 년 10 월워킹그룹회의에서최종안을도출하고 2012 년 2 월전파총회에서 4G 표준주파수대역을확정하게된다. 해당주파수대역은세계각국이 WiBro Evolution, LTE- Advanced 등 4G 주파수대역으로활용된다. 8) 2011 년 7 월 1 일 4G-LTE 상용서비스를기점으로국내이동통신시장이 4G 로빠르게이동하면서 SK 텔레콤및 LG U+ 측의 LTE 서비스와 KT 의 WiBro 서비스가본격적인경쟁체제로들어가게되었다 ( 4G, 와이브로 -LTE 격돌, 디지털타임스, ). 5

6 주간기술동향 다운로드속도가 5 배나빨라고객들의기대가컸으나커버리지와사용가능한단말기종류의제한성등으로인해아직은큰호응을얻지못하고있다. 9) SK 텔레콤은서울지역에서, LG U+ 는서울 / 부산 / 광주에서각각 LTE 상용서비스를시작하였다. 하지만각지역의거점지역을위주로초기기지국을구축하였기때문에아직불통지역이많은것도이유가될수있을것이다. 4G-LTE 시장은스마트폰용단말기가출시되는 2011 년 4 분기이후에나점차살아날전망이다. 10) 4G 이동통신서비스는이동중 100Mbps, 정지중 1Gbps 의초고속무선멀티미디어광대역서비스제공을목표로하고있다. 3G~4G 과도기동안소비자들은 4G-LTE 스마트폰용단말기출시를기점으로 4G 서비스소비가급증할것으로전망된다 [17]. 4G- WiMax/ WiFi 가입자전망을 < 표 3> 에나타낸다. < 표 3> 4G-WiMax/WiFi 가입자전망 ( 단위 : 백만명 ) 구분 북미 미국 아시아 / 태평양 유럽 아프리카 / 중동 계 < 자료 >: WiMax Forum, isuppli, 2010., Alan Hardden, Mass Market Mobile Broadband is Reality, LTE portal, 재구성 다. 4G-LTE 응용서비스동향 4G 이동통신시스템은 ITU-R/WP8F 에서권고하고있는 Ubiquitous & Seamless connection, High data rate, Openness 및 Network convergence 등의특징을만족해야한다 [11],[12]. - 무선망과코어망모두위의특징을갖추어야 4G 시스템의완전한구성을이룰수있다. 특히무선망은무선접속구간에서초고속대용량데이터전송이가능한기술을요구한다 [13],[14]. 9) LTE 서비스를이용할수있는단말기는노트북에꽂아쓸수있는 USB 형 MODEM 과라우터 2 종류에불과하다. MODEM 은 3G 에비해저렴하나커버리지가제한되어있어 LTE-MODEM 이나라우터를구매하는가입자가아직은별로없는실정이다. 10) SK 텔레콤은 2011 년 9 월, LG U+ 는 2011 년 10 월경첫 LTE 스마트폰을출시할계획이다. 이에맞춰 LG U+ 는 2011 년 9 월말까지전국 82 개도시로 LTE 커버리지를확대한다는계획이다 ( 4G 상용화초기성적기대미달, 디지털타임스, ). 6

7 - 이는네트워크, 장비및소프트웨어분야가동반성장하는선순환적인모바일생태 계의조성을의미한다. 이를위해 2011 년하반기부터수도권을중심으로본격서비 스를개시할전망이다 [2]. 4G-LTE 응용서비스개념도를 ( 그림 1) 에나타낸다. Mobility G High 3.5G 3G 2.5G/3G 5GHz 무선 LAN Mobility Service-oriented 2.4GHz 무선 LAN Low Data Service-oriented Low High 전송속도 < 자료 >: 김창환, 4G-LTE 응용서비스동향, 전자부품연구원전자정보센터산업동향분석, ( 그림 1) 4G-LTE 응용서비스개념도 III. 국내연구개발수준 1. 커버리지기술 국내 4G-LTE 서비스부진의가장큰이유는좁은서비스커버리지때문이라는분석이다. 서울의도심지역과대학가중심으로커버리지가한정되어있어현재전국인구기준 30% 에불과한실정이다. 정부는국내원천기술보전을위해 4G-LTE 투자를독려하고있으나통신사들은투자에소극적인편이다. 즉, LTE 상용서비스는 2011 년 10 월현재아직은대중화를위한시장내논의가상대적으로미약한상황이다 [15]. 7

8 주간기술동향 국내 4G-LTE 기술수준 가. MIMO 기술 MIMO 기술은신호감쇄, 간섭증가및스펙트럼제약과같은무선통신의기본적인문제점들을해결할수있는새로운접근방법으로부각되고있다. - 기지국과휴대단말기의안테나를 2 개이상으로늘려데이터를여러경로로전송하고, 수신단에서각각의경로로수신된신호를검출함으로써간섭을줄이고전송속도를높이는것이다. 11) - MIMO 시스템의최대처리속도는무선채널로전송되는신호스트림수에해당하는배수만큼높아질수있다. 아울러데이터처리속도를높여주고신뢰성을동시에향상시켜주면서도무선주파수를추가로소모하지않는장점이있다. 현재국내 MIMO 기술력은하나의무선채널을통해다중의각기다른데이터스트림들을송수신하는혁신적인다차원적접근방법을연구중이다. 이방법을통해시스템은채널당두배이상의데이터전송속도를제공할수있을것으로기대하고있다. 다수의데이터스트림을동시에전송함으로써 MIMO 기술은주파수스펙트럼을추가로사용하지않고서도무선데이터용량을수배로확장할수있을것으로기대하고있다. 나. OFDM 기술직교주파수분할다중화기술은초고속신호를다수의직교 (Orthogonal) 하는협대역반송파로다중화하여변조하는방식으로다수의사용자가동시에전송이가능하도록하는다중접속방식을의미한다. OFDM 의기본원리는고속의전송률을갖는데이터스트림을낮은전송률을갖는다중의데이터스트림으로나누고이들을다수의부반송파 (subcarrier) 를사용하여동시에전송하는방식이다. 즉, 데이터스트림을여러개의부채널 (sub channel) 로동시에병렬방식으로전송하는다중반송파전송방식의특별한형태이다. 따라서이기법은 1 개채널의고속데이터스트림을다중의채널로동시에전송한다는측면에서는다중화기술이며, 다중의반송파에분할하여전송한다는측면에서는일종의변조기술에해당한다. 11) 서로다른무선시스템과다중안테나로부터다중신호가전송되므로 MIMO 신호를때로는다차원적신호라고도한다. 8

9 현재국내 OFDM 기술력은각부반송파의파형의경우시간축상으로는직교성을나타내고있으나, 주파수축상에서는다중신호들이서로겹치는현상을완전히해결하지못하고있다. 이러한현상은 4G-LTE 전용스마트폰의대중화가예상되는 2011 년말경에는해결할수있을것으로예상된다. 특히 OFDM 기술은사용자요구에맞춰주파수와시간을동시에제공해야한다. 이때문에이러한다중신호의중첩현상은기존의우수한디지털변조방식과혼합된하이브리드변조방식을통해해결할수있을것으로예상된다. 이미유럽의디지털오디오방송 (DAB) 및 TV 방송 (DVB) 에채택되었으며, 5GHz WLAN 대역에서도정식규격으로채택되어있어다자간연구포럼에서도이에대한해결방안을모색중이다. 다. 스마트안테나기술스마트안테나 (Smart Antenna) 기술은안테나빔형성기술을이용하여특정사용자의신호를선택적으로송수신하고, 간섭신호의영향은최소화함으로써서비스데이터전송용량과품질을크게높여줄수있는기술이다. - 다중경로반사파 (fading) 에영향을적게받기때문에우수한품질을유지할수있는반면, 하드웨어의복잡도가증가하여비용이높아진다는것이단점으로지적되고있다. - 배열된안테나의위상을제어하여원하는방향으로특정신호를송수신하는안테나와송수신간에독립된빔을제공하여전파신호를원하는방향으로극대화하고다른방향에는극소화하여수신신호의잡음을대폭감쇠시킴으로써통화품질향상과통신용량극대화, 저전력통화로인한배터리수명연장등의효과가있다. 현재국내스마트안테나기술력은가장중요한빔형성기술의경우기지국에배열안테나를설치하고각가입자에게맞는최적의가중치를독립적으로계산하여최적의빔을비교적효과적으로제공하고있는편이다. 라. UWB 기술디지털부호정보를나노초 (10-9 초 ) 이하의매우짧은폭을가지는임펄스신호로변환하여무선으로전송하는기술로써광통신과같은수백 Mbps 급초고속통신이가능하다. 아울러송수신전력소비가극히적어기존무선통신방식에비해배터리를수십배이상오래사용할수있는장점이있다. 9

10 주간기술동향 현재국내 UWB(Ultra Wide Band) 기술력은 3G 이동통신시스템에서이미구현되어단말기의크기도획기적으로줄일수있는기술까지개발되어있다. - 스마트홈, WLAL 및 WPAN 의구축이나자동차용 ITS(Intelligent Transport System) 통신, 공장기계의제어, 자동차충돌방지, 산업용거리측정기, 재난구조및의료기기, 보안감시등에폭넓게응용되고있다. 마. SDR 기술소프트웨어기반이동통신기술은무선통신시스템을구성하는기지국과단말기에서일반적으로하드웨어를통해 RF 를지원하는것과달리이를소프트웨어형태로바꿔주는기술이다. 현재의기술력으로실현가능한모든통신수단을하나의단말기에서액세스할수있는잠재적기술로평가받고있다. 이는국가마다다른주파수대역, 동기 / 비동기식의호환성, 2G/3G 망의호환성을보장해주며, 다양한무선네트워크내의다양한통신방식간에도호환성을보장할수있어 4G 의핵심기술로부각되고있다. 현재국내 SDR (Software Defined Radio) 기술력은이용자층의서비스요구에따라그때그때시스템을유동적으로전환하여서비스를제공하는수준이다. SDR 기술의장점을기지국에적용하여기술이발전할때마다기지국하드웨어를교체하는불편함을해소하는분야로응용되고있다. 즉, 새로운프로토콜에필요한모듈을소프트웨어다운로드를통해업데이트만하면되기때문에시간과비용이크게절감되는효과를기대할수있다. IV. 향후기술개발전망 1. 멀티모드 / 멀티밴드기술 가. 멀티모드기술 LTE 서비스가대중화되기까지는 3G 서비스가당분간계속될전망이다. 퀄컴의통계데이터에따르면새로운이동통신규격이등장하고그보급이피크에달하는시기 ( 단말이최대출하량을맞이하는시기 ) 까지는보통 18~19 년이걸린다고한다. 2G~3G 과도기에도그렇듯이 3G~4G 서비스과도기동안에도역시멀티모드 ( 듀얼모드 ) 기술이중첩되어제공될전망이다. 사실, 4G 서비스대중화를눈앞에두고있지만 2G 서비스의존폐논란이계속되고 10

11 있는실정을감안하면당분간멀티모드기술은서비스시장을주도할것으로예상된다. 이러한과거통계를고려한다면 4G-LTE 서비스가전국을커버하고사용자층이전계층으로 ( 나이별 / 직업별 / 지역별등 ) 확대되어이른바대중화가예상되는시기즉, 4G-LTE 전용단말기보급의피크를맞이하는시기는대략 2019 년경이될것으로예상된다 [16]. 12) 나. 멀티밴드기술 LTE 는주로 3G 주파수대에서서비스가개시되지만많은이동통신사업자는기존의 W-CDMA 나 HSPA+ 서비스에서주파수대를이미이용하고있다. 이때문에향후 5~ 10 년동안 LTE 서비스는현행밴드의남는부분을활용하거나지금까지많이이용되지않았던 2.5GHz 대의주파수를적극사용할것으로예상된다. 이처럼각잔여주파수를모아서비스가이루어지기때문에전세계적인 4G-LTE 주파수통합은적어도향후 7~8 년이후에나가능할것으로예상된다. 세계각지역의 LTE 서비스주파수에대응하려면적어도 7~9 개의밴드 ( 대역 ) 가필요하다. 현재에도 RF 회로를확장하여 3G 다중밴드에대응하는양상을볼수있다. 이는 LTE 단말에서는기판의대부분을 RF 회로가점하는상황이될가능성을시사하고있는것이다. 2. 4G-LTE 기술주도전망 가. 4G-LTE LSI 칩기술전망 LTE 의베이스밴드처리를위한 LSI 칩과관련하여가장주도적인기업은퀄컴과 ST-Ericsson 을들수있다. 이들은이미 LTE 대응멀티모드베이스밴드처리 LSI 의개발을끝낸상태이다. 퀄컴은 2009 년에 MDM9200, MDM9600 의샘플출하를마쳤으며, ST-Ericsson 은 2010 년에 M720 의샘플출하를개시하였다. 모두 HSPA+ 를포함한 3G 방식과 LTE 에대응하는제품이다. LG 전자는 2008 년말에업계최초로 LTE 대응베이스밴드처리 LSI 를개발하였다. 삼성전자는 TeliaSonera 의상용 LTE 서비스에데이터통신단말을공급하면서그단말 12) 퀄컴은 1990 년대초등장한 GSM 의경우 2009 년이되어서야보급의피크를맞이했다고분석한바있다. 11

12 주간기술동향 에탑재한베이스밴드처리 LSI 를개발했다. 나. 저가격화및소형화기술전망 LTE 대응멀티모드베이스밴드처리 LSI 칩은저가격화와소형화두방향으로진화할것으로예상된다. 하나는다른 LSI 회로대비 one-chip 화에의한고집적화방향이며, 또하나는프로그램이가능한통신처리프로세서를활용한 SDR 화의방향이다. 2010~2011 년개시된제 1 세대 LTE 대응베이스밴드처리 LSI 칩의대부분은 LTE 용회로와 3G 용회로가분리된구성으로되어있다. 2012~2013 년경에채용이예상되는제 2 세대제품에서는 28~32nm 급의초미세제조기술을기반으로획기적인칩면적의축소기술이구현될것으로예상된다. 이러한애플리케이션프로세서와통합된칩을저가격으로제공하기위해서는하이엔드용애플리케이션프로세서와의통합이필요하다. 4G-LTE 서비스의본격대중화가예상되는 2019 년경에는회로의크기가 25nm 이하의획기적인 one-chip 베이스밴드처리 VLSI 가구현될수있을것으로예상된다. 기타 RF 트랜시버 IC, 필터와듀플렉서및스마트안테나등 RF 회로관련기술력이개별기술개발시기에맞춘동반성장이수반되어야한다. Ⅴ. 맺음말 2011 년 7 월 1 일을기점으로 4G-LTE 이동통신서비스로의진화가대세를이루고있다. 이에기하급수적으로늘어나고있는데이터를수용하여 LTE 서비스효율을증대할수있는방안이필요하다. 향후에는이동통신망의트래픽분산을위한방안으로주목받고있는 Femto Cell 등이 WiFi 우회망으로구축이확산될것으로예상된다. 이는사업자간네트워크진화격차, 투자유인및요금경쟁축소등의정책이지속될것으로예상되어각사업자간경쟁력차이가점차발생할것으로예상된다. 아직은전국커버리지가완벽하게갖추어지지않은상황에서음성 / 데이터서비스를동시에원활하게제공하기위해서는 3G~4G 과도기동안 3G/4G-LTE 듀얼모드단말을통해음성은 3G 로, 데이터는 LTE 를통해제공하는서비스모델을유지할것으로전망된다. 13) 13) 미국버라이전은 2012 년부터싱글모드 (single-mode) 단말을통한음성서비스 (Vo-LTE) 를시작할예정이라밝혀주목받고있다. 12

13 이후점진적으로 4G-LTE 서비스는 3G 대비초고속성, 대용량성, 저지연성 (low latency) 및 MIMO 서비스등의특성을만족하는애플리케이션들이등장할것으로예상된다 [17]. 결론적으로 4G-LTE 서비스를효과적으로조기에상용화하기위해서는 3G~4G 과도기동안신규서비스모델개발을가속화할필요가있다. 아울러동시에 3G 서비스방식의변화를유도하여 4G-LTE 전용스마트폰의대중화를기점으로 All-IP 기반방식으로 QoS 보장을위한전략적접근이필요하다. < 참고문헌 > [1] 박세환, 4G-LTE 이동통신용장비기술분석, 한국과학기술정보연구원 ReSEAT 프로그램 2011 미래유망기술결과보고서, [2] Moray Rumney BSc, C. Eng, MIET, 3GPP LTE: Introducing Single-Carrier FDMA, Agilent Measurement Journal, Agilent Technologies, [3] 김창환, 4G LTE 응용서비스동향, 전자부품연구원전자정보센터산업동향분석, [4] 박윤옥외, 4 세대이동통신핵심기술 WiBro Evolution 시스템개발, 한국전자통신연구원, 전자통신동향분석제 24 권제 3 호, [5] 이재혁, 국내이동통신 3 사의 LTE WiBro 선택에대한이슈와향후전망, 한국통신사업자연합회, SPECIAL THEME Vol.157, 2011 SUMMER. [6] 전세계 LTE 도입현황및전망, 한국인터넷진흥원, Trend Report, [7] GSA says almost 200 operators investing in LTE_commitments up 118%, MOBILE EUROPE, [8] 4G 주파수표준대역논의속도, 디지털타임스, [9] WiMax Forum, isuppli, [10] Alan Hardden, Mass Market Mobile Broadband is Reality, LTE portal, [11] [12] GSA, Mobile Broadband Status Report, [13] IDATE, Radio Spectrum, 4G spectrum: regulatory conditions, valuation & fragmentation risks, [14] LTE portal, Alan Hardden, Mass Market Mobile Broadband is Reality, [15] 권수갑, 4G 관련기술개발동향, 전자정보센터산업동향분석, 전자부품연구원, [16] 앤터키너, 4G 멀티모드, 멀티밴드기술개발동향, 전자부품연구원, 전자정보센터산업동향분석, [17] 이용석, 4G 통신서비스환경에서의소비자선택행위결정요인, 한국통신사업자연합회 SPECIAL THEME, Vol.157, SUMMER. * 본내용은필자의주관적인의견이며 NIPA 의공식적인입장이아님을밝힙니다. 13

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