강충구 고려대 전기전자전파공학부 교수
2009년 말 경에 스마트폰이 국내에 처음으로 도입된 이후 불과 1년 여 만에 가입자가 1000만 명을 넘어섰다고 한다. 또한 내년 말까지 스마트폰 가입자 수는 3000만 명에 달할 것이라고 예측하고 있다. 그런데 이와 같은 스마트폰의 도입에 따라 급증하는 데이터 트래픽은 이동통신 사업자들에게는 악몽이 되고 있다. 특히 무제한 요금제가 시행된 2010년 8월 이후에는 불과 6개월 사이에 트래픽이 거의 5배나 급증한 것이다. 이와 같은 추세를 감안한다면 조만 간에 현재 구축된 3세대(G) 이동통신망에서의 급격한 서비스 품질 저하가 예상된다. 현재 사업자들은 이같은 문제에 대응하기 위해 다양한 형태의 망 투자를 시도하고 있다. 예를 들어 현재 3G망에서 지역을 더욱 작게 분할해 더 많은 기지국을 증설하고 효율이 더욱 높은 시스템을 도입해 망을 고도화할 수 있다. 또한 무선 랜과 펨토셀, 그리고 이미 구축된 와이브로망을 활용해 이동통신망의 트래픽을 우회시켜 망의 부담을 완화시킬 수 있다. 그러나 현재 직면하고 있는 트래픽의 증가율을 고려하면 이와 같은 망 투자의 효과는 단기적인 대응에 불과할 것으로 보인다. 망의 고도화와 우회망 구축은 여전히 제한된 주파수를 재사용하는 개념에 해당하므로 그 과정에서 발생하는 채널간 간섭 등의 문제로 인해 투자비에 따른 효과는 제한적이며, 궁극적으로는 급증하는 트래픽을 수용하는데 한계에 봉착할 것이다.
현재 이동통신 서비스를 위해 할당된 총 210MHz 주파수 중에서 일부는 LTE(롱텀에볼루션) 서비스를 위해 사용될 것으로 전망된다. 이에 따라 신규 스마트폰 가입자들의 트래픽은 LTE 망으로 유입될 전망이며 필요에 따라서는 3G 트래픽을 LTE 망으로 전환하는 전략도 필요할 것이다. 그러나 전문가들과 사업자들이 예측하고 있는 트래픽 증가 추세를 본다면 2012년말이면 LTE 망조차도 용량 부족 현상이 나타날 수도 있다. 이와 같은 데이터 트래픽의 폭증은 결국 주파수 정책에 대한 전면적인 재검토와 더불어 시스템에 대한 요구사항을 바꿔 놓고 있다. 전세계 주요 국가들의 연구 결과에 따르면 향후 10년간 이동 트래픽은 수십배 또는 수백배 이상 증가할 것으로 예상하고 있다. 이에 따라 향후 5~10년간 현재보다 2~3배 많은 주파수 확보를 계획하고, 이를 위한 주파수 회수 및 재배치를 추진하고 있다. 예를 들어, 미국ㆍ영국, 그리고 일본의 경우에 2015년까지 300MHz를 추가로 확보하기 위한 계획을 발표한 바 있다. 국내의 경우에도 비슷한 연구 결과가 나왔다. 이에 따르면 2015년까지 최소 240MHz를 확보해야 한다고 한다. 스마트폰 시장의 성장 속도와 가입자들의 데이터 수용 행태에 따라서 많게는 400MHz까지도 필요하다는 주장도 있다. 물론 그 사이에 보다 대역 효율적인 4세대 이동통신망인 LTE-어드밴스드(Advanced)가 구축될 것으로 예상되지만, 기술적으로는 그 효율성이 LTE보다도 획기적으로 개선되는 것은 아니다. 따라서 장기적으로는 보다 대역 효율적인 새로운 시스템의 개발과 표준화가 추진돼야 하겠지만, 단기적으로는 예상되는 최소 요구량 240MHz 대역폭의 주파수 확보가 시급한 상황이다. 지금 관심이 고조되고 있는 2.1GHz 대역의 20MHz와 2세대 서비스가 종료되면서 반납되는 1.8GHz 대역의 20MHz만으로는 절대적으로 부족한 상황이다. 현재 가장 유력한 대안은 2013년부터 디지털 방송으로 전환하면서 활용 가능한 700MHz대의 여유 대역을 이동통신 용도로 전환하는 것이며, 이를 통해 최대 108MHz를 확보할 수 있다. 이 700MHz 대역은 이동통신에 적합한 전파 특성을 가지며, 세계적으로 볼 때 단말 수급에서 유리한 특성을 가지고 있다. 따라서 세계적으로 이 대역의 가치를 극대화하기 위한 이용 계획을 수립하고 있으며, 미국과 독일 등에서는 이 700MHz대의 여유 주파수를 이용해 상용 LTE망을 구축하였다.
지금 당장 가능한 대안들에 집중해 얼마간의 추가 대역폭을 확보할 수 있으나, 2015년까지 확보해야 할 최소 주파수 요구량에는 여전히 턱없이 부족하다는 것이 문제다. 스마트폰으로 인해 촉발된 주파수 부족 문제는 이제 더 이상 지체할 수 없는 현안이 됐다. 망 구축과 단말 개발 등을 위해 준비하는데 최소 2년 이상의 시간이 소요될 것을 감안한다면 지금 당장 총체적인 주파수 확보 정책을 수립해야 한다. 장기적으로는 지속적인 주파수 수요의 발생에 대응하는 추가적인 주파수 공급 계획이 수립돼야 할 것이며, 주파수 효율성을 극대화할 수 있는 새로운 시스템 개발에 역량을 집중해야 한다.
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현재 이동통신 서비스를 위해 할당된 총 210MHz 주파수 중에서 일부는 LTE(롱텀에볼루션) 서비스를 위해 사용될 것으로 전망된다. 이에 따라 신규 스마트폰 가입자들의 트래픽은 LTE 망으로 유입될 전망이며 필요에 따라서는 3G 트래픽을 LTE 망으로 전환하는 전략도 필요할 것이다. 그러나 전문가들과 사업자들이 예측하고 있는 트래픽 증가 추세를 본다면 2012년말이면 LTE 망조차도 용량 부족 현상이 나타날 수도 있다. 이와 같은 데이터 트래픽의 폭증은 결국 주파수 정책에 대한 전면적인 재검토와 더불어 시스템에 대한 요구사항을 바꿔 놓고 있다. 전세계 주요 국가들의 연구 결과에 따르면 향후 10년간 이동 트래픽은 수십배 또는 수백배 이상 증가할 것으로 예상하고 있다. 이에 따라 향후 5~10년간 현재보다 2~3배 많은 주파수 확보를 계획하고, 이를 위한 주파수 회수 및 재배치를 추진하고 있다. 예를 들어, 미국ㆍ영국, 그리고 일본의 경우에 2015년까지 300MHz를 추가로 확보하기 위한 계획을 발표한 바 있다. 국내의 경우에도 비슷한 연구 결과가 나왔다. 이에 따르면 2015년까지 최소 240MHz를 확보해야 한다고 한다. 스마트폰 시장의 성장 속도와 가입자들의 데이터 수용 행태에 따라서 많게는 400MHz까지도 필요하다는 주장도 있다. 물론 그 사이에 보다 대역 효율적인 4세대 이동통신망인 LTE-어드밴스드(Advanced)가 구축될 것으로 예상되지만, 기술적으로는 그 효율성이 LTE보다도 획기적으로 개선되는 것은 아니다. 따라서 장기적으로는 보다 대역 효율적인 새로운 시스템의 개발과 표준화가 추진돼야 하겠지만, 단기적으로는 예상되는 최소 요구량 240MHz 대역폭의 주파수 확보가 시급한 상황이다. 지금 관심이 고조되고 있는 2.1GHz 대역의 20MHz와 2세대 서비스가 종료되면서 반납되는 1.8GHz 대역의 20MHz만으로는 절대적으로 부족한 상황이다. 현재 가장 유력한 대안은 2013년부터 디지털 방송으로 전환하면서 활용 가능한 700MHz대의 여유 대역을 이동통신 용도로 전환하는 것이며, 이를 통해 최대 108MHz를 확보할 수 있다. 이 700MHz 대역은 이동통신에 적합한 전파 특성을 가지며, 세계적으로 볼 때 단말 수급에서 유리한 특성을 가지고 있다. 따라서 세계적으로 이 대역의 가치를 극대화하기 위한 이용 계획을 수립하고 있으며, 미국과 독일 등에서는 이 700MHz대의 여유 주파수를 이용해 상용 LTE망을 구축하였다.
지금 당장 가능한 대안들에 집중해 얼마간의 추가 대역폭을 확보할 수 있으나, 2015년까지 확보해야 할 최소 주파수 요구량에는 여전히 턱없이 부족하다는 것이 문제다. 스마트폰으로 인해 촉발된 주파수 부족 문제는 이제 더 이상 지체할 수 없는 현안이 됐다. 망 구축과 단말 개발 등을 위해 준비하는데 최소 2년 이상의 시간이 소요될 것을 감안한다면 지금 당장 총체적인 주파수 확보 정책을 수립해야 한다. 장기적으로는 지속적인 주파수 수요의 발생에 대응하는 추가적인 주파수 공급 계획이 수립돼야 할 것이며, 주파수 효율성을 극대화할 수 있는 새로운 시스템 개발에 역량을 집중해야 한다.
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