본질이 똑같은 광대역 LTE와 LTE-A, 정말 다른것인가?

 지난 8월말 진행된 주파수 경매이후 이동통신 시장의 최대이슈는 어느 회사의 속도가 제일 빠르고 좋은가 하는 것입니다. 이동통신 3사는 서로 자사가 획득한 주파수를 바탕으로 장점을 강조하며 홍보를 위해 엄청난 광고를 하고있습니다. 그런데 광고를 통해서 알기쉽게 설명하는듯 하면서도 무슨말인지 이해할 수 없는 부분이 많고 단순하게 주파수가 넓고 많으면 좋다는 식으로 몰아가고 있습니다. 게다가 '광대역 LTE'라는 단어를 사용하면서 기존에 LTE-A로 광고했던 것과 다른 무엇인가가 있는것처럼 차별화를 꾀하고 있습니다. 그래서 그 속에 담겨진 의미를 살펴보겠습니다. 설명중에 이해를 돕기 위해서 기술적인 단어를 일반적으로 사용하는 단어로 변경할 수 있습니다.

▲ 이동통신 3사의 LTE 주파수 보유현황(2013년 10월 20일 기준)

 요즘의 광고속 내용을 이해하기 위해서는 이동통신 3사가 어떤 주파수를 얼마나 가지고 있는지 알아야 합니다. 위 그림은 이동통신 3사의 LTE 주파수 보유현황으로 어떤 대역에서 각 통신사가 얼마만큼의 주파수 대역폭을 확보하고 있는지 보여주고 있습니다. 이 그림에서 주의해서 봐야할 부분은 1.8GHz 대역에서 SKT가 상향과 하향에서 각각 가지고 있는 10MHz의 대역폭은 15MHz와 20MHz 대역폭으로 서비스를 이동하면서 반납해야할 부분이라는 것입니다. 따라서 이동통신 3사의 주파수 보유 대역폭을 보면 KT가 65MHz, SKT가 65MHz, LGU+가 80MHz 입니다. 이중에 SKT와 KT가 이번에 경매를 통해 할당받은 1.8MHz대역을 보면 공공주파수가 사이에 들어가 있습니다. 공공주파수는 누구나 사용할 수 있는 부분이기 때문에 실질적으로 SKT와 KT는 70MHz의 대역폭을 가지고 있다고 볼 수도 있습니다. 그래서 주파수 대역폭면에서 LGU+가 가장 넓은 주파수 대역폭을 확보했기 때문에 추후 어떻게 관련기술을 적용하느냐에 따라서 이점을 얻을 수 있습니다. CA 기술에 대한 기본적인 설명은 다음 글을 참고하시기 바랍니다. ( 관련글 : LTE-Advanced시대의 주파수 활용, MC와 CA? )

1. 광대역 LTE vs LTE-A, 다른거 맞아?

 LTE-A라고 이름붙여진 이동통신 서비스는 다양한 기술의 적용을 요구하고 우리가 생각하는 것보다 훨씬 높은 요구사항을 가지고 있습니다. 하지만 현실적으로 모든 요구사항을 만족하기는 어렵고 출발점으로 반송파 직접기술인 Carrier Aggregation이 적용되면서 LTE-A시대가 열렸다고 보고 있습니다. CA는 언론매체나 광고를 통해서 많이 소개된 기술로 흩어져있는 주파수 대역폭들을 마치 하나로 묶인 주파수인것처럼 사용해 대역폭울 넓혀 빠른 전송속도를 보장하는 기술입니다. 이러한 CA는 20MHz의 대역폭을 가진다고 정의한 요소반송파(Component Carrier)를 최대 5개 까지 묶어서 100MHz의 대역폭을 가질 수 있도록 하는 것으로, 100MHz의 대역폭이 확보될 때 국제표준화기구인 3GPP에서 제시한 다운로드 1Gbps, 업로드 500Mbps를 만족하기 위한 기반을 갖추게 됩니다.

 CA는 크게 3가지 유형으로 분류됩니다. 첫번째는 같은 주파수대역내에서 연속한 경우가 두번째는 같은 주파수대역내에서 연속하지 않은 경우, 마지막으로 다른 주파수대역의 연속하지 않은 주파수를 묶는 경우 입니다. 그러면 3가지 유형을 그림으로 살펴보겠습니다. 

▲ CA 유형1 : Intra-band contiguous Carrier Aggregation(그림 출처 : Agilent Technologies)

 첫번째 유형은 요즘 이동통신사에서 광대역 LTE라고 부르는 부분으로 인접해있는 주파수 대역을 합쳐서 사용하는 것입니다. 이 방법은 기술적으로 가장 쉽지만 인접한 주파수를 연속해서 확보하기가 쉽지 않기 때문에 잘 사용되지 않지만 이번 주파수 경매이후 광대역 LTE라는 이름으로 광고되고 있는 부분입니다. 즉 광대역 LTE라는 것은 CA의 한 분류이지 새로운 무엇이 아닙니다. 물론 기술적으로 다른 대역의 주파수를 묶는 것보다 기술적용이 쉽고 빠르다는 장점이 있는것은 사실입니다.

▲ CA 유형2 : Intra-band non-contiguous Carrier Aggregation(그림 출처 : Agilent Technologies)

▲ CA 유형3 : Inter-band contiguous Carrier Aggregation(그림 출처 : Agilent Technologies)

 두번째와 세번째 유형은 연속하지 않은 주파수를 묶는다는 것은 똑같지만 같은 주파수대역내인지 다른주파수대역인지가 차이가 압니다. 3GPP에서는 주파수를 용도, 대역등을 기준으로 밴드라는 단위로 구분하는데 세번째 유형의 경우 다른 밴드의 주파수를 묶는 방법입니다. 국내 이동통신사들이 LTE-A 서비스 시작을 알리면서 적용한 방법이 바로 세번째 방법입니다. 여기까지 설명을 읽어보고 느끼신분들도 계시겠지만, 정리해보면 이동통신사들이 광고하는 광대역 LTE나 LTE-A는 본질이 같은 기술이 적용된 것으로 전부다 LTE-A 서비스라고 할 수 있습니다. 즉 이동통신사들의 과열홍보경쟁속에 본질이 같은 2개의 기술이 전혀다른 것인것처럼 포장되고, 더욱이 언론매체까지 맹목적으로 동조하는 기이한 일들이 벌어지고 있는 것입니다.

2. CA의 유형에 따라 단말기에서 차이가...

 CA의 어떤 형태로 적용되느냐에 따라 단말기에서의 차이는 분명히 발생하고 있습니다. 광대역 LTE라고 광고하는 첫번째 유형의 경우 기존에 사용중인 단말기를 그대로 사용할 수 있다는 강력한 장점을 가지게 됩니다. 이것은 합쳐지는 주파수대역폭이 같은 밴드내이기 때문이고 단말기를 제조할 때 밴드단위로 주파수 지원여부가 결정되기 때문입니다. 즉 기존에 1.8GHz대역을 지원하는 LTE폰을 사용하고 있던중에 이동통신사에서 같은 밴드내 인접대역 주파수를 확보했다면, 그 단말기 주인은 자연스럽게 LTE-A 서비스를 이용하게 되는 것입니다. 3G폰이니 LTE폰이니 LTE-A폰이니 하는 것도 결국 이동통신사들과 제조사들이 장사를 위해 탄생시킨 기이한 분류이기 때문에 큰 의미를 둘 필요는 없습니다. 반면에 세번째 CA유형의 경우 다른 밴드내 주파수를 묶어서 사용하기 때문에 최소 2개 이상의 밴드를 지원해야 하고, LTE-A폰이라는 스마트폰이 등장하게 된 이유입니다.

3. 앞으로...

 앞으로 기술이 더욱 발전하게 되면 이동통신사들은 보유중인 모든 주파수 대역폭을 하나로 묶을려는 노력을 할 것이고 그렇다면 단순하게 보유 대역폭만을 고려할 때 LGU+가 가장 빠른 LTE-A 서비스를 제공할수도 있습니다. 물론 새로운 주파수 밴드를 기존의 주파수와 묶기 위해서는 단말기에서의 지원문제와 함께 기지국 측면에서의 투자도 함께 이루어져야하기 때문에 막대한 시설투자라는 고민을 해야할수도 있습니다. 마지막으로 정리하면 광대역 LTE라는 것도 LTE-A의 적용기술로 불리는 CA의 하나이기 때문에 LTE-A서비스라 할 수 있고, 지금 당장은 서비스중인 주파수밴드내의 또 다른 주파수를 확보한 이동통신사가 유리할 수 있지만, 시간이 지났을 때는 밴드와 상관없이 넓은 주파수를 가진 이동통신사가 유리해질 수도 있습니다. 뭐 항상 그랬듯이 이동통신 시장은 어떻게 변화할지 모르기 때문에 막연한 예상은 그다지 의미가 없을지도 모르겠습니다.

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