[네트워크 기초] 13. 세대별 이동통신 한눈에 파악하기

 

1️⃣ 세대별 이동통신 시스템의 변화 

1980년대 처음 등장한 1세대 이동통신 시스템은 아날로그 셀룰러 시스템이라고 불렸으나, 당시에는 명확히 표준화된 기술 규격은 없었다. 

1990년대 2세대 이동통신으로 넘어오면서 미국 통신산업협회TIA를 통해 규격화된 IS-95와 유럽통신표준협회ETSI를 통해 규격화된 GSM이란 표준규격이 처음 개발된다. 

 

1세대 이동통신까지는 음성데이터 중심이었다면 2세대 이동통신부터는 음성 외에도 문자서비스와 간단한 데이터통신이 가능해졌다. 

3세대 이동통신에서는 3GPP를 통해 표준화된 WCDMA와 3GPP2를 통해 표준화된 CDMA2000 기반의 3세대 이동통신 시스템의 구조를 보면 데이터의 타입이 음성데이터나 패킷데이터냐에 따라 그 처리 구조가 달라진다. 

 

3세대 이동통신 시스템의 구조는 데이터 타입에 따라 망구조를 분리하여 처리하다 보니 2세대 이동통신망의 구조와 인터페이스보다 더욱 복잡하고 방대해졌다. 

하지만 4세대 이동통신 시스템으로 넘어오면서 그 구조는 조금 더 단순하고 체계적으로 관리된다. 

 

4세대 이동통신 LTE 시스템 구조를 보면 3세대 이동통신 시스템과는 다르게 데이터 타입에 상관없이 모든 네트워크 서비스들이 IP 기반 고속 데이터 통신으로 이루어지는 ALL-IP 기반의 네트워크 구조를 가진다. 

음성 데이터인지, 패킷데이터인지 상관없이 모두 동일한 순서대로 데이터를 처리하게 된다. 

 

 

❗ 코어망과 액세스망

코어망은 크게 가입자 인증 및 정보관리, 부가서비스 연결과 같은 가입자에게 이동통신의 핵심 서비스를 제공해주기 위한 네트워크 구간 
액세스망은 가입자가 코어망의 네트워크 서비스를 제공받기 위해 가입자 단말이 직접 연결되는 네트워크 구간 

 

 

2️⃣ 한눈에 보는 세대별 이동통신 기술표준과 특징

1세대 이동통신 시스템은 셀룰러 시스템 기반으로 주로 아날로그 음성통화만 지원하였기 때문에 '아날로그 셀룰러 시스템;이라고도 부른다. 

 

2세대 이동통신 시스템은 1세대와 동일하게 셀룰러 시스템을 기반으로 하고 있지만 디지털 데이터로 통신을 지원하였기 때문에 '디지털 셀룰러 시스템'이라고도 부른다. 

디지털로 표현되는 이진화된 모든 데이터를 지원하였기 때문에 음성뿐만 아니라 문자메시지 서비스, 저속의 무선 인터넷 통신도 지원하였다. 

1세대 이동통신과는 다르게 별도의 표준기술이 등장하였으며, 유럽과 북미지역으로 크게 나뉘어 구분된다.

유럽 쪽은 GSM이 적용되었고, 북미 쪽에는 IS-95가 적용되었다. 

 

이렇게 나라마다 다른 이동통신 표준기술이 적용되자 유무선통신, 주파수 등 기술표준을 담당하는 국제기구인 ITU은 단일된 국제 표준규격을 목표로 IMT-2000이라는 3세대 이동통신 시스템의 표준규격을 제안한다. 

이후 IMT-2000에는 다섯가지 고속 무선 기술이 세부 표준 기술로 승인되는데 대표적으로 3GPP가 유럽의 GSM 표준 기술을 기반으로 개발한 WCDMA, 미국 TIA를 중심으로 결성된 표준화 기구인 3GPP2 가 북미 IS-95 표준기술을 기반으로 개발한 CDMA2000이 여기에 해당한다. 

이렇게 3세대 이동통신 시스템은 IMT-2000이라는 이름으로 불리며 2세대보다 약 20배 이상 빠른 전송 속도를 통해 다양한 멀티미디어 서비스를 지원한다. 

하지만 단일화된 이동통신 국제 표준을 만들고자 했던 ITU의 원래 목적과는 반대로 CDMA2000과 WCDMA로 표준 규격은 더욱 양분화된다.

 

4세대 이동통신으로 넘어오면서 ITU는 단일화된 국제표준을 만들기보다는 차세대 이동통신 시스템의 비전과 목표 그리고 성능적 요구사항을 반영한 표준안을 제시하고 해당 표준안의 요구사항을 만족하는 기술규격을 후보기술로 선정해 이 중에서 국제 표준으로 승인하는 방식의 전략을 세운다. 

4세대 이동통신으로 넘어오면서 3세대 이동통신부터 폭증하기 시작한 트래픽을 수용하기 위해 국제전기통신연합 전파통신부문에서는 IMT-Advanced 라는 차세대 이동통신 시스템에 대한 새로운 표준안을 채택한다. 

LTE, LTE-A 기술이 4세대 이동통신 시스템 상용화에 주도적인 역할을 하게 된다. 

 

5세대 이동통신망으로 넘어오면서 ITU0R은 IMT-2020이라는 이름으로 4세대 IMT-Advanced 보다 개선된 5세대 이동통신 시스템의 비전과 성능적 요구사항에 대한 표준안을 발표한다.