꿈의 통신 4G, 걸림돌은 바로 '주파수'

통신용 주파수 확보-캐리어 에그리게이션 기술 개발 '시급'

[아시아경제 명진규 기자]한국전자통신연구원(ETRI)이 꿈의 이동통신 기술로 불리는 4세대(4G) 롱텀에볼루션어드밴스드(LTE-advanced) 시연에 성공했지만 현행 주파수 체계로는 제 속도를 낼 수 없어 통신용 주파수 확보가 시급한 것으로 나타났다.

방송통신위원회와 지식경제부는 지난 25일 대전 유성구 ETRI에서 최대 600메가비피에스(Mbps)의 초고속 4G LTE어드밴스드 시연회를 성공리에 마쳤다. 600Mbps의 속도는 700메가바이트(MB) 용량의 CD 1장을 9.3초에 전송받을 수 있는 속도다. 현재 사용중인 3세대(3G) 통신 기술(최대 14.4Mbps) 대비 약 40배 빠르다.

ETRI가 시연한 기술은 40메가헤르츠(㎒) 대역폭의 주파수를 사용했다. 주파수 1㎒ 대역폭 당 15Mbps의 속도를 구현한 것이다. 이론상 주파수 대역폭을 넓히면 속도는 더 빨라진다.

오는 2015년 상용화되는 이 기술은 방송통신 서비스를 획기적으로 바꿀 수 있는 또 다른 혁명으로 여겨지고 있다. LTE어드밴스드를 이용하면 풀HD급 TV 방송이나 3D 방송을 무선통신으로 전송할 수 있다. 현재 태블릿PC에서 수백 메가바이트(MB)에 달하는 잡지도 단 몇초만에 다운로드 받을 수 있게 된다.

하지만 주파수 확보가 걸림돌이다. 지금까지 개발된 기술은 연속된 주파수 대역폭을 확보해야 서비스가 가능하다. 이번에 시연에 성공한 600Mbps의 속도를 그대로 내려면 40㎒ 주파수 대역폭을 모두 사용해야 한다.

현재 우리나라 통신사들에게 할당된 주파수를 고려할때 40㎒ 이상 대역폭을 확보할 수 없기 때문에 사실상 무용지물이다. 해외도 비슷한 사정이다.

이런 문제 때문에 미국은 오는 2020년까지 500㎒ 대역폭의 주파수 확보를 위해 총력을 다하고 있다. 방송사들이 사용하던 주파수를 회수해 통신용으로 우선 전환하는 방안을 정책적으로 마련중이다. 일본은 2015년까지 300㎒폭, 영국은 2015년까지 500㎒폭의 주파수 확보 계획을 수립했다.

우리나라는 아직 주파수 확보계획을 수립하지 못했지만 상반기 중 주파수 소요량 분석 등을 통해 4G 시대를 대비할 방침이다.

방통위 관계자는 "전 세계 거의 모든 국가들이 통신용 주파수 확보와 신규 주파수 개발에 심혈을 기울이고 있는 상황"이라며 "상반기 중 향후 4G 시대에 어느 정도의 주파수를 확보해야 할지를 고려해 중장기적인 주파수 확보 계획을 수립할 것"이라고 말했다.

주파수를 충분히 확보한다 해도 문제다. 서로 구간이 다른 주파수 대역을 하나로 합쳐 사용할 수 있는 기술이 아직 완성되지 않았기 때문이다. 이동통신사마다 2G, 3G, 4G 주파수를 별도로 할당받다보니 연속해서 주파수 대역폭을 확보한다는 것은 사실상 불가능하다.

때문에 이동통신 업계는 캐리어 에그리게이션(Aggregation) 기술을 개발 중이다. 이 기술은 서로 다른 주파수 대역을 모두 더해 하나의 주파수 대역폭처럼 사용할 수 있게 해준다.

즉, 700㎒ 주파수 대역에서 10㎒ 대역폭의 주파수를 갖고 있고 1.2㎓ 주파수 대역에서 30㎒ 대역폭의 주파수를 갖고 있다면 이를 더해 40㎒ 주파수 대역폭처럼 사용할 수 있게 된다. 이 기술이 완성되야 서로 복잡하게 나뉘어져 있는 주파수를 최대한 활용해 진정한 4G 통신 서비스가 가능해진다.

명진규 기자 aeon@