〈정보통신부 u-IT 839정책〉

지난 이십년 동안의 한국 이동통신의 발전상을 돌이켜 보면 실로 놀라지 않을 수 없다. 최근의 이동통신이 우리나라뿐만 아니라 전 세계적으로 이렇게 폭발적으로 발전하리라고는 1980년대 초까지만 해도 상상하지 못했다. 그 당시에는 무선접속 기술 및 통화료, 단말기 가격 등이 이동통신의 발전을 더디게 할 것이라고 생각했다. 그러나, 최근 10여년 동안 새로운 디지털 RF 기술 및 고집적 회로기술 등의 개발로 인하여 가벼우면서도 작고, 저렴한 단말기의 보급과 디지털 교환기술에 의한 망장치의 효율적인 운용 및 기지국 장비의 저가 생산 등에 힘입어 이동통신 기술은 매우 빠른 속도로 발전해 오고 있다. 현재 국내 이동통신가입자는 유선통신가입자를 넘어서고 있으며, 대표적인 이동통신 서비스 방식으로는 셀룰러이동통신 및 개인휴대통신(PCS), 무선호출, 위성이동통신 등이 있다.

1. 기술개요
4세대 휴대폰이란 현재 사용 중인 휴대폰을 2.5세대, 또 초기 사업시행중인 IMT 2000을 3세대라고 할 때 5~10년 후 나올 첨단 무선통신을 일컫는 말이다. 따라서 현재까지 나온 휴대폰의 성능을 훨씬 뛰어 넘는 수준이다. 제 4세대 휴대폰의 전송속도는 1기가bps로 현재 휴대폰 속도의 1만배, 3세대의 3백~5백배 이상으로 빠르다. 제 4세대 휴대폰은 CD한 장 정도의 정보를 단 1분 만에, 보통 영화 한편은 6분 만에 전송 받을 수 있다. 따라서 휴대폰 하나로 전화용도 외에 TV나 영화도 감상할 수 있는 것이다. 기타 서비스의 종류도 다양해진다. 현재 시행되고 있는 휴대폰을 통한 현금카드나 신용카드, 신분증의 역할은 당연히 가능하다. 또 휴대전화기 속에 지구위치 측정시스템(GPS)을 넣어 발신자와 수신자의 위치를 실시간으로 1미터이내의 오차 범위로 확인해 줄 수 있다. 휴대폰 하나만 있으면 모든 것이 해결되는 시대를 여는 것이 제 4세대 휴대폰이다.

2. 관련기술
2세대 휴대폰이 음성신호를 디지털로 전환하는 기술이 필요했고 또 3세대 휴대폰이 데이터 전송기술에 치중했다면 4세대 휴대폰은 이 모두를 아우르면서 영상과 데이터를 동시에 빠른 속도로 전송하는 멀티미디어 기술이 요구된다. 차세대 단말기에서는 핵심 디바이스와 소자, 폰팩터, 디스플레이, 소프트웨어 등 인에이블(enable)기술의 중요성이 커지고 있다. 대용량의 멀티미디어을 초고속으로 전송하면서 그래픽 영상게임과 고음질의 음향 서비스를 제공해야 한다. 이에 걸맞는 칩과 운영기술, 단말기 제조기술 등이 요구된다. 4세대 이동통신 서비스용 주파수로는 IMT2000 추가대역(1.710∼1.885GHz, 2.500∼2.690GHz) 또는 주변 추가대역이 발굴될 전망인데 정부는 오는 2007년 열리는 세계전파통신회의(WRC)에 이를 제안키로 했다. 이에 따라 해당 주파수 대역내 마이크로 웨이브 중계시설과 무선 케이블TV전송용 주파수가 단계적으로 이동될 것으로 보인다. 차세대 이동통신에서 가장 중요한 문제로 지적되는 것이 이동성 및 전송률인데 높은 모바일성과 트랜스미션, 주파수 효율성 등 3개 부분의 기술개발도 시급하다.

3. 특허동향
국내외를 막론하고 차세대 휴대폰 기술에 대한 개발 열기가 뜨거워 지면서 특허경쟁도 가열되고 있다. 오는 2010년 세계 1위 휴대폰 메이커로 도약을 선언한 삼성전자가 가장 적극적으로 나서고 있다. 삼성전자는 지난 1998년 이후 휴대폰과 관련해 국내에서 1만2000건, 해외에서 2만5000건의 특허를 출원했다. 삼성전자는 4세대와 휴대인터넷 분야의 표준화를 주도하기 위해 R&D 투자를 늘려 삼성 기술 100여건이 3·4세대 표준으로 채택됐다고 밝히고 있다. 삼성전자는 현재 이와 관련, 3000여건의 특허를 27개국에 출원중이다. LG전자는 동영상 관련 기술인 MPEG4와 사용자인터페이스(UI) 분야의 특허에 주력하고 있다. LG전자는 3G이동통신분야의 표준화 기술에 관련된 3GPP·3GPP2 기술분야에서 다수의특허를 출원해 그 중 일부를 특허로 등록하고 단말기의 고급화에 따른 신기술 부문과 멀티미디어 기술을 중심으로 특허를 출원할 계획이다. LG전자는 지금까지 국내와 해외에서 각각 1800건, 1만2000건의 휴대폰 관련 특허를 출원했다. 2000년 들어 특허 확보에 적극적 행보를 보이고 있는 팬택계열도 국내외에서 4000건 정도의 특허를 출원중이다. 텔슨등 중견·중소업체들도 한국전자통신연구원(ETRI) 등으로부터 특허 기술을 매입하는 등 나름대로 특허 확보에 주력하고 있다.

4. 국내외 개발동향

가.통신기술: 현재 4세대 이동통신에 대해서는 FH-OFDM, MC-SCDMA, TDD/TDMA, HMm 등 각종 기술이 각축을 벌이고 있다. 이들 기술이 충족시키는 4세대 요구사항은 시속 250㎞ 이상의 이동성과 이동시100Mbps의 속도, 일정지역에서 1Gbps 의 전송속도, 일정한 품질(QoS)이 보장되는 심리스(끊김없는) 서비스, 주파수 효율성 등이다. 이와 관련된 기술은 두가지 측면에서 개발되하고 있다. 이른바 노매딕으로 저속이동시 고속 전송을 담보하는 기술과 3세대의 연장선상에서 발전하게 될 이동통신기술이다. 전문가들은 이 두 기술이 서로 경쟁하면서 접점을 만들어 차세대 이동통신서비스를 구성하는 핵이 될 것으로 예측하고 있다.

나.반도체 칩기술: 차세대 휴대폰은 기존 휴대폰과는 질적으로 다른 서비스가 제공되는 만큼 하드웨어측면에서 칩을 개발하는 것이 중요하다. 차세대 휴대폰에 사용되는 칩은 음성, 데이터, 영상 등3개 부문을 담당하는 칩을 하나의 단말기에 넣어 축소하는 멀티칩의 개발이 핵심이다. 이들 3개 부분의 칩을 따로 넣는다면 단말기의 크기가 커져 휴대성이 없어지기 때문이다. 게다가 차세대 휴대폰은 HDTV급 고속 휴대인터넷 서비스와 입체TV급 양방향 서비스를 제공하는 등 최고의 무선망을 갖춰야 차별화 될 수 있다. 칩 개발과 관련, 무선통신분야에서 표준문제 등을 두고 우리나라와 대립각을 세우고 있는 유럽의 경우 한발 앞서 있는 것으로 평가된다. 영국의 CSR사가 지난 2000년 차세대용 부루투스 싱글칩 모델을 개발한데 이어 인피니언, 필립스등이 이미 트리플밴드칩을 개발해 상용화 시도 중이다. 미국에서는 기업체중 실리콘레버러티사가 상용화 초기 형태의 칩을 개발해 놓고 있다. 우리나라의 경우 CDMA 타입 투밴드 칩은 개발한 상태. 문제는 멀티밴드 싱글칩을 개발하는것이다. 현재 한국전자통신연구원 등을 중심으로 산, 학, 연 연구진을 구성, 요소 기술을 연구중인데 2년안에 개발될 전망이다. 지난해 연말 일본의 NTT도코모와 인텔이 차세대휴대폰 칩을 공동 개발하고 세계 표준화에 공동 노력키로 합의해 주목을 끌고 있다. 양사는 이 협약에서 3세대 휴대폰 ‘포마’용 고성능 대규모 집적회로와 오는 2010년 실용화를 목표로한 4세대 휴대폰 칩 등 7개 부문의 공동 개발에 합의했다. 양사는 2~3년내에 3세대용 시제품을 단말기에 탑재시킬 계획이다.

다.기술표준 주도권 다툼: 차세대 이동통신 산업의 주도권을 놓고 전초전이 뜨겁게 전개되고 있다. 플라리온, 어레이콤 등 벤처기업들과 퀄컴, 삼성전자, 모토로라, 에릭슨 등 대형 사업자들은 각기 4세대를 좌우할 광대역 무선접속 기술표준 주도권을 학보하기 위해 대결을 벌이고 있다. 이에따라 3세대 관련 표준화 기구인 3GPP와 3GPP2가 아직 4세대에 대한 계획을 세우지 않은 가운데 광대역 무선접속기술 표준을 논의하는 IEEE802.20 MBWA(Mobile Broadband Wireless Access) 회의에 벌써부터 업계의 관심이 집중되고 있다. 지금까지 이 회의는 휴대인터넷 기술로 ‘제2의 퀄컴’을 꿈꿔온 플라리온·어레이콤 등 벤처기업들이 주도해왔다. 그러나 최근 퀄컴·모토로라·루슨트·스프린트·KDDI·넥스텔 등 대형 사업자들의 참여가 줄을 잇고 있어 4세대 주도권의 격전장으로 탈바꿈하고 있다. IEEE802.20 MBWA에서 논의되는 규격은 패킷 기반의 음성지원(VoIP), 글로벌 로밍, 도시지역 무선접속, 주파수 허가 등을 지향해 4세대의 전 단계는 물론 3세대와도 경쟁하는 성격을 띨 것으로 분석되고 있다.

정보통신산업진흥원(http://www.nipa.kr)
유재천,《디지털 컨버전스》 커뮤니케이션북스, 2004