802.11n, 최소 100M…속도서 우위
이동성·커버리지는 802.16e 우세
다른 기술과의 연동에 관심 쏠려

무선랜과 와이브로는 무선통신 기술을 대표한다. 이 두 기술은 경쟁기술이면서 동시에 보완기술이기도 하다.
무선랜은 대역폭 또는 전송속도에서, 와이브로는 이동성에서 강점을 가지고 있다. 이 때문에 무선랜은 직장, 학교 등 옥내에서 활용되고 와이브로는 공간제약에서 벗어나 주로 이동중에서 많이 이용될 것이라는 예측이 나온다.
특히 최근에는 각각 기존 기술을 대폭 개선한 802.11n과 802.16e라는 새로운 표준이 등장, 시장은 한층 활기를 띠게 됐다.
차세대 무선기술을 이끌 것으로 예상되는 802.11n과 802.16e에 대해 알아본다.

802.11n, MIMO 도입
2006년 1월 차세대 무선랜 표준인 802.11n의 드래프트 표준안이 IEEE회의를 통과됐다. 그리고 2007년 4월쯤 802.11n 표준이 최종 확정될 예정이다.
802.11n은 기존 무선랜의 최고 속도(54Mbps)보다 최대 약 11배(600Mbps), 최소 2배 정도(100Mbps)의 속도를 지원할 수 있다. 802.11n의 주요 특징 중 하나는 실제 데이터 처리속도를 물리적 계층의 속도와 가깝게 만들어 기존의 무선랜의 체감속도가 이론상 속도에 비해 절반 아래로 떨어지는 단점을 보완했다는 것이다. 기존 802.11g의 경우 최대 54Mbps를 지원한다지만 실제 사용자들이 체감하는 속도는 20Mbps 정도 수준이다.
기존 무선랜은 半이동통신과 MAC의 비효율성 등 두 가지 특징 때문에 대기시간 비율이 높아지게 되고 그만큼 실효속도가 낮아졌다.
802.11n은 이러한 문제점을 해결하기 위해 물리계층(PHY)과 MAC을 획기적으로 개선시켰다. 우선 물리계층에서는 다중 입출력(Multiple Input Multiple Output: MIMO) 시스템을 도입했다.
MIMO는 지금까지 한 개의 송신 안테나와 한 개의 수신 안테나(Single Input Single Output: SISO)를 사용했던 것에서 벗어나 다중 송신 안테나와 다중 수신 안테나를 채택해 송수신 데이터 효율을 높이는 방법을 말한다. 현재 무선랜 기기 중 안테나를 두 개로 하는 것이 있지만 이 기기는 두 개의 안테나 중 감도가 더 좋은 쪽의 신호를 사용하는 것으로, 실제로는 하나의 안테나만을 사용하는 셈이다. 이에 반해 MIMO는 다중 안테나를 동시에 사용해 다른 신호를 같은 채널로 송출한다.
이 시스템의 장점은 여러 개의 안테나를 통해 여러 신호를 한꺼번에 송수신할 수 있으며, 수신 안테나가 복수여서 수신할 수 있는 에너지가 크면서도 송신 출력을 높이지 않아도 된다.
802.11n은 MIMO 시스템 도입 뿐 아니라 MAC을 개선해 대기시간을 줄이고 있다. 프레임 집속(Focusing) 기능을 통해 ACK 빈도를 최소화하고 그 효율성을 최대화하는 것이다. 이것은 실제 데이터 처리속도를 물리적 계층의 속도와 가깝게 만들고 최소 100Mbps의 속도를 보장할 수 있게 한다.

무선랜 한계 상당부분 해결
802.11n의 빠른 전송속도와 안전성, 커버리지의 획기적인 향상으로 인해 기존 무선랜이 가졌던 서비스 한계를 상당부분 해결할 수 있을 것으로 보인다.
802.11n은 다중 VoIP, 비디오 스트리밍 등을 동시에 지원할 수 있고 고해상도 HDTV 또한 끊기지 않고 전송할 수 있다. 특히 최근에는 정보가전과 휴대폰이 무선랜과 결합하면서 다양한 부가가치 창출 가능성을 보여주고 있다. 따라서 무선랜이 제공할 수 있는 서비스의 진화방향은 기존 이동성과 범용성의 제약에서 상당부분 탈피할 수 있을 것이다.
802.11n이 서비스될 경우 보다 고화질의 원하는 TV방송을 세계 어디서나 자유롭게 시청할 수 있게 된다. 이러한 기술은 현재 국내에서 제공되고 있는 DMB 서비스와 직접적인 경쟁관계에 놓이기도 한다.
또한 셀룰러와 무선랜 기술이 통합되고 있다. 2004년부터 국내 KT를 포함 BT, 도이치텔레콤, 프랑스텔레콤, 텔레콤이탈리아, 브라질텔레콤 등 전세계 유선 사업자들은 유촵무선통합연맹(Fixed-Mobile Convergence Alliance)을 결성하고 모바일 VoIP, 블루투스, 와이파이와 휴대폰(GSM, CDMA)을 결합한 유촵무선 융합 서비스를 준비해 오고 있다. 이 준비과정에서 UMA(Unlicensed Mobile Access) 기술을 주목해야 한다. UMA 프로토콜은 음성과 데이터 세션 모두에서 셀룰러와 고정 IP망 사이의 핸드오버를 가능하게 하는 기술이며 이미 상용화가 시작됐다.
802.11n의 빠른 속도와 커버리지 확대는 이러한 무선랜과 다른 통신 및 방송 기술의 결합을 더욱 촉진시킬 것이다. 특히 현재 무선랜을 통해 제공되는 VoIP와 공간의 제약을 줄인 방송 서비스는 향후 802.11n과 결합하면서 MoIP(Multimedia over Internet Protocol)로 진화하게 된다. 또한 무선랜 서비스 이용 단말기도 기존의 노트북과 PDA에서 가전제품과 휴대폰, 게임기 등으로 그 영역을 확장할 것이다.

802.16e, 기지국간 핸드오버 지원
802.16e는 Mobile WiMAX라는 이름을 갖고 있다. WiMAX에는 두 가지가 있다. Fixed WiMAX로 불리는 802.16-2004(혹은 802.16d)와 Mobile WiMAX로 불리는 802.16e가 있다.
802.16e의 장점 중 가장 눈에 띄는 것은 역시 이동성이다. 기지국간의 핸드오버를 지원함으로써 이동성을 지원한다. 이동성과 더불어 802.16e의 큰 장점으로 꼽히는 것은 바로 IP기반의 기술이라는 점이다. 앞으로 4G를 향해 발전해 가면서 모든 기술들이 All-IP 기반으로 변해갈 것이라는 것을 생각해 보면 이는 큰 장점이다.
802.16e는 3G 라이센스가 없는 업체나 기존의 유선 인터넷 사업자들에게도 새로운 기회가 된다. 802.16e는 기존의 3G망을 사용하지 않고도 완전한 이동성을 보장해 주기 때문에 새로운 사업자들이 사업에 뛰어들기 편하다.
또한 802.16e는 NLOS(Non Line Of Sight)를 지원한다. 즉 지형이 험한 산간지방이나 고층 건물들이 즐비한 곳에서도 서비스가 가능하다. 따라서 기존 유선 ISP들은 케이블을 설치하기에 많은 부담이 됐던 지역들에도 802.16e를 사용해 인터넷 서비스를 제공할 수 있게 됨과 동시에 Mobile 시장으로 진출할 수 있는 기회도 갖게 된다. 또한 WiFi 등의 다른 네트워크에 Backhaul이 돼 줄 수도 있다.
802.16e는 좋은 면들이 많지만 큰 단점이 하나 있다. 바로 802.16-2004와 호환이 되지 않는다는 점이다.
802.16-2004와 802.16e의 기술상 큰 차이는 채널의 멀티플렉싱(Multiplexing) 기술에 있다. 802.16-2004는 OFDM을 사용하고 802.16e는 SOFDMA를 사용한다. 그런데 그 두 기술이 서로 호환이 되지 않아 802.16-2004 전용 단말기는 802.16e 네트워크상에서 동작이 되지 않고 반대로 802.16e 전용 단말기는 802.16-2004 네트워크상에서 동작하지 않는다.

실외 공간서도 사용 편리해
802.16e를 통한 서비스가 갖는 특징은 크게 공간성, 이동성, 그리고 대용량을 들 수 있다. 공간성은 실내에서만 가능한 서비스가 아닌 실외에서도 사용 가능한 서비스를 의미한다.
우선 와이브로가 802.16e의 프로파일로 채택되면서 그 맥을 같이 하기 때문에, 802.16e의 이용 가능한 서비스를 조사할 때 와이브로의 활용 용도를 고려해 볼 필요가 있다.
가장 쉽게 생각할 수 있고, 실제로도 가장 먼저 서비스될 것이 유선 서비스의 무선화이다. 장소에 구애 받지 않고 현재 우리가 집이나 사무실에서 사용하던 인터넷 서비스들을 어디서든 이용할 수 있게 된다.
Mobile VoIP도 생각해 볼 수 있다. 유선 VoIP가 이미 상용화돼 있기 때문에 802.16e 네트워크가 상용화되는 시점부터 바로 Mobile VoIP 서비스를 기대할 수 있다. 하지만 우리나라의 경우, 규제 문제상 허용되지 않고 있다. 그러나 곧 실현될 것으로 예상되고 있고, 이는 기존 휴대폰 사업자들에게 강력한 위협이 될 수 있다.
화상 통화 서비스도 있다. Mobile WiMAX를 사용하면 화상 통화를 구현하기에 충분한 속도가 지원된다.
화상 통화에서 한 단계 더 나아가면 단말기에 저장돼 있는 그림도 공유할 수 있다. 저장돼 있는 그림 뿐만 아니라 사용자가 직접 그림에 작업을 하면서 같은 화면을 다른 사람과 공유할 수도 있다.
대용량 VOD 서비스도 가능하다. 현재의 무선 인터넷 속도로는 좋은 품질을 기대하기 힘들었던 대용량의 비디오들도 좋은 품질로 스트리밍 서비스가 가능해진다. 이러한 막강한 스트리밍 기능을 이용하면 단말기를 통해 개인 이동 방송국처럼 이용할 수 있는 모바일 브로드캐스팅이 실현될 수 있다.

장점 살려 서비스 다양화해야
전송속도 면에선 MIMO을 채택한 802.11n이 확실히 뛰어나다. 최소 100Mbps를 보장하고 최대 600Mbps까지 속도를 내는 802.11n은 802.16e에 비해 고용량 데이터 처리에 적합하고 그 활용 범위가 넓어질 것으로 보인다.
그러나 와이브로에 MIMO를 결합시키는 연구가 계속 진행되면서 중장기적으로는 802.16 계열과 802.11 계열과의 속도 차이가 계속 줄어들 가능성이 있다.
802.11n은 주파수 비용과 VoIP 서비스, 기존 버전과의 호환성, 타 기술과의 연동성 면에서 802.16e에 비해 앞서가고 있다.
일단 802.11 표준이 허가가 필요 없는 주파수 대역을 사용함으로써 무선랜 사용 단가를 축소시키는 데 일조하고 있다. 이에 반해 Mobile WiMAX는 아직 미지수다. Mobile WiMAX 역시 비허가 주파수대역 사용을 추진하고 있지만 각국의 정책 결정 여부에 따라 달라질 수 있다.
802.16e가 802.11n에 비해 장점을 갖는 부문은 이동성과 넓은 커버리지, 그리고 표준이 보다 일찍 정해졌다는 것이다. 최대 시속 120Km에서도 초고속 통신이 가능한 802.16e의 이동성은 이 표준의 가장 강력한 장점이다. 또한 802.11n에 비해 무선범위도 몇 십배 넓다. 
그리고 표준화가 일찍 진행됨으로써 산업 성숙도에 있어 802.11n에 비해 유리하다. 하지만 실제 상용화에 있어서는 큰 차이가 없을 것으로 보인다. 802.11n 역시 2006년 1월 드래프트 규격이 인증되면서 이미 시장에 관련 제품이 하나 둘 출시되고 있기 때문이다. 
신규 가능 서비스측면에서 두 표준 자체로는 802.11n이 초고속 무선 네트워크로서, 802,16e는 이동형 브로드밴드로서 관련 수요를 충족시킬 것이다.
그러나 타 기술과의 연동이 어떻게 진행되느냐에 따라 제공 가능 서비스는 다양하게 전개된다. 현재 무선랜과 와이브로, 이동통신(GSM, CDMA) 등 세가지 무선기술 모두 상호 연동을 목표로 하고 있다.

자료 : ITFIND(www.itfind.or.kr) 주간기술동향

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