이러한 상황에서 무선 초고속망을 이용한 멀티미디어 기술에 관한 연구도 활발히 이뤄지고 있다. 특히 우리나라의 경우 산악지형과 도서지역이 많은 지형적 특성으로 인해 무선 멀티미디어 서비스에 대한 관심이 커지고 있다. 유선 인프라를 기반으로 산악·도서 지역에 양질의 멀티미디어 서비스를 제공하기 어려울 뿐만 아니라 이 지역 초고속망 구축에 따른 경제적 부담이 적지 않기 때문이다.
최근 고비용 케이블TV 망구축의 대체 인프라 및 광대역 무선인터넷 인프라로 각광받고 있는 대표적인 기술로 MMDS와 LMDS를 들 수 있다. 두 기술은 한마디로 광대역 무선 접속능력을 제공하기 위한 솔루션이라고 말할 수 있다. 전문가들은 “두 기술을 적절히 활용할 경우 FTTH(Fiber to the Home)구축시 산발적으로 흩어져 있는 수요자를 손쉽게 묶을 수 있을 뿐만 아니라 위성통신망과의 연계를 통해 다양한 서비스 제공이 가능하다”며 연구 개발의 필요성을 강조하고 있다.
국내에서는 한국멀티넷(대표 정연태)이 지난 2000년 MMDS·LMDS 복합전송 기술관련 특허를 국내 최초로 획득하고 서비스 확대에 박차를 가하고 있다
MMDS의 특성
MMDS(Multichannel Multipoint Distribution Service: 다채널 다지점 분배 서비스)란 동축케이블이나 광케이블 같은 유선통신을 이용하지 않고 무선인 초고주파(2GHz)를 사용해서 CATV와 유사한 다채널 쌍방향서비스를 하는 기술을 말한다.
MMDS는 일반적으로 2.5∼2.7GHz의 고주파대역 채널을 이용해 전파도달거리 40km 내외 지역을 커버한다. 일반 지상파 방송이 각 방송국별로 1개 채널씩 송신하는 데 비해 MMDS는 한번에 10여개의 TV채널을 동시에 송신한다는 점이 다르다.
MMDS는 당초 산간 벽지나 도서 지역 또는 동축케이블 매설이 어려운 환경에서 유선을 대체하기 위해 개발된 전송방식이었다. 하지만 최근 디지털 송수신장비의 발달로 최대 300개 이상의 채널을 최대 6∼12Mbps속도로 서비스할 수 있는 광대역서비스로 발전하고 있다.
MMDS서비스는 수신가구에 설치된 안테나와 블록다운 컨버터를 통해 TV, 셋톱박스, PC와 접속된다. 마이크로웨이브에 바탕을 둔 전송기술이어서 송신기와 수신기 사이에는 장애물이 없는 가시거리(LOS: Line of Sight)가 확보돼야 한다.
MMDS의 최대 장점은 기존 전화회사나 케이블회사의 네트워크에 의존하지 않고 1개 도시당 1개의 무선기지국만으로 광대역 인터넷 서비스와 영상서비스를 저렴하게 제공할 수 있다는 점이다. 따라서 신규사업자들의 진입이 비교적 쉬우며 정보통신부도 농촌지역과 도서지역을 중심으로 MMDS서비스를 벌이려는 사업자들을 적극 지원한다는 방침이다.
일반적으로 중소도시의 MMDS 구축비용은 100만∼200만 달러에 이른다. 이는 ADSL 구축이나 케이블 포설 비용에 비해 3∼4배 정도 저렴하다. 1평방 마일(2.6평방km)당 시스템구축 비용은 ADSL방식은 1만 달러, 케이블방식은 8,000달러인 반면 MMDS방식은 2,500달러 수준이다. 또 MMDS는 중앙기지국 방식이어서 시스템 업그레이드가 훨씬 용이하다는 장점을 지니고 있다.
LMDS로의 진화
LMDS (Local Multipoint Distrib ution Service: 지역채널다지점분배서비스)는 광역으로 전파를 발사하는 MMDS와는 달리 소구역·셀룰러 방식으로 망을 구성해 필요한 방송구역을 커버하는 기술이다.
LMDS는 MMDS의 주파수 대역폭을 보완하기 위해 상위 대역인 28GHz 채널을 이용한다. 이 기술은 MMDS나 위성시스템과 달리, 방송채널 뿐만 아니라 양방향 비디오, 고속 데이터 및 전화 서비스를 제공할 수 있다. 특히 28GHz대 전후의 유휴 주파수 자원을 바탕으로 반경 약 5km내의 가입자에게 양방향 접속 서비스를 제공한다.
이렇듯 LMDS는 많은 장점을 갖고 있지만 밀리파대에서 운용되므로 가시거리(LOS) 조건, 비가 오는 경우의 채널 환경 등이 서비스 품질에 영향을 미치는 결점이 있다. 그럼에도 불구하고 LMDS는 궁극적으로 FTTH를 지향하는 초고속 가입자망의 과도기적 대안으로 떠오르고 있다. 또한 무선망이 갖는 이동성 및 유연성 등 고유의 특성을 활용하는 유무선 통합망의 일부로서 역할을 할 것으로 기대되고 있다.
서비스 측면에서 LMDS는 초기에는 하향 디지털 영상 방송과 상향 제어 신호 전송을 주 서비스 목표로 삼았다. 최근 들어서는 주요 서비스 대상이 비즈니스 데이터 전송 쪽으로 변모되고 있다. 이는 인터넷의 활성화와 이에 따른 LAN 및 인터넷의 용량 폭주로 LMDS가 대체 인프라의 기능을 하게 된 것으로 볼 수 있다. 또한 음성 가입자용 고급 서비스도 광대역 WLL개념으로서의 LMDS영역에 속하고 있다.
LMDS 시스템 개요
LMDS는 기지국과 가입자간의 통신로를 무선방식으로 연결, 양방향 멀티미디어 서비스를 제공하는 역할을 한다. LMDS시스템은 중앙제어국 및 기지국, 가입자 장치 등으로 구성돼 있다.
□ 중앙제어국 = 중앙제어국은 LAN 상호 연결, VOD 및 인터넷 접속, ATM 중계 등을 위해 내부에 비디오 서버 등을 갖추고 있다. 또한 인터넷 게이트웨이나 PSTN등과 같은 외부 망으로부터 전송돼 온 신호를 교환하거나 전송하는 기능을 수행한다. 이와 함께 각 기지국간의 트래픽 교환과 광섬유 유선중계 또는 무선 역전송을 통해 LMDS기지국을 연결하는 기능을 수행한다.
□ 기지국 = 기지국은 중앙제어국으로부터 광케이블을 통해 전송된 ATM(혹은 STM) 프레임 형태의 신호를 받아 LMDS프레임 형태로 변환한 뒤 각 가입자에게 송신한다. 이와는 반대로 각 가입자로부터 수신된 신호를 중앙제어국에 전송하는 역할도 수행한다.
이러한 기능을 위해 기지국은 AIU(Air Interface Unit), RF(Radio Frequency) 모뎀, 마이크로웨이브 업 다운 컨버터 등으로 구성돼 있다.
여기서 AIU는 가입자 장치에서 전송하는 데이터를 ATM스위치로 보내기 위한 구조로 변환하는 역할을 한다.
또 RF 모뎀은 가입자 장치로 전송하기 위한 데이터를 디지털 변조방식으로 변조하고 가입자 장치에서 변조시켜 보내온 신호를 복조하는 기능을 한다. 이 밖에 마이크로웨이브 업·다운 컨버터는 가입자 장치에서 보내온 초고주파대역 신호를 기지국 RF튜너로 전송하기 위해 주파수를 변환하는 일을 맡는다.
□ 가입자 장치 = LMDS 서비스에 필요한 가입자 장치는 가입자 안테나, NIU(Network Interface Unit), STB(Set Top Box) 등이다. 여기서 NIU는 RF튜너, RF모뎀, 채널 코덱, ATM처리부, 및 멀티미디어 인터페이스 카드로 이뤄져 있다. RF튜너는 기지국에서 보내온 주파수 대역에서 특정한 채널을 선택, RF모뎀으로 전송한다. 또한 RF모뎀에서 기지국으로 전송하기 위해 변조된 주파수를 보내는 역할도 한다.
방송 기술의 발전 방향
종전의 방송기술은 방송망을 통한 고품질의 방송 프로그램 전송에 초점을 맞췄다. 최근 방송 기술은 이 범주를 벗어나 위성망, 이동통신망, 지상 고정망 등의 유무선 인터넷 망을 기반으로 다양한 전송매체를 통해 다양한 프로그램이나 정보를 전달하는데 비중을 두고 있다. 특히 데이터 방송서비스가 시작되고 방송을 통해 손쉽게 부가정보를 전달할 수 있게 되면서 양방향 전송 및 TV를 기반으로 한 전자상거래가 확대될 전망이다.
아울러 인터넷을 통한 방송서비스가 확대되면서 기존의 시간적·공간적 제약에서 벗어나 언제 어느 곳에서든 원하는 방송서비스를 받을 수 있는 환경이 조성되고 있는 추세다. 이에 따라 특수한 수요층이나 전문 분야를 대상으로 한 프로그램을 제공하는 소규모 사업자의 방송산업 진출이 확대되고 있다.
아울러 프로그램의 제작ㆍ편집, 전송ㆍ송출, 방송 단말기기 및 방송서비스 산업 등 방송산업 전 분야에 걸쳐 디지털 통신ㆍ방송ㆍ컴퓨터 산업이 융합된 형태로 발전하고 있는 것은 주목할 만 하다.
광대역 무선 멀티미디어 기술 동향
지금까지의 무선통신은 마이크로파 이하의 주파수 대역을 주로 이용했지만 앞으로는 가용 대역폭이 큰 밀리미터파 대역(30∼300GHz)을 이용한 무선통신으로 발전될 전망이다. 특히 가입자망을 더욱 경제적으로 구축하면서 자연스럽게 FTTH로 진화할 수 있는 대안으로 무선을 이용한 멀티미디어 통신 서비스 방식인 BWA(Broadband Wireless Access) 기술이 떠오르고 있다.
또한 40GHz의 밀리미터파대 주파수를 사용하는 BMWS(Broadband Multimedia Wireless Service)는 주파수의 재사용률을 높일 수 있고 10-9 BER(Bit Error Rate)의 높은 신뢰도를 유지할 수 있다는 점에서 일반가입자 50Mbps, 무선백본망 155Mbps의 초고속 전송이 가능할 것으로 기대를 모으고 있다.
유럽에서는 CRABS(Cellular Radio Access for Broadband Services)라 불리는 ACTS 프로젝트로 40GHz 주파수 대역의 멀티미디어 무선 시스템(Multimedia Wir eless Systems: MWS), MVDS(Micro wave Video Distribution System)를 개발하고 있다.
일본은 22GHz대역(22.0∼22.4, 22.6∼23.0GHz), 26GHz대역(25.25∼27.0GHz), 38GHz대역(38.05∼38.5, 39.05∼39.5GHz)의 주파수대역을 지정, 무선 ATM 기반의 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 광대역 무선시스템 개발을 추진하고 있다.
특히 초고속·고품질의 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있는 이동통신 시스템을 MMAC(Mobile Multim edia Access Control) 시스템이라 통칭하고 이동 멀티미디어 접속 통신시스템 진흥협회(MMAC-PC)를 결성해 25·40·60GHz 대역의 광대역 무선접속 시스템개발과 표준화 작업을 진행하고 있다.
향후 전망 및 과제
업계 전문가들의 전망에 따르면 밀리미터파대를 이용한 광대역 멀티미디어 기술은 방송과 통신융합의 시대에 적합한 차세대 전송망으로 지속적인 발전이 이뤄질 것으로 보인다. 또한 디지털TV의 보급에 발맞춰 디지털 TV분배나 인터랙티브 TV 전송매체로서의 역할도 기대되고 있다.
아울러 전문가들은 광대역 멀티미디어 기술개발과 함께 수요층 및 서비스 수준 등을 미리 예상해 적재적소에 활용하는 것이 반드시 필요하다고 말한다. 이것이 광대역 멀티미디어 서비스의 기본 취지를 살리고 문화적 혜택을 극대화할 수 있는 지름길이란 분석이다.
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