HSDPA(하향고속패킷접속방식)에 관하여

HSDPA(하향고속패킷접속방식)에 관하여

사업기획팀 이성중

가. HSDPA 개요

3세대 비동기식 이동통신기술 표준화 기구인 3세대파트너십프로젝트(3GPP:3RD GENERATION PARTNERSHIP PROJECT)가 2002년 3월 발표한 릴리스 5의 핵심기술인 HSDPA는 W-CDMA 표준에서 패킷 기반의 데이터 서비스를 가리킨다. HSDPA는 와이브로와 더불어 비동기식 3.5세대(G)의 이동통신 서비스로서 3세대 서비스인 W-CDMA가 진화된 방식이라 할 수 있다.

이동 통신을 이용한 인터넷 접속이 증가함에 따라 정보의 흐름이 하향에 집중되는 현상을 보이는데 이를 위하여 하향(DOWNLINK)의 전송 규격을 보완한 것으로 적응형 변복조 및 부호화 방식(ADAPTIVE MODULATION AND CODING), 송수신 다중 다이버시티(MULTIPLE INPUT MULTIPLE OUTPUT), 하이브리드 ARQ(AUTOMATIC REPEAT REQUEST) 기술을 채용하고 있다.

장점으로는 기지국에 대한 별도의 투자 없이 W-CDMA 시스템을 개량하는 방식으로 서비스를 제공할 수 있다는 점이 있다. 이 기술을 사용하면 W-CDMA보다 5배 이상 빠른 속도로 통신할 수 있는데 다운링크 속도는 최대 14.4MBPS이나 실제로는 2~3MBPS의 속도로 데이터를 전송받을 수 있다.
이에 비해 기존의 W-CDMA는 초당 전송속도가 최대 2MBPS이며, 실제는 300~400KBPS에 지나지 않는다. 따라서 HSDPA가 본격 상용화되면 최대 2MBPS 수준인 모바일 데이터 통신환경이 최대 7배나 빨라짐으로써 고속으로 이동하는 동안에도 모바일 영상전화 등의 멀티미디어 서비스를 안정적으로 구현할 수 있게 된다. 3MBPS만 되더라도 4MB의 MP3 파일을 약 11초 만에 다운로드받을 수 있으며 망 처리 용량도 크게 개선되어 1개 기지국에서 수용할 수 있는 사용자 수가 이전보다 2~3배 정도 늘어난다.

나. HSDPA의 특징

HSDPA와 기존 WCDMA와의 커다란 차이점은 WCDMA는 전파 상태에 관계없이 통신 속도가 일정한데 반하여 HSDPA는 전파 상태에 따라 속도에 변화가 많다는 점이다. 즉, 옥내에 HSDPA용 기지국을 설치하는 경우에 전파상태가 우수한 기지국 바로 밑에서의 통신 속도는 14MBPS, 전파상태가 비교적 양호한 기지국 주변에서는 7 ~8MBPS, 그리고 셀 경계지역에서는 2MBPS 정도로 떨어지는데 이처럼 통신속도가 크게 변화하는 요인으로는 전파상태에 따라 2MS마다 변조방식이나 부호화율을 제어하기 때문이다. 또한 최대속도는 비록 14MBPS이지만 동일 셀 내에 다수의 사용자가 있을 경우는 속도를 공유하므로 평균속도는 2 ~4MBPS 정도가 된다. 이처럼 전파상태나 통화량에 따라 통신 속도가 크게 변화하는 특징을 가지고 있기 때문에 HSDPA는 정액제를 적용하기 쉬운 통신방식에 속한다.

<표1> EV-DVㆍWCDMAㆍHSDPA 비교

구분	1X EV_DO	WCDMA(R4)	HSDPA(R5)
FA당 대역폭	1.25MHZ X 2	5MHZ X 2	5MHZ X 2
제공서비스	DATA ONLY	음성+데이터	음성+데이터
하향 최고전송속도	2.4MBPS	2MBPS	10MBPS
상향 최고전송속도	153.6KBPS	2MBPS	2MBPS

<표2> 와이브로(WIBRO)와 HSDPA의 비교

구분	와이브로(WIBRO)	HSDPA
서비스지역	KT : 강남, 서초, 송파, 분당, 신촌 SKT : 안암동, 제기동, 돈암동	서울, 인천,부산, 대구,대전, 제주 등 25개 주요도시
단말기	KT : 노트북, PDA SKT : 노트북	휴대전화(삼성 W200)
이용가능콘텐츠	윈도로 이용가능한 모든 서비스(인터넷, 이메일, 검색, 게임 등)	휴대전화 전용 무선데이타통신(JUNE, NATE 등), 음성 및 화상통화
평균속도	1~3MBPS	1.8MBPS
안정성	가끔 끊김	끊김 거의 없음

다. 이동통신 기술현황

현재 이동통신 기술은 1세대 아날로그 방식과 2세대 디지털 방식을 거쳐 3세대(3G) 이동통신이 보급되고 있다. 국제 표준으로 인정된 3G 이동통신 방식에는 여러 가지가 있으나 현재는 우리나라에서 세계 최초로 상용화에 성공한 동기식 IMT-2000시스템(CDMA2000)과 일본에서 역시 세계 최초로 상용화한 비동기식 IMT-2000시스템(WCDMA 또는 UMTS)이 양대 중심축을 이루며 발전해 가고 있다.

WCDMA와 CDMA2000 관련 기술은 각각 3GPP(3-RD GENERATION PARTNERSHIP PROJECT)와 3GPP2에서 표준화를 주도하고 있는데, 이들 양대 기구는 WCDMA와 CDMA2000 표준을 제정한 이후 급증하는 무선이동환경에서의 고속 패킷데이터 서비스 요구에 부응하기 위해 보다 더 높은 데이터율의 패킷 데이터 전송을 가능하게 하는 표준 개발을 시작하였고 그러한 표준 개발의 결과로 3GPP에서는 HSDPA (HIGH SPEED DOWNLINK PACKET ACCESS)를 3GPP2에서는 1XEV-DV(1X EVOLUTION DATA AND VOICE)를 완료하였다.

라. HSDPA 표준 개발 과정

WCDMA는 전술한 바와 같이 3GPP에서 기술 표준을 개발하고 있는데, 3GPP에서는 표준의 진화에 RELEASE라는 개념을 도입하고 있다. 즉, 각각의 RELEASE는 진화된 WCDMA의 각 단계를 의미하는 것으로, 특정 RELEASE가 완료되면 시스템에 큰 변화를 가져올 수 있는 FEATURE들은 더 이상 추가되지 않고 있다.

WCDMA의 첫 RELEASE는 1999년 표준화 작업을 시작하여 2000년 3월에 완료를 목표로 했기 때문에, 개발 시기를 기준으로 RELEASE 99 (R99)로 명명되었다. R99의 완성 이후 다양한 FEATURE들이 추가된 표준은 2001년 3월에 끝날 것으로 예상되어 RELEASE 2000(R00)이라는 명칭이 부여되었다. 하지만, R99의 표준 보완이 지연되면서 R00의 완성 시기가 자연스럽게 연기되었다. 이후 표준에 연도별 이름을 추가하는 것이 적절치 않음이 지적되어, 2000년 8월 TSG SA 회의에서 R00을 RELEASE 4(R4)로 변경하였고, 이후의 표준을 R5, R6 등으로 명명하는 방법을 채택하였다. R5 표준은 2002년 6월에 발표되었고, 현재는 R6 표준화가 진행 중이다. HSDPA는 R5의 일부로 포함되어 제정된 표준이다.

마. HSDPA 서비스 국제 동향

2005년 11월 영국 망스 사업자의 시험서비스 및 2005년 12월 미국의 싱귤러와이어리스의 세계 최초 상용서비스 시작을 발표한 이래 지금까지 11개의 사업자가 추가로 서비스를 시작하여 현재 HSDPA 제공 사업자는 13개사이며 이중 NTT도코모와 KTF는 올 6 ~7월 경 서비스를 시작할 예정이다.

서비스를 제공할 국가 및 사업자에는 국내 SK텔레콤을 비롯해 네덜란드의 T-모바일, 포루투갈의 보다폰, 오스트리아의 T-모바일, ?뗌舅? 보다폰, 미국의 싱귤러 등이 있으며 크로아티아, 체첸공화국, 남아프리카, 쿠웨이트 등도 HSDPA 서비스 제공 국가에 속한다.

<표3> HSDPA 서비스 사업자 현황

사업자	국가	기술방식	서비스시작	제공단말
SK TELECOM	SOUTH KOREA	HSDPA	5월, 2006	1개+&
VIPNET (VODAFONE)	CROATIA	HSDPA	4월, 2006	-
T-MOBILE	NETHERLANDS	HSDPA	4월, 2006	-
EUROTEL	CZECH REPUBLIC	HSDPA	4월, 2006	2개
VODAFONE	PORTUGAL	HSDPA	4월, 2006	9개
ODACOM	SOUTH AFRICA	HSDPA	4월, 2006	1개
MTN		HSDPA	3월, 2006	3개
T-MOBILE	AUSTRIA	HSDPA	3월, 2006	-
VODAFONE	GERMANY	HSDPA	3월, 2006	14개
WATANIYA TELECOM	KUWAIT	HSDPA	2월, 2006	3개
MOBILKOM	AUSTRIA	HSDPA	1월, 2006	1개
CINGULAR	USA	HSDPA	12월, 2006	7개(HSDPA용 카드형 3개)
MANX TELECOM	UK	HSDPA	11월, 2006	1개

바. 국내 서비스 개발 현황

2006년 5월 16일 SK텔레콤에서 WCDMA의 최고버전(R5)이자 3.5세대(G) 이동통신인 HSDPA(고속하향패킷접속)를 세계 최초 상용화하여 &RSQUO;3G+&RSQUO; (3G플러스)라는 브랜드로 3.5세대 이동전화기술인 HSDPA 상용서비스를 서울 및 수도권, 부산, 대구, 대전, 제주 등 25개 주요 도시에서 시작한다고 밝혔고 4 ~5종의 단말기 출시 및 10월말까지 전국 84개시로 망을 확대하고 연내 30만 명의 가입자를 확보할 계획이다. HSDPA 기술은 최대 14.4MBPS의 다운로드 속도가 가능한 네트워크로 이번에 출시된 단말기는 1.8MBPS까지 지원한다. 2007?? 초에는 3.6MBPS, 2007년까지 7.2MBPS, 2008년까지 14.4MBPS 다운로드가 구현될 예정이다.

한편 KTF는 6월말에 HSDPA 서비스 상용화 내용을 발표할 예정으로 일본 최대 통신사업자인 NTT도코모 및 아시아태평양모바일연합체(8개 국가)와 로밍 예정이며 연내 25개국까지 확대할 계획을 가지고 있다. 또한 연말까지 84개 지역까지 서비스를 확대하여 모든 시 단위에서 서비스를 이용할 수 있게 할 예정이다.

<표4> SKT와 KTF의 HSDPA 서비스 비교

구분	SK텔레콤	KTF
서비스내용	ㆍ 2008년 최대 14.4 MBPS 다운로드 가능(현재 1.8 MBPS) ㆍ 화상전화, 고속 데이터, 글로벌 로밍(영상 포함)
시기	세계 최초 "3G+" 상용화	6월말 상용화
커버리지	25개시 상용화, 연내 84개시 지역확대	6월말 50개 도시, 연내 84개 지역확대
요금제	ㆍ 음성, 데이타통화는 기존과 동일하고 화상만 추가 ㆍ 전용요금(화상 10초당 120원)	미정(6월말 발표)
단말기	삼성ㆍLG전자 2개	삼성ㆍLG전자 2개
해외로밍	ㆍ 일본, 프랑스 등 7개국 10개 사업자와 WCDMA 자동로밍 ㆍ 동남아, 유럽 확대 추진	ㆍ일본 NTT도코모와 제휴, 아시아태평양모바일연합체 가입(8개 지역, 7개 이통사)

출처 : http://www.kora.or.kr/datas/datas08.jsp?mode=view&pageNUM=1&bno=17

표준의 정의

교정팀장_ 하동성

표준이란

측정으로부터 얻은 값이 정확한지는 어떻게 알 수 있을까요? 이것을 판정할 기준이 되는 것이 표준(측정표준)입니다.

단위

어떤 특정량 (特定量, PARTICULAR QUANTITY, 어떤 量의 특정한 分量)을 정의하여 그와 같은 종류의 다른 양을 이 특정량과 비교하여 나타내도록 약정한 것입니다. 예로서 "미터(M)" 라는 단위는 "길이"라는 양(속성) 을 나타내기 위하 여 채택한 것으로, 길이라는 속성을 가진 어떤 것의 크기를 알고자 할 때 이 "미터"와 비교하여 똑같으면 그 길이는 1 M라고 하고 이 '미터'와 비교하여 3배가 되면 3 M라고 부르기로 약정한 것입니다. 그러나 이 단위는 어디까지나 개념적인 정의이므로 측정 대상을 이것과 직접 비교할 수는 없습니다. 따라서 측정 대상을 그 해당 단위와 실제로 비교하기 위해서는 이 단위의 크기를 가장 잘 나타내 줄 수 있는 물리적 실체가 필요한데 이것이 바로 그 단위의 표준입니다.

국제적으로 합의된 표준의 정의

1. 어떤 양을 재는 기준으로 쓰기 위하여 어떤 단위나 어떤 양의 한 값 이상을 정의하거나 현시하거나 보존하거나 또는 재현하기 위한 물적 척도, 측정 기기, 기준물질이나 측정 시스템으로 되어 있습니다. 즉, 표준을 형성하기 위하여 기본적으로 단위가 있어야 하지만, 그렇다고 표준이 곧 단위의 표준만을 뜻하는 것은 아니며, 필요에 따라 단위보다 크거나 작은 양을 나타내는 표준이 있을 수 있습니다. 또한 단위의 표준인 경우도 기본단위의 표준만을 뜻하지 않고, 유도단위의 표준 도 못지 않게 중요합니다.

2. 킬로그램 원기는 질량의 단위인 킬로그램(KG)의 표준이고, 이것의 10분의 1을 나타내는 표준으로 100 G 분동이 있을 수 있다는 뜻입니다. 세슘 주파수 표준은 1초의 크기도 공급하지만 1초동안 100만번 진동하는 1 MHZ의 신호도 공급합니다. '미터', '킬로그램', '초' 등 단위의 실제 정의에 대하여는 국제단위계(SI)해설 에 자세히 나와있습니다. 유도단위의 예로는 저항 단위의 표준으로 1 Ω 표준기가 있고, 그 배량으로 100 Ω 표준기 등이 있습니다.

3. 이러한 단위나 표준은 어디까지나 어떤 공동체 안에서 약속에 의하여 채택한 것이므로 그 공동체가 공식적으로 인정을 하면 그 공동체의 구성 요소는 그것을 그대로 지켜야 의미가 있습니다. 이러한 의미에서 국가적으로 공인된 표준을 국가(측정)표준 이라 하며, 이 국가표준은 그 나라에서 이 표준과 관계 있는 양(속성)의 다른 표준들의 값을 부여하는 근거가 됩니다. 다시 말하면 국가표준은 그 나라에서 가장 정확한 표준으로 국가표준기관이 유지하며 이를 바탕으로 그 나라의 다른 모든 표준들의 값이 정해집니다.

4. 우리 나라 질량의 국가표준을 예로 들면, 단위의 표준으로 국제도량형국(BIPM)에서 제작한 킬로그램 국가원기 NO.72 가 주 원기로 사용되고 있으며, 이를 바탕으로 1 KG의 질량을 분량 및 배량하여 1 MG부터 20 KG까지 스테인리스강 표준분동을 제작하여 질량의 국가표준을 유지하고 있습니다.

5. 국가표준이 한 국가 안에서 이루어지는 모든 측정의 기준이 되어 그 정확성을 국내적으로는 확립할 수 있으나, 이것이 국제적으로 상호 인정을 받기 위해서는 국제 차원의 표준이 필요합니다. 이 목적으로 국제적 합의에 의하여 공인된 표준이 국제(측정)표준 이며, 이는 관련되는 양(속성)의 다른 표준들의 값을 부여하는 국제적 근거가 됩니다. 세계 거의 모든 국가에서는 국가표준을 이 국제표준에 일치하도록 확립하고 지속적으로 유지하여 국제간에 측정 정확성을 상호 인정할 수 있는 체계를 가지고 있습니다.

출처 : http://www.kora.or.kr/datas/datas08.jsp?mode=view&pageNUM=1&bno=15