이동체통신과 주파수 자원/서정욱 한국이동통신 사장(시론)
이동체통신 시장이 확대됨에 따라 어떻게 하면 더 많은 주파수자원을 확보하고 보다 효율적으로 이용하느냐 하는 것이 당면과제가 됐다.따라서 이미 운용하고 있는 주파수대의 이용효율을 높이고,아직 이용되지 않은 새로운 주파수대를 개척하며,주파수를 다목적으로 공용하고 사용목적을 유연화하기 위한 연구개발을 촉진해야 한다.우선 운용하고 있는 주파수대의 이용효율을 높이기 위해 공간,시간및 주파수 측면에서 다양한 기술을 개발해야 한다.
먼저 공간 측면에서는 소 셀(소 cell)화 기술,어댑티브(adaptive)셀 구성기술,간섭경감기술,간섭상쇄기술 등을 들 수 있고 시간측면에서는 다이내믹채널할당기술,자율분산 채널할당기술 등을 들 수 있으며,주파수 측면에서는 협대역 전송기술,고능률 부호화기술,CDMA와 같은 다중접속·변복조기술 등을 들 수 있다.
앞에 들은 기술들을 모두 확보·조합해서 주파수를 운용하면 그 이용효율이 높아진다.그 중에서도 CDMA방식은 셀룰러 전환 및 PCS에 적용하면 주파수의 이용효율을 높이는데 효과적이다.
공간측면의기술로서 셀반경을 작게하는 소 셀화 기법은 시스템의 큰 변경없이 주파수의 이용효율을 높일 수 있다.이동체통신 시스템을 소셀화해서 기지국수를 늘리면 이용효율이 높아지지만 기지국 수를 늘린 배수만큼 효율이 높아지는 이론상의 극대치를 얻는 것은 아니다.그것은 셀마다 트래픽과 간섭이 다르기 때문이다.
셀구성을 고정하지 않고 통신 트래픽량에 따라 시간적으로 적응제어(adaptive power control)해서 불필요한 전력방사를 억압하는 어댑티브 셀 구성기술,간섭을 상쇄해서 주파수를 근거리에서 반복 이용할 수 있는 간섭상쇄기술 등은 같은 주파수의 반복 이용률을 크게 높일 수 있기 때문에 차세대 기술로서 각광을 받고 있다.
한편 시간 측면에서 주파수의 이용효율을 높이기 위한 주파수 할당,즉 주파수 관리를 자율화하고 다이내믹화하는 자율 분산제어에 대한 연구를 해야 한다.특히 이동국마다 간접거리가 필요 최소한이 되도록 주파수를 할당하는 자율분산 제어기술은 시간적 이용효율을 높이는 동시에 공간적 이용효율도 높일 수 있어서 그 실용화에 큰 기대를 걸고 있다.
멀티미디어를 확신시킴에 있어서는 통신과 방송이 멀티미디어로 융합돼 가는 추세를 주목할 필요가 있다.주파수의 이용방법에 있어서도 통신과 방송이 융합돼가는 추세를 보일지 모른다.이를테면 UHF대의 방송업무와 이동업무간의 공용을 실현하는 것이다.또한 복수용도에서의 공용,특히 위성통신과 육상이동통신간에 공용하기 위해 고성능 필터를 개발해야 한다.앞으로는 통신과 방송을 세분하지 않고 UHF대 등에서 트래픽에 따라 융통성을 갖게 하는 등 주파수 배분의 유연성에 대해서도 연구해야 한다.
다음에 아직 이용되지 않은 새로운 주파수대를 개척해야 한다.마이크로파,준밀리미터파,밀리미터파대의 주파수대는 전파손실이 주파수와 함께 증대되기 때문에,그리고 고정무선중계,위성통신 등 타분야에 이용되고 있기 때문에 이동체통신에는 거의 이용되지 않았다.그러나 화상전송이나 고속신호전송 등을 실현하기 위해서는 광대역 주파수가 필요하기 때문에 마이크로파대,준밀리미터파대,밀리미터파대,더 나아가 광영역 주파수대를개척해야 한다.
앞에 들은 주파수대에서는 전파의 집속성 때문에 극소 셀의 구성이 쉽고,효율적으로 주파수를 재이용할 수 있기 때문에 단말의 이동성을 어느 정도 제한하고 지향성 안테나를 이용하면 전파의 전파변동이 작은 고품질전송이 가능하다.따라서 화상신호 등 멀티미디어 서비스에 적합한 통신환경을 실현할 수 있다.
결국 기지국과 단말기간,즉 송수신간 거리의 단축으로 인한 소셀화에 의해서 전파손실·지연,강우의 영향도 극복할 수 있기 때문에 연구개발의 대상을 보다 높은 주파수대로 옮겨야 한다.특히 밀리미터파대와 같은 높은 주파수 영역에서 부품,장치 등의 개발을 촉진하기 위해서는 정부당국이 이용주파수를 조기에 할당함으로써 기업들이 적극 참여하도록 해야 한다.
끝으로 주파수를 다목적으로 공용하고 사용목적을 유연화해야 한다.멀티미디어 시대에는 음성,화상,데이터를 복합적으로 취급하게 됨으로써 다양한 모드의 정보를 하이퍼미디어(hypermedia)화하는 기술이 필요하다.
이동체통신은 음성계 시스템,패킷데이터 시스템,무선호출 시스템과 같은 편방향 시스템과의 접속도 가능해야 한다.또한 종합적인 주파수의 이용효율을 높이기 위해서 여타 통신시스템과 주파수대를 공용하는 기법에 대해서도 무선통신의 기반을 구축하는 차원에서 연구개발을 촉진해야 한다.그리고 관련 국제 권고 및 표준을 수용하면서 이동체통신 분야의 기술,상품,서비스를 개발해서 국내외 시장에 진출해야 한다.
