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2세대 이동통신
2세대 이동통신은 1세대 이동통신의 뒤를 이어 1991년에 등장한 디지털 방식 이동통신 시스템이다. 흔히 2G라고 쓴다. 음성통화 외에 문자메시지, 이메일 등의 데이터 전송이 가능한 수준이다. 그러나 데이터 전송 속도는 느리다. 또 정지화상 전송은 가능하나 동화상은 서비스되지 않는다. 주파수 대역은 800MHz를 이용하며, 채널당 데이터 전송 속도는 9.6Kbps/64Kbps이다.
목차
개요[편집]
2세대 이동통신은 아날로그 신호로 음성만 전송할 수 있었던 1세대와 달리 음성통화 외에도 문자메시지, 이메일 등의 데이터 전송이 가능한 수준에 이르게 되었다. 2세대 이동통신 방식에는 유럽식인 GSM 방식과 미국 식인 CDMA 방식 두 가지가 있다. 대한민국에서 디지털 셀룰러 표준을 결정할 당시 유럽의 GSM 방식과 미국의 CDMA 방식이 경쟁을 벌였는데 GSM 진영의 핵심 기업인 에릭슨(Ericsson), 노키아(Nokia), 알카텔루슨트(Alcatel-Lucent) 등에서 과다한 로열티를 요구하였고 기술 이전에 소극적인 반응을 보임으로써 결국은 미국의 CDMA 방식을 채택하게 된다. 한편 1G는 음성통화만 가능한 아날로그 통신 시대를 말한다. 아날로그 이동통신 시스템은 음성 전송에 아날로그 주파수 변조를, 신호전송을 위해서는 주파수 편이 변조 방식을 사용한다.[1] 2G는 아날로그 신호로 음성만 전송할 수 있었던 1세대와 달리 음성통화 외에도 문자메시지, 이메일 등의 데이터를 전송이 가능한 수준에 이르게 되면서 기존 1세대와 달리 수용 용량이 10배가 넘고 통화 품질도 우수하다는 것이 장점으로 부각되었다. 휴대전화의 크기가 한 손안에 쏙 들어가는 크기로 작아지기 시작한 것도 바로 이 시기이다.[2]
종류[편집]
GSM[편집]
유럽의 이동통신 글로벌 시스템(GSM; Global System for Mobile Communications)은 세계에서 가장 널리 사용되는 이동통신 시스템으로, 디지털 셀룰러 시스템 기반의 비동기식 2세대 이동통신 표준규격이다. 비동기식이라고 부르는 것은 GSM을 통한 이동통신 단말들이 속해있는 셀 영역의 기지국을 통해서 시간을 동기화하기 때문이다. 이로 인해 실제로 GSM을 지원하는 이동통신 단말들은 각각 동기화한 기지국이 서로 다르기 때문에, 몇 초 정도의 시간 오차를 보인다. 기술적으로는 TDMA를 기본으로 하고 있다. GSM 방식은 1982년 유럽전기통신주관청회의(CEPT) 산하 GSM에서 디지털 셀룰러 시스템을 설정한 것이 기초를 이루었으며, 1989년에 유럽전기통신표준협회 (ETSI)로 이관되어 범유럽 표준규격으로 제정되었다. 이 때문에 ETSI/GSM이라고도 불린다. 대한민국에서는 개인이동통신 시스템으로 CDMA를 사용하고 있어 GSM 방식 단말기를 사용하고 있지는 않지만, 수출에 주력하는 많은 이동통신 제조업체들은 이 방식의 단말기를 개발하고 있다. GSM은 협대역 시분할 다중접속(TDMA) 방식을 적용해 유럽 17개국을 단일 통화권으로 통일하였다. 또한 종합정보통신망(ISDN)과 연결되므로 모뎀을 사용하지 않고도 전화단말기와 팩시밀리, 랩톱 컴퓨터, 텔레텍스트 터미널 등에 직접 접속해 이동 데이터 서비스를 받을 수 있다. 기지국의 송신 주파수는 935∼960MHz, 기지국 수신 주파수는 890∼915MHz로 송수신 주파수 간격은 45MHz이다. 기존 아날로그 방식과는 호환성이 없다. ETSI에서 표준화한 디지털 셀룰러 시스템도 GSM으로 불리기도 한다. GSM에는 1세대 이동통신에서 적용된 다중 접속 기술인 주파수분할다중접속(FDMA) 과는 다르게 특정 시간을 기준으로 전 대역의 가용 주파수를 활용할 수 있는 시분할다중접속 기술이 적용되어 1세대 이동통신보다 주파수 이용률이 증가하였다.[3]
PDC[편집]
일본에서 개발된 PDC는 일본에서 개발된 2세대 이동통신 시스템이다. 통일된 무선 인터페이스와 디지털 기술의 적용으로 고품질의 다양한 정보 통신을 제공해야 할 필요성 때문에 일본 정부는 1989년에 디지털 셀룰러 시스템 개발에 착수하여 1991년에 일본 디지털 셀룰러(JDC)라는 표준 규격을 제정하였다. 후에 개인 디지털 셀룰러 통신 시스템(PDC)으로 개명하였다. PDC는 미국의 IS-54와 유사한 시분할 다중 접속(TDMA) 방식의 시스템으로, 800MHz대와 1.5GHz대의 2종류 시스템을 실용화하였다. 일본의 PDC에서는 TDMA(시분할다원접속) 방식은 하나의 주파수대를 다시 시간으로 나누어 그 각각을 한 명의 유저에게 할당하는 방식이다. 물리적으로 나뉜 주파수를 다시 시간이라는 디지털적인 방법으로 나누는 것이다. 이렇게 하면 FDMA 방식에 비해 한 유저당 사용 가능한 주파수 폭은 줄어들지만 해당 주파수대 내에서 통신 가능한 유저 수는 늘어나게 된다. 여기서는 분할된 주파수 하나하나를 다시 시간에 따라 분할한 것 각각이 하나의 채널(전송로)이 된다.[4]
IS-95[편집]
미국중심의 2세대 이동통신 기술 표준인 IS-95에 대해 알기 전에 먼저 CDMA라는 다중화 접속기술을 먼저 알 필요가 있다. CDMA 방식은 미국 최대 무선통신 R&D 기업인 퀄컴에 의해 처음 개발된 코드 기반 다중화 접속 기술이다. 그리고 CDMA 다중화 접속방식은 1993년 미국전화공급자협회(USTSA)와 미국전자산업연합(EIS)의 합병으로 탄생한 통신산업협회(TIA)를 통해 IS-95라는 명칭의 2세대 이동통신 공식 표준규격으로 정립되었다. CDMA는 표준이 아니라 다중접속기술 자체를 말하는 것이다. 그리고 해당 CDMA 기술을 기반으로 재정된 표준을 IS-95라고 부르는 것이 정확한 표현이지만, 오늘날에는 CDMA 자체를 2세대 이동통신 표준기술로 많이 통용해서 부르기도 한다. IS-95 기술표준은 디지털 셀룰러 시스템 기반의 동기식 통신방식이라고도 부르는데, 이는 이동통신 단말들이 셀 영역 내 기지국들과 시간을 동기화하는 GSM과는 다르게 GPS 위성을 기준으로 신호를 수신하여 기지국 간 동기를 맞추어서 기지국과 연결되는 단말들이 모두 오차 없이 동일한 시간 값을 가지게 하기 때문이다. 물론 비동기 방식의 운용도 가능하다. IS-95 규격에서는 CDMA 기술을 통해 이동통신 단말과 셀 영역간의 디지털 무선통신 외에도 음성통신과 신호정보 전달을 위한 설계 내역을 포함하고 있다.[5]
특징[편집]
2세대의 특징은 디지털 통신 방식을 사용하게 되면서 음성뿐만 아니라 문자와 같은 데이터 전송도 지원하기 시작했다는 점이다. 2세대에는 초기에 주파수 800MHz를 사용했으며 이후 1997년 가을에 1.7GHz 대를 사용하는 PCS는 사용 주파수 대역이 다르기 때문에 특성도 달랐다. 일반적으로 주파수가 높아질수록 거리에 따라 감쇄가 많아지기 때문에 하나의 기지국이 커버할 수 있는 영역은 주파수가 낮은 셀룰러가 더욱 크고 PCS는 상대적으로 반경이 작다. 또한 주파수가 높을수록 전차의 회절 손실률도 높다. 이러한 이유로 PCS보다는 셀룰러의 통신 성능이 우수했지만 셀룰러에 비해 PCS가 훨씬 더 적은 비용으로 서비스할 수 있었기 때문에 많은 사용자를 확보하기도 했다. CDMA 기술은 이후 CDMA2000, CDMA2000 EV-DO 등으로 계속 발전해나간다.[6] 1996년 1월부터 휴대전화의 기능적인 변화도 생겼다. 음성통화뿐만 아니라 문자메시지를 보낼 수 있게 됐으며, 기존의 벽돌폰 보다 훨씬 작고 가벼워졌다. 휴대폰의 기능 역시 음악을 듣거나, 사진을 찍는 등 다양하며, 외형 역시 플립, 폴더, 슬라이드 등으로 발전했다. 데이터 전송 속도는 초당 14.4~65Kb로, 800MB 동영상 하나를 내려받는데 약 6시간 정도 걸리는 셈이다. 이 때문에 멀티미디어 파일을 전송하는 것은 사실상 불가능했다.[7]
구조[편집]
2세대 이동통신 시스템은 1세대와 마찬가지로 셀룰러 시스템을 기반으로 하면서 아날로그 데이터를 디지털로 변환하여 사용했기 때문에 디지털 셀룰러 시스템이라고 부른다. 2세대 이동통신망 구조를 자세히 보면 2세대 이동통신부터 본격적으로 각 망구조가 세분화되어 그 영역을 명확히 구분하는 것을 알 수 있다. 크게 보면 기지국(BTS)을 중심으로 이동통신 가입자의 단말(MS)이 직접 연결되는 구간인 엑세스망과 MSC를 중심으로 가입자 정보를 통한 인증 및 관리 혹은 다른 부가서비스 망으로 망중계를 수행하며 전체 망을 총괄 및 관리하는 것이 코어망이다.[5]
액세스망 구조[편집]
2세대 이동통신시스템인 디지털 셀 룰러 시스템 구조에서 엑세스망 구간이다. 2세대 이동통신에서는 주로 단말들이 무선채널을 통해 기지국과의 연결을 성립하기 때문에 해당 엑세스망을 렌이라 고도 부른다. 즉, 렌은 기지국을 중심으로 이동통신 단말들이 전화나 문자메시지, 데이터 통신 등의 서비스 망에 접근하기 위한 네트워크 구간을 의미하며 해당 기지국들은 다시 기지국 제어기를 통해 통합 관제된다. 하나의 기지국 제어기는 여러 개의 기지국들을 관제하는데 이것은 여러 셀을 통해 수용되는 많은 이동통신단 말들의 효율적인 통신 중계를 지원하기 위한 것도 있지만, 이동성 관리 측면이 가장 크다.[5]
코어망 구조[편집]
이동통신망 가입자는 이동통신교환기를 통해 엑세스망의 다른 셀 영역 내에 있는 이동통신단 말과 통신을 할 수도 있고, PSTN을 통해 외부 유선망과 연결되거나, ISDN을 통해 멀티미디어 서비스를 제공받을 수도 있다. ISDN은 사용자에게 디지털 통신을 통해 그림, 음성, 화상, 비디오 등의 멀티미디어 서비스를 제공해 주는 네트워크망을 의미하며 해당 망에는 멀티미디어 서비스 제공을 위한 서버들로 구성된다. 또 ISDN 외에도 별도로 구축된 데이터 네트워크에도 이동통신교환기의 중계를 통해 연결이 가능하다. 그만큼 이동통신교환기는 셀룰러 시스템의 중추적인 역할을 수행한다. 특히 이동통신교환기에는 많은 데이터 신호들이 거치는 일종의 게이트웨이이기 때문에 이동통신망 가입자들의 부가 서비스나 인증을 위한 구성요소들도 이동통신교환기와 연결된다. 여기서 연결되는 요소로는 크게 HLR, VLR, AUC 3가지 요소가 있다.[5]
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활용[편집]
가로본능폰[편집]
대한민국에서 에스케이텔레콤㈜이 1996년 1월에 세계 최초로 CDMA 방식 디지털 이동전화 서비스를 시작했고, 1997년 말부터 CDMA PCS가 도입되어 타 업체들도 016, 018, 019 등의 번호로 이동통신 서비스에 뛰어들면서 치열한 경쟁과 함께 본격적인 CDMA 서비스의 확대가 이루어지게 된다. 2세대 이동통신의 가장 큰 특징은 디지털로 바뀌면서 휴대폰이 가장 크게 진화했던 시기이기도 하다. 폴더, 슬라이드 등 다양한 디자인을 가진 휴대폰이 출시됐다. 컬러 액정 및 DMB, 음악 재생, 무선 인터넷, 카메라 기능 등 지금 스마트폰에 기본으로 탑재되는 기능들도 이때 대부분 들어갔다. 가로본능폰이라 불렸던 회전형 디스플레이를 장착한 SGH-V500 역시 이때 나왔다. 특히 가로본능 폰은 휴대폰의 미래가 통화가 아니라 콘텐츠에 있다는 것을 미리 보여준 폰이었다.[8]
발전[편집]
2세대 이동통신망을 서비스 중인 국내의 경우 2016년 2G 가입자 수는 약 354만 명을 달성했지만 2018년 12월 약 167만 명으로까지 감소하게 된다. 불과 2년 사이에 50% 이탈률을 보인 가장 큰 원인은 2000년대 3세대 이동통신의 등장 이후 2세대에서 3세대로 넘어가는 가입자가 증가했기 때문이다. 기존 2세대 이동통신은 데이터 기반의 통신서비스를 일부 지원하였지만 전송속도가 느리고 데이터 통신 이용 비용이 높은 단점이 있었다. 이로 인해 이동통신사들도 2세대 이동통신 장비의 노후화와 가입자의 지속적인 감소로 인하여 더 이상 2세대 이동통신 가입자는 받지 않고 기존 가입자들을 3세대 이동통신으로 유도하여 2세대 이동통신 서비스 범위를 축소했다.[5]
3G[편집]
기존의 2세대 이동통신이 나라마다 각각의 방식을 취하다 보니, 여러 부분에서 한계를 실감하게 되어 세계 이동통신 업체와 나라들은 서비스 업체나 국가별로 생기는 제한을 극복하기 위해 국제 표준을 제정해야 함을 인식하게 됐다. 그래서 나타난 것이 IMT-2000(International Mobile Telecommunications-2000)으로, 이는 국제전기통신연합이 채택한 국제 표준 통신 기술 다섯 가지를 말한다. 여기서 속한 다섯 가지 기술이 바로 WCDMA, CDMA2000, TD-SCDMA, UWC-136, DECT이다. 대한민국에서 에스케이텔레콤이 2000년 10월에 2.5세대로 분류되는 CDMA2000 1x 방식을 세계 최초로 상용화하면서 3세대 이동통신의 신호탄을 쏘았다. 그리고 2002년 1월, CDMA2000 1x의 발전 형태인 CDMA2000 1x EV-DO 가 적용된 서비스를 시작해 3세대 이동통신의 역사를 써 내려가게 된다.[2]
서비스 종료[편집]
에스케이텔레콤㈜은 지난 2020년 6월 15일, 과학기술정보통신부는 에스케이텔레콤㈜의 2G 서비스 종료를 승인했다. 이에 에스케이텔레콤㈜은 2020년 7월 6일부터 지역에 따라 순차 종료하며, 완전히 종료된 이후에는 서비스를 쓸 수 없게 되었다. 서비스 종료에 대한 이유는 크게 유지 보수의 어려움에 따른 안정적인 서비스 제공 불가다. 아무래도 노후화가 진행된 장비를 계속 사용하기에는 통신사 부담이 상당할 수밖에 없다.[9] 한편 ㈜케이티는 2012년 3월 19일에 서비스를 종료했다.[10] ㈜케이티가 2세대 서비스 종료에 올인한 이유는 4세대 LTE 서비스를 하루라도 빨리 제공하기 위해서다. ㈜케이티는 2세대 서비스에 사용하고 있는 1.8GHz 대역의 주파수를 4세대 서비스에 활용했다.[11]
반면 과학기술정보통신부는 2021년 2월 이용자 보호 계획에 대한 보완을 요청하며 ㈜엘지유플러스의 2G 폐업 승인 신청을 한차례 반려한 바 있다. 이후 2020년 4월 7일 재신청을 받아 현장점검 5회, 전문가 자문 회의 3번, 의견청취 등 복수의 검증 과정을 거쳐 최종 승인 결정을 내렸다. ㈜엘지유플러스는 기존 2G 고객 보호를 위한 세 가지 방안을 마련했다. 2G 이용자는 LTE나 5G로 전환 시 휴대폰 구매 금액 최대 30만 원 할인 및 월 이용료 1만 원 할인, 24개월간 월 이용료 70% 할인, 15개 휴대폰 중 1개 무료 제공 및 월 이용료 1만 원 할인 중 하나를 선택할 수 있다. 이들 혜택은 공시 지원금이나 선택 약정 할인 혜택과 중복할 수 없다. 또 요금 부담을 낮추기 위해 이용자가 원할 경우 2G 요금제 10종을 LTE에서도 이용할 수 있도록 하고 연말까지 바뀐 번호로 연결해 주는 번호 변경 안내 서비스도 제공한다. 이용자 편의를 고려해 대리점 방문 없이 전화만으로 전환이 가능하고 65세 이상 노령층, 장애인의 경우 ㈜엘지유플러스 직원이 직접 방문해 전환 업무를 돕는다. ㈜엘지유플러스는 2021년 06 25일 2G 사업 폐업 승인 신청 건에 대해 이용자 보호 조건을 부과해 승인했다. 앞서 2G 서비스를 종료한 에스케이텔레콤㈜과㈜케이티에 이어 ㈜엘지유플러스까지 2G 사업 폐업 승인을 받으면서 1996년 시작된 국내 2G의 역사는 마침표를 찍게 됐다.[12]
각주[편집]
- ↑ 〈1세대이동통신〉, 《네이버 지식백과》
- ↑ 2.0 2.1 〈우리나라의 이동통신의 역사!1세대부터 2G, 3G, 와이브로, 그리고 4G LTE까지〉, 《에스케이텔레콤 뉴스룸》, 2011-12-09
- ↑ 좌태욱, 〈셀룰러 이동통신의 종류와 역사〉, 《티스토리》, 2011-12-01
- ↑ 한지형 , 〈3G IMT-2000의 근간이 된 CDMA는 어떤 기술인가〉, 《티스토리》, 2011-12-01
- ↑ 5.0 5.1 5.2 5.3 5.4 공장장톨리, 〈2세대 이동통신 표준기술 및 구조 한번에 정리하기〉, 《네이버 블로그》, 2019-10-04
- ↑ 원수연 기자, 〈1G부터 5G까지, 이동통신세대 변천사〉, 《앱스토리》, 2019-04-20
- ↑ 이상우 기자, 〈1~5G까지, 이동통신 기술은 어떻게 달라졌나?〉, 《아이티 동아》, 2019-03-21
- ↑ 이요휸, 〈세대별 이동통신 네트워크에 따른 휴대폰의 진화〉, 《삼성디스플레이 뉴스룸》, 2019-10-30
- ↑ 강형석 기자, 〈2G 서비스 종료하는 SK텔레콤, 피할 수 없다면 선택지는?〉, 《아이티 동아》, 2020-07-09
- ↑ 〈2세대 이동통신〉, 《나무위키》
- ↑ 박지환 기자, 〈kt 2G 서비스종료..가입자 어떻게 해야하나〉, 《조선비즈》, 2011.11.23
- ↑ 이건한 기자, 〈LG유플러스, 2G 서비스 6월말 종료...대한민국2G 굿바이〉, 《블로터》, 2021.05.25
참고자료[편집]
- 〈2세대이동통신〉, 《위키백과》
- 〈1세대이동통신〉, 《네이버 지식백과》
- 〈우리나라의 이동통신의 역사!1세대부터 2G, 3G, 와이브로, 그리고 4G LTE까지〉, 《에스케이텔레콤》, 2011-12-09
- 이상우 기자, 〈1~5G까지, 이동통신 기술은 어떻게 달라졌나?〉, 《아이티동아》, 2019-03-21
- 공장장톨리, 〈2세대 이동통신 표준기술 및 구조 한번에 정리하기〉, 《네이버 블로그》, 2019-10-04
- 이요휸, 〈세대별 이동통신 네트워크에 따른 휴대폰의 진화〉, 《삼성디스플레이 뉴스룸》, 2019-10-30
- 좌태욱, 〈셀룰러 이동통신의 종류와 역사〉, 《티스토리》, 2011-12-01
- 한지형, 〈3G IMT-2000의 근간이 된 CDMA는 어떤 기술인가〉, 《네이버 블로그》, 2019-02-02
- 이건한 기자, 〈LG유플러스, 2G 서비스 6월말 종료...대한민국2G 굿바이〉, 《블로터》, 2021.05.25
- 원수연 기자, 〈1G부터 5G까지, 이동통신세대 변천사〉, 《앱스토리》, 2019-04-20
- 강형석 기자, 〈2G 서비스 종료하는 SK텔레콤, 피할 수 없다면 선택지는?〉, 《아이티동아》, 2020-07-09
- 박지환 기자, 〈kt 2G 서비스종료..가입자 어떻게 해야하나〉, 《조선비즈》, 2011.11.23
같이 보기[편집]
