휴대전화의 진화와 모바일 컨버전스의 조건
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휴대전화의 진화와 모바일 컨버전스의 조건
  • 윤범진
  • 승인 2005.09.05 00:00
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Mobile Phone
국내에서 처음으로 이동전화 서비스가 시작된 시기는 1984년이다. 현 SK텔레콤의 전신인 한국이동통신이 아날로그 방식의 차량용 서비스를 시작하면서부터였다. 일본에서는 우리보다 한참 앞서 1979년에 아날로그 방식의 제1세대 차량용 전화로서 도입이 이루어졌다. 이후 1987년에 휴대전화 서비스가 본격적으로 개시되었다.국내에서 휴대전화 대중화의 결정적인 계기는 1997년 10월에 있었다. 이동통신 제1세대인 아날로그, 2세대인 셀룰러폰에 이어 2.5세대라 할 수 있는 개인휴대통신(PCS) 서비스가 등장한 것이다. 일본에서는 1993년에 디지털 방식의 제2세대가 상용화되었고 2001년에는 영상통신이 가능한 제3세대 이동전화 서비스가 개시되었다. 일본의 경우 휴대전화 가입 대수는 3월말 현재 약 8,700만대이며, 이 중에 인터넷 대응 비율은 약 7,519만대로 전체의 86.4%에 이른다.제2세대 휴대전화 상용 서비스가 시작되던 당시에는 음성통화와 단문 메시지 통신이 서비스의 중심이었으며, 무선통신 기술의 고도화와 더불어 소형, 경량화, 저소비 전력화가 제품 개발의 중요한 과제이었다. 그러나 통신 사업자가 음성통화 이외의 여러 가지 서비스를 제공하기 시작한 이후부터 휴대전화의 양상이 바뀌기 시작했다. 예를 들면 인터넷 접속 서비스에 의한 웹검색과 전자메일 기능은 휴대전화 디스플레이의 컬러화와 대화면이라는 새로운 경쟁을 촉발시켰다. 또한 휴대전화가 WIPI, Java, BREW 등의 프로그래밍 언어를 지원하고, 사양이 공개됨에 따라 제 3의 콘텐츠 프로바이더들이 휴대전화 사업에 참여하기 쉽게 되었다. 이에 따라 휴대전화는 많은 착신음과 게임 등이 제공되고 점점 고품질의 음질과 데이터의 고속처리가 실현되어 소위 휴대전화의 멀티미디어화가 시작되었다.요즘 휴대전화 시장은 포화상태로 접어들고 있지만, 이와는 별도로 기능의 확대는 지속되고 있다. 최근에는 수 메가픽셀 카메라를 탑재하고 전자결제 및 무선랜(WLAN) 기능 외에도 DMB 방송을 수신할 수 있는 단말기 등이 출시되고 있다.휴대전화가 확대 보급된 요인에는 비즈니스 모델과 서비스, 제도적인 측면 등이 있겠지만, 본고에서는 휴대전화의 향후 동향과 기술에 대해 소개한다.휴대전화 인프라 기술휴대전화를 둘러싼 각 무선 전송로의 고속, 대용량화가 진행되고 수백 kbps 이상의 데이터 통신이 가능해지면서 멀티미디어 대표 서비스인 동화상 서비스가 실현될 수 있었다. 국내의 이동통신망에서는 CDMA20001x 서비스(최대 144kbit/s)가 2001년에, 한층 고속화를 실현한 기술로서 1x EVDO 서비스(최대 2.4Mbit/s)가 2002년에 개시되었다. WCDMA에서는 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 상용 서비스(최대 14.4Mbps)가 2006년 3월에 예정되어 있다. 또 이동통신망뿐만 아니라, 일본의 경우 휴대전화 전용 지상 디지털방송 서비스를 2006년에 시작할 예정이어서 휴대전화에서 멀티미디어를 포함한 데이터 방송(약 310kbps)이 가능한 날도 그리 머지 않았다. 국내에서는 현재 위성 DMB폰이 시판되고 있는 상황이다.이상과 같이 무선 전송로의 선택지가 넓어지고, 또 전송용량도 증가함에 따라 통신이나 방송 및 WLAN을 융합한 이동망이나 고정망을 의식하지 않는 FMC(Fixed Mobile Convergence)에 대응한 새로운 휴대전화 서비스가 기대된다. 또 GPS(Global Positioning System)을 이용한 위치정보 서비스도 제공되고 있다.한편, SD카드(2005년 4월 현재 최대 기록 용량 1G바이트) 등의 기록매체나 블루투스(Ver. 1.2에서 최대 1Mbps) 같은 근거리 무선통신 기술을 이용하여 휴대전화와 PC, 디지털 기기 간에 멀티미디어 콘텐츠를 주고받을 수도 있다.기록 매체는 SD카드 같은 IC 메모리에 의한 방식이외에도 앞으로 소형 하드디스크(HDD)의 휴대전화에의 탑재에 의한 대용량화도 하나의 트랜드를 형성할 것으로 예상된다. 그림 1에서와 같이 기록 매체와 근거리 무선통신 수단에 의해 가정내 또는 사무실에서 텔레비전, DVD, PC 등의 디지털 가전기기와의 콘텐츠 유통, 원격제어 등 휴대전화를 이용한 여러 가지 애플리케이션과 서비스가 실현되고 있다.휴대전화에 요구되는 요소기술지금까지 수년에 걸쳐 휴대전화는 전자메일 기능과 웹검색 기능, 그리고 카메라 기능 등의 비 음성통신 기능을 표준적으로 갖추게 되었고, 앞으로 계속해서 서비스의 다양화를 통하여 생활에 놀라움과 감동을 제공하게 될 것이다. 한편으로 스팸 메일이나 정보누설 등의 폐해에 대응, 안심하고 전자결제를 할 수 있는 인증기술과 보안기술이 요청된다. 여기서는 생활의 필수품이 된 휴대전화에 요청되는 요소기술에 대해서 언급한다.무선통신 기술1999년 ITU가 IMT-2000의 무선 인터페이스 권고를 국제표준으로 제정했다. 여기서는 데이터 통신의 고속화, 주파수 이용 효율의 향상, 글로벌 로밍, 음성통화의 고품질화가 요구되었다. 복잡한 처리회로와 고속처리로 인하여 당초에는 용적이나 단말기 사용시간이 뒤떨어졌지만, 현재 제2세대 휴대전화와 거의 동등한 수준을 제공하고 있다.앞으로는 셀룰러 무선부 이외에 블루투스의 탑재나 WLAN, 지상 디지털 튜너 등 복수의 무선 시스템을 탑재한 멀티 무선화에의 대응, 복수의 안테나로 고속 전송을 실현하는 멀티 안테나화에의 대응이 요구된다. 도시바는 다주파 내장 안테나 기술을 비롯해 차세대 안테나 기술로서 주목받고 있는 튜너블 안테나 기술, 초광대역 안테나 기술의 개발을 진행하고 있다.이밖에도 앞으로 RFID, Zigbee, UWB 등 무선 연결기기들의 적용으로 개인용 허브 역할 및 홈 네트워킹의 게이트웨이 역할을 할 수 있는 단말기 개발이 더욱 가속화될 전망이다.멀티미디어 신호처리 기술멀티미디어 처리 환경 측면에서는 고성능 모뎀칩, 멀티미디어 칩, 고압축 동영상 및 오디오 코덱 등의 기술 발전으로 대용량 VOD, AOD, DMB 등의 서비스가 가속화되고 있다.휴대전화같이 메모리와 처리량에 제약이 있는 플랫폼의 경우 영상압축·신장 등의 멀티미디어 처리는 부하가 컸지만, 반도체 집적 기술의 발전에 의해 저소비 전력으로 실현 가능해졌다. 예를 들어 도시바의 멀티미디어 칩 T 시리즈는 DRAM을 통합하여 휴대전화용의 저소비 전력을 도모한 점이 특징이다. 1998년 발표 당시의 MPEG-4 칩은 QCIF(176×144화소) 사이즈의 비디오 처리가 전부였지만, 그후 반도체 공정의 미세화 등으로 서서히 고기능화, 소형화가 진행되어 최신 T4G 칩에서는 170∼230mW(125MHz 동작시)의 소비전력으로 QVGA(320×240화소) 사이즈의 MPEG-4 영상기록·재생 처리와 음성·오디오 처리 이외에 3차원 화상처리를 고속처리하는 그래픽 처리가 가능해졌다. 또한 차기 T5 시리즈에서는 1세그먼트 지상 디지털 방송 수신의 필수인 H.264 디코드 기능과 VGA(640×480화소) 사이즈의 MPEG-4 동영상 처리도 가능하다.대용량 저장 기술콘텐츠의 멀티미디어화, 통신회선의 고속화 및 WLAN 등의 다양화, 데이터 통신 요금의 정액화 등에 의해 유저가 취급하는 데이터는 급격히 늘고 있다. 휴대전화의 외부 메모리로서 현재 SD 카드로 최대 1G 바이트 대응이 가능하지만, 비트 단가가 보다 저렴한 것이 요구되어 다치 NAND 메모리나 HDD의 탑재가 진행되고 있다.도시바는 모바일 기기에 탑재 가능하고 음악과 영상 등의 대용량 콘텐츠를 보존할 수 있는 0.85인치(디스크 지름: 약 2.2cm)의 소형 HDD을 소개했다. 이것은 휴대전화의 대용량 메모리로서 기대를 모으고 있다. 또한 앞으로 수직자기기록 기술을 이용하여 더욱 고밀도 기록을 가능하게 함으로써 장시간의 동영상 콘텐츠 등의 저장, 문서의 휴대 등이 가능해질 것이다. 하지만 선택은 어디까지나 소비자의 몫으로 남아 있다.근거리 무선통신 기술휴대전화의 근거리 무선통신으로서 적외선을 이용한 IrDA 기술이 있지만, 도시바는 2.4GHz대를 이용한 블루투스 기술을 휴대전화에 탑재했다. 탑재에 즈음하여, 소비전력 및 소형화 설치 기술과 함께 유저에 대한 편리성 요구도 하나의 과제였다. 마침 휴대전화에 블루투스 탑재를 결정짓은 것은 자동차에서 핸즈프리 통화에 대한 요구의 고조였다. 도시바는 자동차 메이커 및 휴대전화 사업자와 협력하여 자동차 내에서 여러가지 이용 상황을 상정하여 평가를 실시하고, 케이블 접속을 이용하지 않는 블루투스 기술의 특징을 살린 핸즈프리 통화를 실현했다. 이밖에 그림 2에 나타낸 것과 같이 PC와의 다이얼업 접속 기능