심리스한 무선통신 환경을 제공하기 위한 무한질주

휴대전화의 진화와 모바일 컨버전스의 도전

무선 네트워크의 분류무선 네트워크는 통신거리에 따라, 그림 1에 제시한 바와 같이 무선WAN(Wide Area Network), 몇 백 킬로미터를 커버하는 무선MAN(Metropolitan Area Network), 종래 유선에서는 구내망이라고 부르던 무선LAN(Local Area Network), 한 사람의 직접적인 활동 범위라고 할 수 있는 몇 십 미터를 커버하는 무선PAN(Personal Area Network), 그리고 그 이하의 단거리 무선으로 분류할 수 있다.각 네트워크의 표준화 관계와 구체적인 예를 표 1에 정리한다. 여기서 무선WAN을 제외한 무선PAN, 무선LAN, 무선MAN은 각각 IEEE 802.15, IEEE 802.11, IEEE 802.16/20에서 표준화가 진행되고 있다.무선PAN과 단거리무선은 통신거리만으로 나누기 곤란한 측면이 있기 때문에, 여기서는 IEEE 802.15 위원회에서 표준화가 진행되고 있는 네트워크를 무선PAN, 그 이외의 몇 십 미터 범위 내의 통신이 가능한 네트워크를 단거리무선이라고 부른다. 그림 2에 유선을 포함시킨 LAN 전체와 무선 네트워크의 국제 표준화 기관인 IEEE 802 위원회의 중심 구성, 그리고 그 중에서 무선 네트워크 부분의 위치를 나타낸다.유비쿼터스 시스템 환경에서 특히 중요한 역할을 하는 Ad-hoc 네트워크, 센서 네트워크 같은 무선 네트워크와, 앞으로 무선이 주체가 되는 일반가정을 대상으로 한 정보가전(홈 네트워크) 등은 통신거리로 나눈 분류는 아니지만, 통신거리와의 대응에서는 무선LAN에서 단거리 무선으로 위치를 부여할 수 있다.무선 네트워크 동향휴대전화의 보급에 이어 무선LAN의 정착, 그리고 2003년 이후 이동통신망과 무선LAN으로는 해결할 수 없는 단거리무선, 무선PAN, 무선MAN의 표준화 및 개발경쟁이 활발하게 전개되면서 2007년경에는 어느 정도 큰 그림이 완성될 것으로 전망된다.이 중 단거리무선과 무선PAN은 센서와도 관련이 있기 때문에 유비쿼터스 시스템의 핵심으로서 더욱 진화할 것이다. 무선MAN은 이동통신망과 무선LAN 사이에 위치하면서 제3∼4세대 이동통신망과 경합, 공존하는 방향으로 발전해 가고 있다.앞으로 각 네트워크는 그림 3에 제시한 바와 같이 각각의 통신 특성을 살려 발전하면서 서로 연계해서 이용될 것이며, 무선 네트워크 기술은 앞으로 광대역화, 유비쿼터스화, 끊임없는 연계를 축으로 진전될 것으로 전망된다.광대역화대용량인 동시에 고품질의 정보통신을 실현하기 위한 광대역화에 대해서는 각 무선 네트워크에서 검토가 진행되고 있다.무선PAN: 무선PAN는 10m 이내의 짧은 거리에 존재하는 컴퓨터와 주변기기, 휴대전화, 가전제품 등을 무선으로 연결하여 이들 기기간의 통신을 지원함으로써 다양한 응용 서비스를 가능케 한다.무선PAN 네트워킹 표준화는 기존의 무선LAN과 달리, 저전력 소비와 단순한 구조를 가지면서 집이나 자동차와 같은 좁은 영역과 사용의 편의성(즉 사용자가 기기를 가지고 무선PAN 영역에 접근하면 자동적으로 동기화됨) 측면을 요구사항으로 무선 접속을 제공할 수 있는 표준을 제정하기 위해 IEEE 802.15를 중심으로 활발하게 진행돼 왔다.처음 표준화는 1Mbps급의 전송속도를 가지는 블루투스를 표준화하는 작업을 하였으나, 가정의 디지털화에 따른 HDTV나 캠코더 등의 고품질 정보를 처리할 수 있는 55Mbps급 무선 네트워킹을 위한 IEEE 802.15.3 표준(2.4GHz ISM 주파수 대역, 55Mbps 전송속도)이 2002년도에 완료되었으며, 2.4GHz 대역에서의 타 기기와의 간섭문제와 HDTV의 보급이 확산됨에 따른 가정내 3개 정도의 HDTV를 동시에 전송할 수 있는 100Mbps급의 더 큰 용량이 요구됨에 따라 대체 표준으로 IEEE 802.15.3a(UWB 네트워크) 표준화가 2003년부터 시작되었다.현재 IEEE 802.15.3a에 대해서는 TI 및 인텔 등이 밀고 있는 MB-OFDM(MultiBand-Orthogonal Frequency Division Multiplex) 방식과 프리스케일 등이 밀고 있는 DS-UWB (Direct Sequence-Ultra WideBand) 방식의 두 표준사양이 양보 없는 백중세를 보이며 단일화에 난항이 거듭되고 있지만, 100Mbps 이상의 통신이 가능한 UWB가 2006년에는 등장할 것이며 우선 PC기기와 정보가전기기 간의 접속 등 옥내에서의 이용이 시작될 것으로 전망된다.프리스케일 세미컨덕터에서 UWB 사업을 총괄하고 있는 마틴 로프하트(Martin Rofheart) 이사는 최근 기자회견에서 이 같은 사실을 확인시켜 주었다. 그에 따르면, 2006년 2월에 개최되는 CES와 3GSM World Congress를 비롯하여 CTIA, CeBIT 등의 국제 행사에서 UWB 기술을 적용한 휴대전화 및 스마트폰, 무선 서라운드 사운드 기기 등 가전기기, PC 및 컴퓨팅 기기, VoIP 등의 기업용 제품, 자동차용 엔터테인먼트 제품 등이 연이어 소개될 예정이다.프리스케일은 UWB 기술을 지속적으로 발전시켜 블루투스, 무선 USB 2.0, IEEE 1394 등과 연동시켜 무선PAN을 구성할 계획이며 궁극적으로 TCP/IP와도 결합시킨다는 전략이다.프리스케일은 UWB 시장을 4개로 분류해 각 시장에 맞는 칩셋 공급을 목표로 하고 있다. 이는 지원속도에 따라 제품간 거리 및 전력소모량을 고려한 것이다. 구체적으로 20Mbps 속도에 20mW 전력소모 그리고 5~10m의 전송거리를 지원하는 칩은 디지털카메라(DSC)와 카메라폰에 채용될 것으로 보고 있다. 100Mbps 속도에 50mW 전력소모 그리고 5~10m의 전송거리를 지원하는 칩은 스마트폰과 미디어플레이어, 디지털 캠코더 제품에 적용될 것으로 전망하고 있으며, 500Mbps 속도에 500mW 전력소모 그리고 10~20m의 전송거리를 지원하는 칩은 디스플레이, 서라운드 사운드, 포터블 하드드라이브 제품에 사용될 것이다.또한 1.6Gbps 속도에 7~10m의 전송거리를 지원하는 칩은 MIMO(Multiple Input, Multiple Output) 기술을 적용하여 무선 HDMI(High Definition Media Interface) 및 무선 DVI(Digital Visual Interface) 제품에 적용시킬 계획이다. 이 칩의 샘플은 2006년 하반기에 출시될 예정이다.한편, 인텔은 업계 그룹들 뿐 아니라, 소비가전 및 PC, 모바일 그리고 무선 분야에서 핵심적으로 활동하고 있는 기업체들과의 연계를 통해 UWB가 구현된 기기를 위한 에코시스템을 만들어가고 있다.무선LAN: 무선LAN(IEEE 802.11g/b/a)은 가장 역동적이며 일반화된 기술로 기존 PC나 노트북 시장 이외에도 휴대전화, 디지털TV, 셋톱박스(STB) 등 소비가전 분야로 애플리케이션 영역을 넓히면서 전성기를 구가하고 있다. 특히 100Mbps 이상의 차세대 고속 무선LAN 표준인 IEEE 802.11n이 2007년 표준화, 2008년 제품출시를 목표로 연구가 진척되고 있어 그 귀추가 주목된다.휴대전화 시장은 무선LAN의 성장 가능성이 가장 높을 것으로 기대되는 분야로, IDC는 무선LAN 기술이 탑재된 모바일 제품 시장이 연평균 95% 이상을 나타낼 것으로 예상했다. IDC에 따르면 이 시장은 2009년에 6억1,400만 달러의 시장을 형성할 전망이다.대표적인 무선LAN 칩셋 업체인 아테로스 커뮤니케이션은 모바일용 싱글칩 ‘ROCm’을 발표하며, 휴대전화 시장에 진출했다. 이 회사는 보안문제를 해결하기 위해 점프스타트(JumpStart)라는 기술을 개발했다. 이 기술을 통해 휴대전화의 버튼 하나만 누르면 암호화 커널이 자동으로 생성되어 보안 및 인증 절차를 해결할 수 있다.최근 많은 기대를 얻고 있는 802.11n은 MIMO 기술을 활용하여 무선LAN 기술의 데이터 처리성능을 기존 표준의 4배 수준인 200Mbps로 끌어올리는 것을 목표로 하고 있다. 광대역 네트워크 솔루션 제공업체인 이스라엘의 메탈링크는 802.11n 표준을 지원하는 무선LAN 칩셋 솔루션인 ‘WLAN 플러스’를 올초 발표했다. WLAN 플러스는 802.11n은 물론 각각 무선LAN 네트워크의 QoS(Quality of Services)와 보안성을 강화하기 위한 표준인 802.11e와 11i까지도 보장할 수 있도록 설계됐다. 기존 802.11a 표준과의 역호환도 가능하다.커넥선트도 802.11n에 대응하는 무선LAN 칩셋 솔루션을 개발 중이다. 커넥선트는 MIMO 기술을 활용하여 데이터 전송속도를 270Mbps로 높이고, 기존 802.11a/b/g 기술과의 호환성을 보장하는 칩셋 솔루션을 2005년 말이나 2006년 초에 발표할 계획이다.무선MAN: 무선MAN 관련 표준화 작업의 산물로 탄생한 것이 IEEE 802.16이다. IEEE 802.16 표준은 도시 지역에서 IEEE 802.11의 네트워크를 확장하는 기술로, 라스트 마일 브로드밴드 접속(last mile broadband access)을 위한 케이블과 DSL을 무선으로 확장시켜 주는 역할을 한다.2001년 6월에 발표된 IEE

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이상헌 (webmaster@techworld.co.kr)

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