1세대 이동 통신부터 5세대(5G) 이동 통신까지 간략한 정리

1세대

• 미국에서는 AT&T가 셀룰러 개념을 도입한 AMPS(Advanced Mobile Phone System)을 개발, 1세대 이동통신 서비스 시작.
• 4kHz 대역폭의 음성을 20kHz의 채널대역폭을 통해 전송
• FDMA(Frequency Division Multiple Access) 사용
• N(Narrow)-AMPS로 발전
• 한국에서는 이 AMPS를 SKT의 전신인 한국이동통신이 이를 도입해서 서비스
• 설계 방식의 한계로, 수용 용량/통화품질 등을 피할 수 없음
• 유럽과 일본은 독자적인 서비스들을 개발해 서비스함

2세대

• 미국, 한국, 유럽 등이 디지털 음성, SMS를 제공하는 서비스 개발을 시도
• 유럽에서는 GSM(Group Special Mobile)을 개발, 200kHz의 대역폭을 사용하며, 20ms 구간을 할당한 TDMA(Time Division Multiple Access) 방식을 사용
• 미국에서는 TDMA 외에도 CDMA(Code Division Multiple Access)를 사용한 IS-95A 등의 규격이 등장했으며, 특히 이 규격은 퀄컴이 확산대역통신을 적용한 시스템 규격으로, 한국에서는 퀄컴과 함께 ETRI가 이를 공동개발
• 한국은 IS-95A를 ETRI가 퀄컴과 합작했으며, 1996년 CDMA방식의 서비스를 세계 최초로 제공

3세대

• TDMA, CDMA를 차용한 2세대는 대역폭이 제한되는 것과 주파수 사용효율이 떨어지는 것이 발전된 서비스(멀티미디어 등)를 제공하는 것에 한계를 보임
• IMT(International Mobile Telecommunication)-2000 개발을 시도하는데, EU와, 미국의 시스템이 갈려 각각 3GPP, 3GPP2가 만들어졌고, 한국은 양측에 모두 참여
• 한국에서는 북미지역에 서비스된 CDMA20001x를 서비스하였고, 드디어 음성과 SMS외에도 정지영상 등의 멀티미디어 데이터를 제공할 수 있게 됨

3.5세대

• 3세대에서 정지영상을 서비스하는 건 획기적이었으나, 투자 비용의 폭증에 따른 통신료 문제가 크게 매력적으로 다가가지 않는 문제를 가짐
• 2006년 ETRI가 2.3GHz에서 동작하는 WiBro(Wireless Broadband Internet Access)를 개발
• WiBro는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)를 사용해 이동 중에도 고속의 무선 인터넷을 즐길 수 있음
• 해외의 Mobile WIMAX가 이 WiBro로, IEEE 802.16e의 이름이기도 함.
• QoS도 제공

4세대

• 3, 3.5세대가 완성하지 못한 고품질 멀티미디어 서비스(스트리밍, 게임 등)을 제공하는 것으로, 최소 100Mbps(고속 이동 상태), 최대 1Gbps(정지 상태)의 서비스를 제공하는 것을 목표로 함
• 흔히 알고 있는 4G LTE는 3.9세대라고 말하며 LTE-A(Advacned)와 Wibro-Evolution을 제대로 된 4세대 이동통신이라고 하지만, 마케팅 용어 등으로 사용해도 무방하다고 하여 구분하기가 어려워졌음
• LTE-A에서는 VoLTE를 통해서 기존의 서킷음성통화가 아닌 패킷기반으로만 음성통신을 지원하도록 함

5세대

• 밀리미터파 주파수를 이용할 것이며, 2018년 이후 본격 도입될 기술
• 3GPP Release 15가 가장 일반적 정의이며, IMT-2020은 이보다 좀 더 고속의 고주파수 대역만 다룸
• 기존 세대들보다 셀의 크기를 엄청 줄이고, 수많은 MIMO를 사용
• 5G의 상용화를 앞두고 각국에서 경쟁 중임