[이지경제=이어진 기자] SK텔레콤이 국내 최초로 225Mbps의 광대역 LTE-A를 시연하면서 이동통신 3사의 속도 경쟁 3라운드가 시작됐다. 최대 속도로만 놓고 보면 가정에서 이용하고 있는 초고속 인터넷 보다 2배 빠른 속도다. 현재 이통사들이 서비스하고 있는 광대역 LTE, LTE-A만 해도 초고속 인터넷 보다 1.5배 빠르다. 하지만 사용자들은 기대에 못미친다는 평가다. 이유는 뭘까?

◆LTE, LTE-A, 광대역 LTE-A, 최대 속도는?

이동통신 서비스의 최대 속도는 주파수 대역폭과 연관돼 있다. 주파수는 이동통신의 근간이 되는 자원으로 많으면 많을수록 속도가 올라갈 수 있다. 

LTE는 단방향 최대 20㎒ 주파수 대역까지 지원한다. 단방향에서 20㎒ 주파수를 사용하는 것을 현재 흔히 ‘광대역 LTE'라 부른다. 기존 업체들이 단방향 10㎒ 주파수 대역폭만 사용했던 것에 비해 더 넓어졌다는 의미에서 ’광대역‘이라 부르는 것이다. 

단방향에서 10㎒ 주파수를 LTE에 사용할 경우 최대 75Mbps의 속도를 보인다. 20㎒ 대역을 사용할 경우 2배인 150Mbps까지 나올 수 있다. 

이동통신의 속도를 높이기 위해서는 넓은 대역이 필요하지만, 주파수가 한정된 자원이다 보니 파편화가 심해 넓은 대역을 할당할 수 없다. LTE-A는 파편화된 주파수 자원을 효율적으로 사용하기 위한 CA가 적용된 이동통신 서비스다. 주파수 집성기술로 불리는 CA는 서로 다른 주파수를 가상으로 한 데 묶어 주파수 대역폭을 넓히는 기술로 LTE-A의 핵심 기술로 불린다. 

예를 들어 800㎒ 주파수에서 10㎒ 대역폭, 1.8㎓ 주파수에서 10㎒ 대역폭을 확보한 사업자는 LTE-A의 CA 기술을 통해 이 둘을 서로 묶어 광대역과 같은 속도를 보일 수 있다. CA는 최대 20㎒ 주파수 대역폭 5개를 묶을 수 있으며 최대 750Mbps까지 속도를 높일 수 있다. 

사실 기존 LTE의 최대속도를 높일 수도 있다. 안테나 기술인 MIMO를 더 늘리면 된다. 현재 LTE는 2*2 MIMO 방식을 적용하고 있다. LTE의 기본 기술 중 하나인 MIMO는 기지국과 단말 모두에서 다수의 안테나를 탑재, 안테나가 송?수신하는 범위를 축소시켜 전파 효율을 극대화, 데이터를 보다 빠르게 전송하는 방식으로 이해하면 쉽다. 

현재 LTE 단말에는 2개의 안테나가, 기지국에도 2개의 안테나가 탑재돼 최대 75Mbps의 속도를 보인다. 단말과 기지국에 안테나가 2개씩 더 탑재되면, 속도는 배로 올라간다. LTE에는 4*4 MIMO까지 적용할 수 있다. 

하지만 단말에 탑재되는 안테나가 많으면 많을수록 주파수 간섭, 전자파 등의 문제가 생길 수 있어 아직까지는 2개의 안테나만 탑재된 상태다. 기지국의 경우는 KT가 올해 초 안테나를 4개로 늘려 ‘쿼드 안테나’라고 명명한 바 있다. 4*4 MIMO가 탑재되면 광대역 LTE의 경우 최대 300Mbps의 속도까지 보일 수 있다. 

업계 관계자는 “주파수 간섭과 전자파 등의 문제가 있어 아직까지는 4*4 MIMO를 도입하지 못하고 있다”고 밝혔다. 

◆이론상 최대 속도와, 체감속도의 차이

이동통신3사와 제조사는 광고를 통해 최대 속도만을 부각시키고 있다. 1초 만에 사진 10여장을 전송할 수 있다는 광고가 대표적인 케이스다. 최대 속도만 놓고 보면 현재 서비스되고 있는 LTE-A와 광대역 LTE는 가정 내 초고속 인터넷 보다 빠르다. 하지만 실제 소비자들은 체감하지 못하고 있다. 그 이유는 ‘가입자’다.

현재 국내에서 서비스되고 있는 LTE는 엄밀히 말하지만 FDD-LTE라 부르는 것이 맞다. FDD는 주파수 분할 방식을 일컫는 말이다. 주파수 분할 방식은 한 기지국 내 가입자들을 대상으로 사용할 수 있는 주파수 대역폭을 ‘쪼개’ 서비스를 제공하는 것이다. 

예를 들어 20㎒ 대역폭을 활용하는 광대역 LTE의 한 셀 안에 가입자가 5명 있다고 가정하면 가입자 당 4㎒의 주파수를 쓰는 것으로 이해하면 쉽다. 한 셀 안에 가입자가 적으면 속도가 빨라지고 많으면 속도가 느려진다. 

지난 25일 서울 광화문 KT사옥에서 개최된 기자간담회에서 KT 오성목 네트워크부문장은 “최대 속도는 여러 사람이 공유하는 속도”라며 “협대역 LTE의 최대 속도는 75Mbps다. 실제 건물 등에서 전파 등의 문제로 인해 50Mbps의 속도가 나온다고 가정할 경우 한 셀 안에 5명이 있으면 한 사람 당 10Mbps의 속도를 보인다”고 설명했다. 

그렇다면 내년 상용화할 225Mbps의 광대역 LTE-A의 실제 체감 속도는 얼마나 될까? 업계에서는 광대역 LTE-A의 체감 속도가 60~80Mbps 수준까지 나올 것으로 기대하고 있다. 이 정도의 체감속도면 현재 가정 내에서 이용하고 있는 초고속 인터넷 수준과 유사하다. 

SK텔레콤 강종렬 네트워크전략본부장은 “광대역 LTE의 경우도 테스트 시에는 120Mbps 수준의 속도를 보였지만, 고객이 많아지니 40~60Mbps의 속도로 떨어졌다”며 “내년 상용화할 225Mbps 광대역 LTE-A의 경우 실제 체감 속도는 60~80Mbps가 나올 것으로 예상하고 있다”고 덧붙였다. 

◆네트워크는 고도화 되지만, 칩셋이 없어 서비스 불가능

네트워크의 고도화로 모바일에서도 초고속 인터넷을 이용할 수 있는 시대가 서서히 열리고 있지만, 고도화에 따른 칩셋 개발이 늦어지는 것은 이통사들의 고민이다. 

SK텔레콤의 경우만 해도 28일 분당 사옥에서 국내 최초로 225Mbps의 광대역 LTE-A를 시연했다. SK텔레콤은 이달 말 수도권 지역에서 이 서비스의 근간인 광대역 망 구축을 완료한 상태지만, 상용화 일정은 내년 하반기다. 망 구축이 완료된다 하더라도 이를 지원하는 칩셋을 탑재한 단말이 없는 것이다. 

KT나 LG유플러스의 경우도 광대역 LTE-A 서비스 준비에 만전을 기하고 있지만, 단말이 부재해 상용화 일정을 확정하지 못하고 있다. 광대역 LTE-A 등 네트워크의 진화 속도는 빨라지는데 이를 활용할 수 있는 칩셋 개발이 늦어지는 것이다. 

통신업계 관계자는 “이동통신 서비스는 원래 네트워크망 구축을 완료한 뒤 이를 사용할 수 있는 단말이 개발 완료되고 상용화하는 형태”라면서도 “지난 이동통신 서비스들과 현재의 모습을 살펴보면 네트워크 고도화와 단말 칩셋 개발과의 간극이 점점 늘어나는 것은 사실”이라고 밝혔다.