LTE Cat(카테고리) 1,2,3,4,5,6,7,8, 속도 정보

 

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LTE는 알지만 Cat(카테고리)는 뭐지? 최신 통신기술을 알아보자

 

요즘 스마트폰으로 많은 것을 할 수 있다. 통화나 문자는 기본이다. 사진을 찍고 동영상 촬영을 하며 그 결과물을 메신저나 SNS로 공유한다. 그리고 MMORPG나 RTS 같은 덩치 큰 게임을 즐기고 스트리밍으로 스포츠 중계와 영화를 보기도 한다.

이렇게 스마트폰이 만능기기가 되면서 인터넷 속도도 빨라졌다. 디지털통신이 시작된 2세대는 모뎀 통신 정도의 속도였으나 본격적인 모바일 인터넷이 시작된 3세대에서는 메가급 속도가 펼쳐졌으며. 그리고 4세대인 LTE로 넘어오면서 더욱 빨라졌다.

2011년부터 LTE 서비스가 국내에서 시작되어 지금까지 이어지고 있다. 하지만 지금의 LTE는 2011년에 처음 시작된 그 서비스가 아니다. 이후 광대역 LTE, LTE-A, 3 Band LTE-A 등의 향상된 서비스가 등장했다. 그리고 단말기인 스마트폰도 LTE-A, Cat(카테고리).6 등을 지원한다는 제품들이 등장하였다. 이런 서비스와 용어들이 어떤 것이며 어떻게 발전해왔는지 궁금하다면? 지금부터 하나씩 알아보도록 하자.

무선 이동통신

무선 이동통신은 1세대부터 현재 4세대까지 발전해 왔다. 처음 나온 1세대는 아날로그 통신으로 음성을 위한 통신망이었다. 그래서 데이터는 전송하지 않았다. 우리나라에서는 1988년부터 상용화되기 시작했다.

2세대부터 디지털 전송방식을 사용하게 되었다. 아날로그 신호인 음성을 디지털신호로 변환해서 전송하였다. 데이터 전송이 가능해지며 문자 서비스가 도입되었다. 2세대의 규격은 GSM과 CDMA가 있었는데 우리나라는 CDMA 방식을 사용했다. 1996년 국내에 도입되었으며 SK텔레콤이 지금도 서비스 중이다. 데이터 전송속도는 최대 11.4 ~ 64Kbps이다.

3세대는 IMT-2000이라는 규격으로 명명되어 서비스 개발이 진행되었다. 2세대의 GSM은 WCDMA로 CDMA는 CDMA 2000으로 발전하였다. 그 후 HSPA, HSPA+, CDMA 2000 EV-DO, Rev. A 등으로 발전을 거듭하였다. 국제표준기구인 ITU는 144K~2Mbps 전송속도를 3세대 이동통신으로 규정하였으나 HSDPA의 경우 최대 다운로드 속도가 14Mbps까지 증가하였다. 스마트폰이 본격적으로 출시된 것이 이 3세대부터다.

4세대는 정지상태에서 1Gbps, 60km 이상 고속 이동 중에 100Mbps의 전송속도를 내는 규격으로 만들어졌다. LTE는 다운로드 속도가 최대 173Mbps 수준이기 때문에 3.9세대 이동통신으로 분류하기도 했으나 현재는 4세대로 분류하고 있다.

LTE

4세대 이동통신 기술인 LTE는 Long Term Evolution 약자로 장기간에 걸쳐 발전된 기술을 의미한다. 3세대 이동통신인 WCDMA에서 진화한 것이기 때문에 기존의 네트워크망과 연동할 수 있어 기지국 설치 등의 투자비와 운용비를 크게 줄일 수 있는 장점이 있다.

2009년 12월 처음으로 상용화가 이루어졌으며 전송속도는 이론적으로 최대 다운로드 75Mbps, 업로드 37.5Mbps이다. LTE는 4세대 이동통신에 못 미치는 속도였기에 광대역 LTE, LTE-A가 나오면서 진정한 4세대가 시작되었다.

광대역 LTE는 말 그대로 넓은 대역을 사용해 속도를 높이는 기술이다. 대역폭을 기존 10MHz에서 20MHz로 확대하여 속도를 2배로 늘렸다. LTE-A는 다른 주파수 대역을 묶어주는 CA (Carrier Aggregation, 주파수 집성)를 활용한 이동통신 서비스이다. 서로 떨어져 있는 주파수 2개를 묶어서 빠른 속도를 구현하는 것이다. 광대역 LTE-A는 20MHz의 광대역 주파수에 10MHz인 일반 주파수를 묶어 최고 225Mbps의 다운로드 속도를 낼 수 있는 LTE 서비스다.

기존 LTE 서비스를 2차로 도로라고 한다면 광대역 LTE는 2차로를 4차로를 확장한 것이며 LTE-A는 서로 떨어진 두 개의 2차로 도로를 묶어 4차로처럼 이용하는 것이다. 그리고 광대역 LTE-A는 4차로(광대역 LTE)와 떨어진 2차로를 묶어 6차로처럼 사용하는 것이다.

CA로 2개의 주파수만 묶을 수 있는 것은 아니다. 최근에는 3 Band LTE-A가 나왔다. 3개의 주파수를 묶어서 최고 300Mbps 다운로드 속도 낼 수 있는 기술이다. 5개를 묶어 사용하는 5 Band LTE-A 기술은 최대 1.2Gbps까지 속도를 끌어 올릴 수 있다고 한다.

LTE UE 카테고리

스마트폰 사양을 보다 보면 카테고리 4, Cat(카테고리).6과 같은 용어를 본 적 있을 것이다. 바로 LTE 단말 속도 규격인 LTE UE 카테고리이다. 3GPP에서 단말의 전체적인 성능을 단계별로 정의 한 것이다. 3GPP는 각 표준 규격의 발전단계를 릴리즈(Release)로 구분하는데 Release 8 이후의 규격에서 LTE UE 카테고리들이 정의되었다. Release 8에서 LTE Category 1에서 5까지 나왔으며, Release 10에서 LTE-Advanced인 Category 6,7,8이 나왔다. 최근인 Release 13에서는 차대세 규격인 LTE-Advanced Pro를 정의한 Category 17 ~ 19이 정의되었다.

위의 표와 같이 카테고리마다 최대 다운로드 업로드 속도가 규정되어 있다. 예를 들자면 카테고리 6은 최대 다운로드 300Mbps, 업로드 50Mbps를 지원한다는 것이다. 따라서 단말기의 카테고리를 알면 내가 받을 수 있는 서비스가 어디까지인지 확인할 수가 있다.

LTE-A를 지원하는 모든 단말기는 LTE UE 카테고리 4 (Cat.4)로, 다운로드가 최대 150Mbps까지 지원된다. Cat.4 단말기는 LTE-A나 광대역 LTE의 150Mbps 속도는 지원할 수 있지만, 광대역 LTE-A의 225Mbps 속도는 지원하지 못하는 것이다. 300Mbps의 다운로드 속도를 지원하는 Cat.6의 단말기여야 광대역 LTE-A 서비스를 이용할 수 있다는 것이다.

차세대 통신에 대한 기대

 

데이터 통신이 시작된 2세대 이동통신의 64Kbps에서 현재의 4세대 LTE-A의 300Mbps까지 약 20년간 무선 이동통신의 속도는 5천 배가 넘게 증가하였다. 최근 SK텔레콤에서는 4.5세대 이동통신 기술을 적용한 900Mbps급 서비스를 하반기에 상용화하고 내년에는 기가급 속도의 서비스를 제공할 것이라고 한다. 무선 이동통신에서도 이제 기가인터넷 세상이 열리는 것이다.

게다가 5세대 이동통신은 최대 다운로드 속도가 20Gbps, 최저 다운로드 속도는 100Mbps인 이동통신 기술로 규정되었다. 이런 차세대 규격에 맞는 서비스와 단말기가 나온다면 무선 유선의 구분이 필요 없을지도 모른다. 나날이 발전하는 무선 이동통신이 유선을 완전히 대체하는 날이 올 것인지 기대해본다.