임병근(林 秉 謹)
84년 한양대 전자공학과 졸업
86년 한국과학기술원 전기 및 전자공학과 석사
91년 한국과학기술원 전기 및 전자공학과 박사
87∼95년 (주)디지콤 정보통신 연구소
95년 4월∼현재 LG정보통신(주) 중앙연구소, 이동통신 연구단, 이동멀티미디어 실장/책임 연구원
최근 개인휴대통신(PCS)망을 이용한 무선 데이터통신 상용서비스가 시작됐다. 코드분할다중접속(CDMA) PCS망은 음성통화를 기본으로 하고 서비스 옵션(SO:Service Option)으로 구분되는 다양한 부가서비스를 제공할 수 있도록 개발된 멀티미디어 통신 시스템이다. 휴대폰의 음성통화는 기본 서비스 옵션으로 설정돼 있어 사용자가 옵션을 설정하거나 변경하는 기능이 없으나 무선 데이터 통신 기능이 부가된 단말기는 전화기 커넥터를 통해 PC와 RS-232 케이블로 연결하고 PC의 AT 명령어를 이용, 사용하고자 하는 서비스 옵션을 미리 변경한 후 발신을 하면 해당 서비스 옵션에 따른 데이터 서비스 호가 성립된다. 단말기는 자기가 지원하는 데이터 서비스 옵션만 응하며 지원되지 않는 기능에 대해서는 서비스가 불가능함을 표시해 준다.
무선 데이터 통신 서비스를 제공하기 위한 PCS망의 구성을 보면 음성통신망 구성요소에 데이터 통신을 지원하기 위한 망연동시스템(IWF:InterWorking Function)이 부가되며, IWF는 단말기의 데이터 서비스 통신 프로토콜 기능인 TAF(Terminal Adaptor Fuction)와 연동하는 무선 데이터 송수신 프로토콜을 지원한다.
기타 다른 망 구성요소와 단말기의 기능은 단말기의 경우 기존 음성통신용 단말기에 TAF기능을 구현함으로써 데이터 서비스를 지원하기 위한 기본기능이 실현되고 연결 케이블을 사용, PC 또는 기타 이동용 컴퓨터와 연결돼 컴퓨터에서 실행되는 통신용 프로그램을 통해 통신을 가능케 한다. BSC(Base Station Controller)라 불리는 기지국 제어기와 MSC(Mobile Switching Center)라 불리는 교환시스템은 데이터 서비스 옵션으로 요구된 호에 대해 망연동시스템 IWF로의 호 연결을 실행하고 단말기 데이터 전달을 위한 데이터 중계전달 프로토콜이 실행된다.
PCS망과 접속되는 데이터 통신망은 PSTN(Public Switched Telephone Network) 전화망이 회선 데이터 및 팩스 서비스 접속시 연결되는 망으로, 이동전화 교환기와 접속된다. 인터넷과 PSPDN(Public Switched Packet Data Network)이 SO 15의 인터넷 패킷 서비스 접속과 SO 12의 무선 패킷 서비스를 접속할 때 PCS 무선 데이터 서비스망의 IWF와 직접 연결되는 데이터 통신망이 된다.
CDMA방식 PCS 및 이동전화시스템에서 규정하는 무선 데이터 서비스는 단문 메시지 SMS(Short Message Service), 회선 데이터(Circuit Switched Data), 패킷 데이터(Packet Switched Data) 등 크게 세가지로 구분된다. 회선 데이터와 패킷 데이터 서비스는 기술적으로 큰 차이가 있으며 서비스 사용시 시스템에 주는 영향도 큰 차이가 있다. 또 실제 무선 데이터 서비스 개발시 단문 메시지 형태의 무선 데이터 서비스는 신호채널을 이용한다는 시스템 기술의 특성상 최종 사용자가 망사업자의 서비스와 연계하지 않고 응용 서비스를 개발하는 데는 많은 한계를 가지고 있다.
회선 데이터와 패킷 데이터 서비스의 망구축 기술만 보자. CDMA시스템에서 기술하고 있는 회선 데이터 서비스란 무선 데이터 단말기와 기지국 사이 무선 구간의 데이터 전달 채널 설정 및 유지, 유선의 기지국 및 기지국 제어기, 그리고 교환기 및 IWF까지의 무선 단말기와의 데이터를 전달하는 채널의 설정과 유지 방식이 한번의 호가 설정되면 단말기와 호스트 양측의 전달할 데이터가 없어도 무선 채널과 유선망 내의 채널이 종료되지 않고 지속적으로 단말기와 망연동시스템까지의 회선을 연결해 놓는다는 의미다.
반면 패킷 데이터 서비스는 일차 호가 설정된 후 전달할 데이터가 없으면 일정 시간이 경과한 후 자동으로 해제되고 다시 전달할 데이터가 발생하면 사용자는 인식하지 않은 상태에서 무선 채널과 유선망 내의 채널 설정이 신규 호 발생시와 유사하게 다시 설정된다. 이로 인해 무선구간의 채널을 트랙픽에 따라 효율적으로 사용한다는 것이 차이점이다.
회선 비동기 데이터 및 팩스 서비스와 패킷 데이터 서비스의 상세 프로토콜 동작을 보면 회선 데이터 및 팩스 서비스를 위한 데이터 단말기와 IWF까지의 PPP(Internet Point to Point Protocol) 데이터 링크 계층 및 상위 프로토콜 TCP/IP 계층은 데이터 단말부터 IWF사이의 바이너리(Binary) 데이터 전달의 신뢰성을 확보하기 위한 용도로 사용된다. AI(Application Interface)계층은 IWF에 구축된 모뎀을 사용자가 데이터 단말기에서 제어할 수 있도록 하는 기능과 무선 단말기의 서비스 옵션 및 MS에 구현된 가상 모뎀 제어를 위한 기능, 그리고 데이터 압축기능이 있다. IWF의 모뎀과 유선망의 상대편 데이터, 팩스모뎀 사이는 기존 V.xx 시리즈 유선 모뎀 통신방식을 그대로 사용해 회선 비동기 데이터의 전달을 수행한다.
패킷 데이터 서비스를 위한 PPP 데이터 링크계층은 무선 단말기에 의해 수행되지 않고 데이터 단말기와 IWF 사이에 설정된다. IWF에서 인터넷과의 링크는 IWF 구현방식에 따라 달라진다. 패킷방식에서 상위 TCP/IP 프로토콜은 데이터 단말기 및 인터넷 호스트와 직접 대응하는 구조를 가지며 IWF는 IP 관리와 PPP 중계기능만을 수행한다.
단말기 하드 핸드 오프에 따른 에러 데이터의 복구는 IWF가 앵커(Anchor) 시스템으로 동작해 회선 데이터 서비스에서는 IWF와 TAF의 TCP계층이 재전송으로 복구한다. 패킷 데이터 서비스에서는 PC와 호스트 서버간의 TCP계층이 재전송으로 복구한다. 무선 데이터 사용자가 PCS통신망의 회선 데이터 서비스, 패킷 데이터 서비스 옵션으로 데이터 통신 채널을 개설해 활용할 수 있는 서비스 내용은 다이얼-업 데이터 통신망을 통해 받을 수 있는 모든 종류의 데이터 서비스를 거의 그대로 받을 수 있다.
회선 비동기 데이터 서비스는 PC의 통신용 상용 프로그램(이야기, 하이퍼터미널 등)과 인터넷 웹 브라우저(Netscape Navigator, MS Internet Explorer 등)를 가지고 PCS폰과 접속 케이블로 연결, 별도의 무선 모뎀 장착없이 14.4kbps급의 PC통신 접속, 인터넷, 인트라넷 검색, E메일 송수신, 기업 LAN 접속을 할 수 있다. 이 서비스 기능을 응용해 기업의 기존 정보 인프라 및 DBMS를 무선으로 접속해 외근 또는 출장 비즈니스맨, 영업사원, AS요원 등의 특수 응용 업무, 이동 은행창구 업무, 주식 정보검색 및 체결, 신용카드 조회, 보험 가입자 온라인 계약 처리, 상품검색 등을 거리에서 수행할 수 있다.
회선 데이터 서비스를 이용한 팩스문서의 전송은 상용 G3팩스의 실시간 특성상 무선구간의 전송지연을 보상해주는 기능을 추가한 무선 팩스 통신 프로그램을 사용해 PC의 문서를 상대편 팩스로 송신할 수 있다. 역으로 팩스에서 송신되는 문서를 무선 데이터 단말기로 수신해 화면으로 검색하거나 추후 프린터로 출력할 수도 있다.
패킷 데이터 서비스는 PC의 상용 인터넷 웹 브라우저 또는 탤런트(Talent) 프로그램만을 가지고 휴대폰을 연결해 패킷망과 인터넷망을 직접 접속, 회선 데이터 서비스에서 제공받을 수 있는 모든 종류의 서비스를 받을 수 있다. 특히 비용측면에서도 패킷 데이터 서비스의 특성상 데이터 전달시에만 무선 채널을 점유하므로 송수신한 데이터 양에 따른 비용만을 부담할 수도 있어 경제적이다. 그러나 유선망의 패킷방식과는 다르게 데이터 송수신의 일시 중단 후 데이터의 송수신이 재개될 경우 무선 채널의 재설정 등에 필요한 일시적 시간지연에 의해 단문의 질의, 응답 및 조회, E메일, 송수신 등의 서비스가 아닌 장시간 접속 서비스를 받는 경우 불편한 점이 있을 수 있다.
광역의 PCS망 및 이동전화망을 통한 무선 데이터 통신 서비스 제공은 기존 무선 데이터 통신에 획기적인 변혁을 가져오고 있다. 종래의 무선 데이터 통신은 시스템 설치 및 운영 비용 등 기반 투자비용의 문제로 경제적인 서비스를 제공하기에는 어려움이 있었다. 여기에 특정 지역에 국한한 서비스를 제공하는 한편 서비스 비용이 과다하고 단말기 또한 비싸기 때문에 이용자 확산이 이루어지지 않았다. 무선 데이터를 이용한 응용서비스의 개발 또한 거의 이루어지지 않았다.
그러나 이제 전국 어디서나 이동 컴퓨터 또는 휴대형 데이터 단말기와 휴대폰만 있으면 음성통화는 물론 과거에 비해 아주 싼 가격의 무선 데이터 통신이 가능한 시대가 이미 실현됐다. 이로 인해 그동안 누적돼왔던 무선 데이터 통신의 잠재수요가 폭발하고 관련 응용 서비스가 개발되는 등 산업적으로도 상당한 파급효과가 있으리라 기대된다. 진정한 의미의 이동사무실(Mobile Office), 이동통신 시대가 도래하고 있음을 피부로 느끼는 것이다.
현재의 무선 데이터 전송속도는 14.4kbps급이지만 사용자 최대 유효속도가 13.3kbps로 기존 유선보다는 느리다. 하지만 통상의 PC통신이나 텍스트 모드의 인터넷 홈페이지 접속에서 속도에 따른 지루함을 느낄 수 없는 정도이므로 업무용 데이터 통신에는 손색이 없는 서비스를 제공할 수 있다.
현재의 망을 그대로 사용해 64kbps급으로 성능이 향상되는 기술규격이 확정돼 단말기 개발이 진행되고 있다. 따라서 향후 저속도의 동영상 전송도 가능해지고 이를 기반으로 멀티미디어, 멀티스레드(Multi-thread) 통신을 목표로 하는 IMT 2000으로의 무선 데이터 통신 기반기술이 확보될 것으로 보인다.