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Workshop 무선 and 모바일
2006년 03월 29일 00:00:00
광대역 메트로 무선 서비스를 주목하라
美 차스카 모델 성공적 … 장기적 관점에서 준비해야


정부 정책이 IT 부문에 얼마나 많은 영향을 미치고 있는 지 관심을 갖고 있는가? 의료정보보호법(HIPAA)이나 사베인즈 옥슬리 법(Sarbanes-Oxley Act) 이외에 무선 기술로 간주되는 많은 것들을 포함한 규정들은 정보 인프라를 변화시키는 주요 원인이 될 정도다. 이러한 진전된 정책들을 받아들인 조직들은 그들의 시스템을 컴플라이언스에 적용하기 위한 준비를 하고 있다.

세계적으로 광대역 메트로 무선 네트워크 구축이 확대되고 있는 한편 무선 데이터 서비스를 위한 추가 스펙트럼 사용이 가능해지고, 지역 셀룰러 커버리지도 확대되고 있는 추세다. 대다수 조직들이 이러한 변화에 맞서 단순히 기다릴 수밖에 없을지 몰라도 일련의 진보들로부터 더욱더 빠르게 이익을 창출해 내기 위해 점차 전략적으로 대응해 나가기 시작했다.
지역, 국가 그리고 국제표준가구의 무선 규정은 기술적이고 정치적으로 복잡한 것이 사실이다. 모바일 기술에 대한 의존도가 높아감에 따라 다수의 정책 입안자들은 빈약한 무선 정책이 경제 성장에 영향을 미칠 수 있다고 평가한다. 동시에 일반 대중에게 종종 손해를 끼치며 주주들을 대신해 광범위하게 로비를 펼치고 있는 서비스 사업자들에게 무선은 새로운 수익 창출을 위한 커다란 비즈니스다. 또 무선 기술은 지속적으로 진화하고 있는 경쟁 기술간 이해관계의 균형을 맞추는 것 역시 중요한 도전이 되고 있다.
적극적으로 정부의 규제 해제를 주장하는 사람들조차도 무선으로의 접근에 불간섭주의(laissez-faire)가 적용될 수는 없다고 판단한다. 공중파는 규제가 필요한 자원으로 오랫동안 공익이라는 관점을 견지하고 있기 때문이다. 미션 크리티컬한 요구에 부응하기 위해, 정부는 상업용과 공공용의 균형을 맞추기 위한 효과적인 규제를 통해 무선 데이터 시스템의 무결성(integrity)을 지켜야 한다. 경험이 풍부한 IT 전문가들은 이러한 과정에서 중요한 역할을 담당한다. 즉, 무분별한 정책을 비평하고 더욱 합리적인 대안을 만들기 위해 노력하는 것이다.

광대역 메트로 무선
광대역 네트워크 액세스는 효율적인 경쟁력 강화에 절대적인 기본 통신 서비스로 간주되고 있는 추세지만 20세기에 보편적인 통신 서비스를 제공하는 세계적인 리더임에도 불구하고 현재 미국은 점차 뒤쳐지고 있다. ITU(International Telecommunication Union)가 발행한 2005년 보고서에 따르면 광대역 네트워크 보급률에서 미국은 인구 100명당 11.4명이 가입해 지난 2004년 13위 보다 순위가 뒤로 밀려 16위를 기록했다.
DSL과 케이블이 광대역 서비스의 주요 전송망으로 이미 자리하고 있는데 반해 무선은 경쟁력 있는 대안으로 부상할 준비를 하고 있다. 준비된 유효한 정책은 이러한 목표로 나아가기 위해 점차 체계화되고 있고, 무선은 케이블 매설이 어려운 지역에 비용 효율적인 서비스를 전송하기 위한 희망이 될 뿐 아니라 모바일 정보 접속도 손쉽게 한다.
세계의 도시들은 셀룰러 사업자와 Wi-Fi의 대안으로부터 최근의 3G 제공을 모두 포함하는 무선 광대역 서비스의 살아있는 실험실이 돼 가고 있다. Wi-Fi는 랜에서부터 왠(WAN)까지 고려해야 할 핵심은 정책을 결정하는 데 확장에 우선 순위를 맞춰야 한다는 점이다.
무선 광대역에는 지역사회의 관심을 이끌어내는 세 가지 정도의 영향력이 있다. 그 첫 번째는 도시 전역의 무선 네트워크를 이용, 대중의 안전과 건물 검사에 이르는 지역자치 서비스를 개선하는 것이다. 두 번째로는 지역이 한정된다는 단점이 있지만 DSL과 케이블모뎀 서비스에 대한 비용 효율적인 대안과 실용적인 수단이 될 수 있다는 전망이다. 그리고 마지막으로 대다수가 무선 데이터 서비스의 적극적인 구축이 서비스 활성화 지역을 확대함으로써 지역 경제 개발을 가속화할 수 있다고 믿는 것이다.
대도시에 무료 또는 저렴한 비용의 무선 서비스를 제공하는 것은 정책과 기술적인 의문점을 증가시킨다. 서비스의 직접적인 공급자 또는 상용 서비스 파트너들은 시장에서 지역 자치단체의 적절한 역할에 대해 정책적인 논쟁을 벌이고 있다. 기술적인 측면에서 무선에 관한 합리적인 고려가 있는데, 라이선스가 발급되지 않은 메트로 스케일 Wi-Fi라고 해도 스펙트럼 간섭의 악영향에 대해 영향을 받지 않고 신뢰성 있는 서비스를 제공할 수 있기 때문이다.
기업들은 자체적인 설비를 완전히 제어할 수 있는 상황에서도 다음과 같은 질문을 던지고 있다. 메트로 Wi-Fi를 구축한 대형 아파트내의 모든 Wi-Fi 라우터에 어떤 영향이 미칠 것인가? 공공 네트워크와 공존하게 될 기업용 Wi-Fi 구축이 얼마나 효과적일까?
메트로 Wi-Fi가 셀룰러, DSL 사업자, 그리고 대형 케이블 사업자를 포함한 통신사업자들에게 위협이 될 수 있는 지에 대한 정책적인 논쟁도 있다. 이러한 대기업들은 정치적인 활동 무대에서의 풍부한 경험을 갖고 있는데, 입법상의 로비와 자금지원과 같은 고전 영역뿐 아니라 두뇌집단, 정책 분석가들과 연관돼 있다.
NMRC(New Millennium Research Council)가 지난해 발표한 ‘대중의 이익이 아닌 지역 자치단체의 Wi-Fi 네트워크 신화’라는 보고서는 Wi-Fi 관련 시장에서 하드웨어와 소프트웨어를 판매중인 기업은 물론 언론인, 일반 대중들로부터 비난을 받았다. 정책적인 논쟁과 NMRC의 기술적인 이점이 적다는 점에 비평의 초점이 맞춰졌지만, 지역의회가 사적인 이익을 챙기기 위해 고용된 해결사처럼 활동했는지에도 관심이 모아졌다. 물론 보고서의 저자는 이러한 비판을 부정했다.

미네소타주 차스카 모델
수많은 지역 자치단체가 메트로 Wi-Fi 구축을 주시하고 있지만 이러한 프로젝트의 수는 여전히 적다. 가장 주목할 만한 성공 사례는 차스카닷넷(Chaska.net)을 소유하고 있는 미네소타주 차스카(Chaska)로 무선 인터넷 서비스는 많은 관심을 끌었다. 미니애폴리스 근교의 차스카에는 2만여명이 거주하고 있다.
차스카닷넷 서비스는 트로포스네트웍스(Tropos Networks)의 무선 메쉬 라우터로 구축됐으며, 거주자들은 한 달에 15.99달러로 서비스를 이용할 수 있다. 이 서비스는 케이블과 DSL과의 속도 비교를 광고하는데, 사용자가 저속의 유선 링크를 이용하고 있다면 빠른 속도를 기대해도 좋다는 것이다. 더불어 한 달에 16달러로 1Mbps의 처리량을 기대하는 것도 매우 인상적이다. 물론 커버리지 측면에서 약간의 문제점 발생과 초기 추정했던 것보다 구축비용 초과로 투입됐지만 차스카닷넷은 고객들의 만족도가 높은 편으로 지역 사회에 긍정적인 의견이 대다수다.
차스카의 직접적인 서비스 공급 모델은 정부의 전력 설비나 쓰레기 처리 서비스 등에 비유될 수 있지만 대다수의 지역 자치단체는 납세자들의 위험을 최소화하는 동시에 비난을 피하기 위해 교육, 안전, 기본 운송 인프라 등과 같은 필수적인 서비스에 중심을 두고 민·관 협력 모델을 찾고 있다. 이러한 협력을 통해 대도시들은 재정 또는 서비스 가치를 확보하기 위해 그들의 귀중한 자산인 정당한 공적 권리를 이용할 수 있다.
예를 들면 무선 광대역 서비스 제공을 위한 독점적인 라이선스를 부여하는 것을 대신해 상용 서비스 사업자들이 지역 자치단체의 운영을 지원하거나 서비스가 불충분한 지역에서도 서비스를 이용할 수 있도록 보조금을 지급하는 등의 저렴한 무선 서비스 제공을 요구할 지도 모른다.
최근 이러한 모델이 관심을 끌며 공원이나 해안 산책길 같은 공공장소에 무료 핫스팟을 구축할 수 있지만 지역 자치단체가 이를 상용 서비스 사업자간 불공정한 경쟁 도구로 활용할 수 있을지는 여전히 의문이 제기되고 있다. 특히 주파수 라이선스를 발급 받고 3G 데이터 서비스를 준비하기 위해 수십억 달러를 소비한 셀룰러 사업자들의 경우는 더 하다.
가장 큰 자치 도시중 하나인 필라델피아의 Wi-Fi 구축은 민·관 협력 모델중 하나로 무선 필라델피아(Wireless Philadelphia)로 잘 알려져 있다. 재정적인 압박 등 새로운 이미지 단장이 필요했던 필라델피아는 미국 북동부에 위치한 대도시로 지역 정책 입안자들은 흥미로운 신규 기술을 도시와 연계하는 무선 프로젝트가 사람들을 첨단으로 이끌어 나갈 것으로 기대하고 있다.
입찰 제안의 첫 번째 과정에서 필라델피아의 정책 입안자들은 차스카 프로젝트와 유사하게 트로포스의 메쉬 기술 기반에 의존하고 있는 어쓰링크(EarthLink)와 HP로부터의 제안을 각각 구별해 고려해야 할 사항들을 줄였다. 2년 동안 1천500만~1천800만달러가 소요되는 이 계획은 135평방마일에 달하는 시 전역을 커버하고, 3천개 정도의 휴대 무선기기 보급 과제로 불린다.
협력을 통한 대량 판매 비즈니스 계획은 재정적인 책임으로부터 납세자들을 보호하기 위해 비영리 단체에 의해 구축되고 관리되는 네트워크를 필요로 한다. 비영리 단체는 여러 비영리 기업과 기관, 통신사업자, 서비스 소매 사업자들을 위해 네트워크 접속을 제공하게 된다. 이는 많은 불확실성이 존재하는 복잡한 비즈니스 모델이다. 특히 퍼포먼스와 확장성에 관한 기술적인 의문 사항은 여전히 존재한다.
지역 자치단체의 무선 PR의 가치는 얼리 어댑터(Early Adopter)에게 기회를 제공하는 반면 위험 역시 도사리고 있다. 플로리다주 올랜드의 첫 무료 Wi-Fi 핫스팟은 수요 부족으로 최근 중단됐다. 무선 필라델피아는 커버리지와 규모 측면에서 보다 야심차긴 하지만 이러한 네트워크가 설계자의 목적을 이행할 수 있는지는 아직 불투명하다.
사용자들이 무선 광대역 서비스에 대한 이용료를 기꺼이 지불할 용의가 있다고 하더라도 네트워크를 구축하는 데 중요한 구조적인 논란도 있다. 오늘날의 최첨단 기술을 이용한 구축은 1~2년 내에 귀찮은 처치 곤란한 물건이 될지도 모른다. 거의 모든 초기 메트로 와이어리스는 미숙한 기술인 무선 메쉬 라우터와 AP의 밀집도에 의존하고 있다. 벨에어(BelAir), 모토로라, 노텔, 트로포스 등의 메쉬 제품은 파일럿 시스템과 낮은 이용자 밀도에서는 성공적이었다. 그러나 밀도가 높은 사용자 환경에서 비용 효율적인 확장성을 제공할 수 있다는 것은 아직 입증하지 못했다.
무선 메쉬 기술의 실용성과 광대역 무선 사업자와 같이 움직이는 지역 자치단체의 지혜에 관한 회의론에도 불구하고 초기에 빈약한 공공 정책처럼 주 정부나 연방 정부 차원에서도 다루기 어려운 성과들을 제대로 알렸다. 몇몇 초기 공개는 그들의 약속을 이행하는데 실패하고 예산도 초과했지만, 메트로 무선은 기술적인 장애를 극복하기 위해 고군분투하는 엔지니어들처럼 향후에는 의미있는 진보가 이뤄질 전망이다. 광대역 사업자와 주파수 라이선스를 부여받고 광대역 EV-DO 서비스를 제공하는 버라이존과 같은 셀룰러 사업자들은 이러한 게임을 위해 대안을 확보하는 것이 현명한 방법일 것이다.
기업의 IT 전문가들 역시 이해관계에 놓여 있다. 우선 광대역 네트워크 서비스의 널리 보급된 활용성은 고용인에 대한 삶의 본질적인 이익과 생산성을 약속할 것이다. 메트로 Wi-Fi 전개는 시장에서 추가적인 경쟁을 부추길 것이다. 또 향상된 네트워크 서비스의 직접적인 이익을 넘어 무선 광대역에서 발생한 기술적인 확장과 경험은 새로운 기업 네트워크에 필요한 하드웨어와 소프트웨어의 품질을 개선시킬 전망이다.
무선의 활약은 무면허 디바이스를 겨냥한 무선 스펙트럼 효율성의 요구와 함께 늘어날 것이다. FCC(Federal Communications Commission)의 파트 15 규정은 무면허 스펙트럼 사용을 결정한다. 일부는 수백만 달러의 경매를 통해 많은 스펙트럼이 사업자들에게 허가됐지만 FCC는 라이선스가 없는 사업자들이 사용할 수 있는 RF 스펙트럼 부분을 할당하고 있는데, 인증된 디바이스는 라이선스 디바이스와 간섭이 일어나지 않으며 또 다른 무면허 디바이스와의 간섭에 잘 견디도록 디자인된다. Wi-Fi는 블루투스 핸드셋에서 차고문 개폐기까지 차순위의 전략적인 고객 및 비즈니스 애플리케이션 등 다른 것들과 스펙트럼을 공유해야만 한다.


무면허 무선 스펙트럼
1950년대 이후 FCC는 27~70MHz 대역상의 무면허 디바이스를 위한 규칙을 적용하기 시작하면서 수 차례 활용 가능한 스펙트럼을 늘려 왔다. 1960년도에서 1985년까지 부가적인 파트 15 규정은 무선전화기(cordless phone)에서부터 차고문 개폐기에 이르는 모든 것에 적용할 수 있도록 했다. FCC는 1985년에 무면허 ISM(Industrial, Scientific and Medical) 대역을 새롭게 만들었다. 902~928MHz, 2.4~2.4835GHz, 5.725~5.850GHz 등 세 가지 스펙트럼이 할당됐으며 무선랜 개발에도 박차를 가할 수 있게 됐다.
추가적으로 5GHz 무선 스펙트럼(5.15~5.35GHz)은 1998년에 할당됐는데 U-NII(Unlicensed National Information Infrastructure) 규정에 의해 관리된다. ITU의 글로벌 스펙트럼 정책 권고에 부응하기 위해 2003년 11월에는 5.47~5.725GHz 사이의 255MHz 대역폭을 할당했다. 이후 2004년 3월에는 FCC가 무선 광대역 서비스를 위한 3.6~3.65GHz 사이의 50MHz 스펙트럼을 할당하는 새로운 규정을 제정했다.
무면허 스펙트럼의 확장은 광범위한 행정지원을 받았지만 최적의 주파수 대역을 확보하기는 어렵다. 이에 따라 5GHz의 무면허 스펙트럼 유효성이 2.4GHz(83.5MHz와 비교되는 425MHz)에 비해 5배 이상이지만 저주파 무선 디바이스가 전파율이 더 우수하다는 이유로 고주파의 매력은 떨어지게 됐다.
대부분의 경우 AP는 2.4GHz 디바이스보다 5GHz의 디바이스를 가질 때 물리적으로 더 넓은 지역을 담당해야 한다. 하지만 2.4GHz Wi-Fi가 오늘날의 시장을 지배하고 있다. 새로운 Wi-Fi의 사용이 가능한 노트북의 25% 이하가 5GHz의 주파수로 설계된다. 아직은 전 제품이 2.4GHz 주파수를 채택하고 있는 것은 아니다.
2.4GHz 제품을 고객들이 선호하지만 대역폭의 83.5MHz는 무선 서비스의 미래 확장에 대한 큰 장애를 나타낸다. 단지 3개의 중복되지 않은 채널을 가지고, 퍼포먼스를 낮추는 공동 채널의 주파수 간섭으로부터 자유로운 대형 Wi-Fi 네트워크를 설계하기는 어렵다. 오늘날 간섭 문제는 다루기 쉽다. 그러나 이러한 기술이 널리 미치게 되면서 악영향을 피할 수는 없게 됐다. 기술적인 진전은 높은 간섭 환경에서 작용할 수 있는 디바이스의 능력을 강화하겠지만 물리적인 법칙의 변화는 원하지 않을 것이다.
제품 개발에 박차를 가하기 위해 요구되는 글로벌 규모와 현재의 2.4GHz ISM에 가장 인접한 대역을 안전하게 하기 위한 가능성이 적극 장려되고 있지 않은데, 정책 입안자들은 이를 최우선적으로 고려해야 한다. 게다가 새로운 인식 능력이 있는 주파수 기술은 스펙트럼을 분배하기 위해 다양한 투자자들을 허용하고 디바이스가 주파수를 채택하도록 개발될 것이다.
이러한 한계를 알면서도 기업의 IT는 2.4/5GHz 인프라와 모든 노트북이 듀얼 밴드를 채택한다고 확신하면서 듀얼 밴드의 전개를 적극 추진했다. 새로운 인프라 시스템 디자인은 다중 주파수 AP를 사용하거나 AP의 조밀한 배치를 필요로 하는 커버리지와 용량의 최적화 등이 필요하게 될 것이다. 구축비용 역시 증가할 것이다. 이러한 비용은 패스트 이더넷 속도에 근접하는 높은 퍼포먼스의 무선 서비스 제공을 원하는 기업으로서는 피할 수 없는 것이다. 낮은 사용자 밀도를 가진 기업들에게는 좀 더 실용적이다.
거의 모든 무선 시스템 설계자들은 용량과 커버리지 사이의 균형을 다루는데 초점을 맞추고 있다. 대부분의 비전문가들은 커버리지 극대화에 초점을 맞추고는 있지만 셀(Cell) 크기는 용량과 반비례한다. 주어진 고정 스펙트럼의 총량으로 셀 크기를 증가시키는 것은 사용자간의 경쟁하는 경우를 증가시키는 것이며, 결국 퍼포먼스의 감소로 이어진다.
네트워크 설계자들은 보다 효율적인 주파수의 재사용을 허용하는 섹터 안테나를 사용함으로써 여러 가지 악영향을 극복해 왔다. 결국 대도시에서 용량을 증가시키는 유일한 길은 셀 사이트의 밀도를 증가시키는 것이었다. 이는 사업자 기반의 전통적인 셀 서비스뿐 아니라 메트로 Wi-Fi나 와이맥스와 같은 최신 서비스에도 적용된다.

셀 타워
실제로 용량 증가에 따른 수요는 절대적으로 존재한다. 메릴린치가 지난해 발행한 전 세계 핸드폰 이용 보고서에 따르면 미국은 전체 인구의 60%가 셀룰러 서비스를 이용해 이용률에서 27번째를 차지했는데, 성장 잠재력은 높다고 평가했다. 증가된 용량은 고속의 셀룰러 데이터 애플리케이션을 지원을 필요로 하게 될 것이며, 문제는 명확해진다. 미래의 요구에 부응하기 위해 보다 많은 셀 사이트를 구축해야 한다는 것이다.
이러한 요구와 서비스 사업자간 차별이나 악명높은 1996 통신법에도 불구하고, 지역 자치단체는 사업자들에게 현재 양자택일의 제안과 평가를 요구하거나 단순히 그 과정을 질질 끄는 등 확장을 방해하는 여러 방법을 찾아냈다. 좋은 소식은 사업자들이 커뮤니티 미학에 충격을 최소화하도록 현재 구조의 이점을 취해, 그 환경에 자신들의 안테나를 조화시키는 방법과 새로운 것들을 발견하고 있다는 것이다.
게다가 자산 소유자들이 우수한 셀 서비스와 되풀이되는 수익을 확보하는 동안 전송 설비를 위한 최적의 부동산을 사업자들에게 제공하는 창조적인 거래로 비즈니스가 창출되고 있다. 사업자와 건물 소유주간 윈-윈 배열의 무수한 경우의 수에도 불구하고 지역 수준에서의 저항은 여전히 남아 있지만 이는 무선 시스템 용량에 관한 기술적인 이해 부족에 기반을 하고 있다. 셀룰러 시스템 용량의 지속적인 확장을 확신하기 위해서 기업들은 기술적 기반이 없는 시민과 대형 무선 사업자들 사이에서 중개인 노릇을 하는 동안 장기적인 관점에서 서비스에 대한 필요성을 분명히 할 수 있도록 준비해야 할 것이다.
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