최근 수정 시각 : 2024-10-09 04:58:17

4G

이동통신 기술
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국제전기통신연합( ITU) 인증 이동통신 기술
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SK텔레콤 IMTS[0세대]→AMPS[1세대]→ cdmaOne[2세대]→ CDMA EV-DO& WCDMA[3세대]→ LTE& Mobile WiMAX[4세대] → NR[5세대]
KT cdmaOne[2세대]→ CDMA EV-DO& WCDMA[3세대]→ LTE& Mobile WiMAX[4세대]→ NR[5세대]
LG U+ cdmaOne[2세대]→ CDMA EV-DO[3세대]→ LTE[4세대]→ NR[5세대]

1. 개요

3G 계열의 뒤를 잇는 이동 통신 규격. 정확한 규격은 ITU의 IMT-Advanced 규격에 의해 규정되어 있다. 4G 이동통신의 범위는 "선도적인 기술이라 할 수 있는 LTE와 WiMax 그리고 현재 사용되는 3G 이동통신망이 최초 구축되었을 때와 비교하여 계속적인 성능과 역량의 향상을 보여주고 있는 다른 진화된 3G 이동통신 기술(evolved 3G technologies)"을 포함한다 라고. 세계 규격인 ITU 규정 상 세계의 통신사와 제조사들은 HSPA+[15]와 Wibro Wave 1, 2 등 와이브로도 4G라고 부를 수 있게 되었다. 이것은 ITU에서 ITU의 생각보다 4G의 발전이 느렸기 때문에 애매모호하게 4G를 정의했기 때문에 일어난 현상이며 즉, 국제 규격상 HSPA+, Wibro, LTE 모두 4G라고 정식으로 부를 수 있고 이것이 맞는 말이 되었다.

이러다가 정작 LTE Advanced는 5G로 해야 하는 게 아니냐는 말이 나오는 판이다. 그러니 '진정한 4G는 LTE일 뿐'이라는 관념은 틀린 것이라고 할 수 있다. 일반 사용자 기준으로 속도 등에 불만이 있어서 이건 4G가 아니라 3G네 할 수 있지만 일단 xG 같은 세대 구분은 ITU가 하면 그대로 따를 수밖에 없다. ITU 기준에 의하면 국내에서 2G, 2.5G로 부르는 것도 3G로 정의내린 경우가 있다.

2. 인증조건

IMT-Advanced의 대표적인 인증 조건으로는.
  • 고속 이동 중 100Mbps 지원
  • 정지 상태 1Gbps 지원.
  • 인터넷 프로토콜과 호환이 될 것.
  • 주파수 대역폭 5~20MHz이내, 최대 40MHz 까지 가능.
  • 기타 주파수 효율성 bit/sec/Hz 가 일정 값을 넘어야 한다.

하지만 현실은 최적의 조건의, 아직 상용화 되지 못한 연구실에서 연구 중인 방식도 이 조건을 충족하기 어렵다. 때문에 현재의 4G는 4G가 아니라는 소리가 나오며, 진정한 4G는 5G라고 해야 한다는 의견이 나오는 것이다.

3. 종류

3.1. WCDMA - HSPA+

HSPA+ 최대 전송 속도
하향(다운로드) 상향(업로드)
168Mbps 22Mbps

High Speed Packet Access +[16]. or Evolved High-Speed Packet Access

WCDMA의 최종판이라고 할 수 있는 HSPA+는 기존의 HSUPA 기술을 개량한 것으로 HSUPA보다 이론적 속도가 최소 1.45배 이상 빠르며 실제로도 2배가량 빠르다. HSUPA 환경에서는 인터넷 전화 서비스가 힘든 데 비해 HSPA+는 안정적인 서비스가 가능하다. LTE와 마찬가지로 4세대 이동통신(4G) 이전 단계로 간주되지만 ITU에서는 4G 기술로 인정하였다. 미국에서 T-Mobile이 광고했던 4G가 이거다. 대한민국에서는 2010년 이후에 출시한 SK텔레콤 및 KT용 단말기가 HSPA+를 지원하며 최대 다운로드 속도는 21 Mbps이다. 대표적으로 갤럭시 S II가 HSPA+를 지원[17]한다.

Dual Carrier HSPA+도 있으며 최대 다운로드 속도는 42 Mbps이다. 쉽게 말하자면 광대역 WCDMA다. 대한민국에선 DC-HSPA+가 나올 당시 LTE 망 구축에 집중했기 때문에 서비스를 하지 않는다. 대표적으로 넥서스 4가 DC-HSPA+를 지원한다.

ITU와는 별도로 대한민국에서는, LG U+의 EV-DO Rev.0/A/B가 2G가 아닌 3G로 분류된 데 비해, HSPA+는 WCDMA의 하위 범주라서 그런지 SK텔레콤과 KT에서는 4G가 아닌 3G로 취급하고 있고, 서울시와 경기도, 광역시 및 일부 시/군에서 서비스하고 있다. SK텔레콤이 KT보다 일찍 HSPA+ 망을 구축하기 시작하긴 했는데, LTE나 서비스 당시 WiBro와 달리 양사 모두 어디에 얼마나 구축했는지는 제대로 알려주고 있지 않다.

안드로이드 스마트폰에서 어느 망에 접속해 있는지 확인하는 방법은 데이터 송·수신 중인 안드로이드 단말기의 설정-시스템-휴대전화 정보-상태에서 "모바일 네트워크 유형"을 보면 된다.
  • 데이터 송·수신 활동이 없다면 대기전력을 최소화하기 위하여 UMTS:3으로 나온다.
  • HSPAP:15, 혹은 HSPA+:15(4.1 젤리빈 이후는 HSPAP:14)라고 뜨면 HSPA+ 망을 이용하고 있다는 뜻이다. HSPAP는 HSPA Plus의 약칭이다.
  • 이외 대부분 지역에서는 HSUPA 망인 HSPA:11로만 뜬다.
  • HSUPA 망조차 없는 오지에서는 HSDPA 망인 HSDPA:9라고 뜬다. 그나마 다행인 점은 대한민국은 HSDPA가 상용화된 다음에 WCDMA를 런칭했기 때문에 HSDPA조차 되지 않아 UMTS만 되는 기지국은 거의 없다는 것이다.
당연하지만 자신의 폰이 HSPA+를 지원하지 않으면 HSPA+ 기지국에서도 HSPA:11로만 표시된다. 대표적으로 엑스페리아 아크나 갤럭시 S 등이 있다.

LG U+의 3G 단말기는 CDMA 계열을 사용하기 때문에 eHRPD:13나, 1xRTT:7, EVDO rev.A:6 등으로 나타난다.

LTE 단말기가 LTE 네트워크에 연결되었다면 HSPA+를 지원하든 CDMA EV-DO를 지원하든 LTE:14(4.1 젤리빈 이후는 LTE:13)라고 뜰 것이다.

WCDMA와 LTE가 똑같은 지연 시간과 똑같은 업·다운로드 속도를 보여도 실제 반응 속도는 WCDMA보다 LTE가 더 빠르다고 느껴지는 이유가 UMTS↔HSDPA/HSUPA/HSPA+ 변환 과정이 있기 때문이다. WCDMA는 데이터 활동이 없으면 UMTS인 상태에서 데이터를 주고받기 시작하면 HSDPA/HSUPA/HSPA+로 변환하는데, 이때 걸리는 지연시간이 있다. 하지만 LTE는 대기할 때나 데이터 활동이 있을 때나 계속 LTE이기 때문에 지연이 없다.

Android의 경우 일반적으로 네트워크 상태에 따라서 상태표시줄의 데이터 아이콘도 3G/H/H+로 전환되어 표시된다. 하지만 단말기에 따라 HSPA+여도 H로 표시될 수도 있으며, 국내 통신회사 유통용 단말기는 통신사 커스텀으로 인해 HSDPA/HSUPA/HSPA+여도 그냥 3G로만 표시될 수 있다. 그래서 루팅한 뒤 SystemUI.apk 파일을 수정해서 H+ 표시를 되살리는 사람들도 있었다. iOS는 MNO마다 다른데[18], SK텔레콤과 KT는 HSPA+라도 3G라고 뜨지만 해외 MNO 중에는 HSPA+로 연결되면 4G라고 띄우는 경우가 있다.

SK텔레콤과 KT가 광대역 LTE-A를 위해 3G의 대역폭 일부를 LTE 대역폭으로 넘기면서 일부 지역은 초당 속도가 0.01KB/s인 지역이 있다고 한다. 이러한 문제 때문에 무제한 데이터를 포기하고 LTE로 넘어간다는 사람들이 많다고 한다. 그로 인한 건지 지연율이 179까지 올라가기도 한다.

3.2. LTE

LTE 문서로.

3.2.1. TD-LTE

TD-LTE 문서로.

3.3. LTE Advanced

LTE Advanced 문서로.

3.4. WiMAX

Worldwide Interoperability for Microwave Access.

IEEE 802.16m 표준에 기반을 두고 있다. 국내에서는 KT와 SK텔레콤에서 서비스했다가 양사 모두 종료했다.

기본 개념에 대한 설명은 WiMAX로.

상용화 서비스에 대한 설명은 WiBro로.

후속 서비스에 대한 설명은 WiBro Evolution으로. 서양쪽에는 국내에서 "와이브로"라고 부르는 기술을 Mobile WiMAX라고 하며, WiBro Evolution 기술을 WiBro로 부른다. 위키백과 영어판에도 그렇게 되어 있다.

[0세대] 아날로그 0세대 이동통신. Improved Mobile Telephone Service. [1세대] 아날로그 1세대 이동통신. Advanced Mobile Phone System. AMPS 도입 이후에 일반 가입자의 가입을 받기 시작했다. [2세대] 2세대 이동통신 [3세대] 3세대 이동통신 [4세대] 4세대 이동통신 [5세대] 5세대 이동통신 [2세대] [3세대] [4세대] [5세대] [2세대] 이동통신 [3세대] [4세대] [5세대] [15] HSUPA에서 살짝 업그레이드 되어 다운로드 21Mbps, 업로드 5.7Mbps 지원. [16] + 를 Plus로 읽는 점에서, HSPAP로 부르기도 한다. [17] LG U+용 CDMA 지원 모델은 EV-DO Rev.B 지원. [18] iOS는 캐리어 프로파일이라고 캐리어 문구나 데이터 표시 등을 지정하는 파일을 담고 있다. 이 파일은 MNK의 요청 내지는 애플의 정책에 따라서 업데이트된다.

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