[넥스트데일리 김문기 기자]삼성전자 갤럭시S7과 LG전자 G5는 업로드 속도가 이전보다 최대 4배 가량 빨라질 전망이다. 이통3사가 상반기 중 두 개의 주파수를 엮어 더 빠른 속도를 낼 수 있는 업링크 캐리어애그리게이션(CA)을 상용화한다. 지원 단말로 국내 제조업체의 플래그십 단말이 유력시되고 있어 최초 타이틀을 두고 이통3사의 치열한 공방이 예상된다.

SK텔레콤은 25일 이동통신 네트워크 기술 중 다운로드뿐만 아니라 업로드에서도 주파수를 묶어 기존 대비 속도를 2배 이상 높일 수 있는 ‘업링크CA’를 상반기 중 상용화할 예정이라고 밝혔다. SK텔레콤뿐만 아니라 KT와 LG유플러스도 상반기 중 업링크CA를 상용화한다.

통신업계 관계자는 “업링크CA가 생소한 기술은 아니며, 이미 기술 개발이 완료된 상태로 상용화 시점을 조율 중에 있다”며, “이전에는 지원하는 단말이 없었지만 상반기 중 출시되는 단말은 이를 활용할 수 있어, 더 많은 소비자가 빠른 속도를 체감할 수 있을 것”이라고 말했다.

◇ LTE 다운로드 속도 4배↑ 업로드 ‘제자리걸음’

지난 2011년 SK텔레콤과 LG유플러스가 국내 LTE를 첫 도입한 이후 네트워크 속도는 해마다 빨라졌다. 두 개의 주파수 중 원활한 네트워크로 이동시켜주는 LTE 멀티캐리어를 넘어 두 개의 주파수를 엮어 마치 하나의 광대역 주파수처럼 활용할 수 있는 캐리어 애그리케이션(CA)까지 상용화했다.

LTE는 주파수를 상하향으로 나눠 구현된다. 마치 도로가 상하향으로 구축돼 있는 것과 같다. 20MHz 주파수 대역폭에서 LTE를 서비스하고 있다면 상향 10MHz, 하향 10MHz로 구분해 운영된다.

LTE는 하향 10MHz 주파수 대역에서 75Mbps 속도를 낼 수 있다. LTE 기술 특성상 대역폭이 늘어날 수록 속도는 배가된다. 20MHz 대역폭에서는 150Mbps 속도를 낸다. 이통사는 ​더 넓은 주파수를 활용한다는 의미에서 편의상 20MHz 대역폭에서 운영되는 LTE를 ‘광대역 LTE’라 부른다.

다만, 주파수는 여러 곳에서 나눠 이용되고 있기에 파편화돼 있는 경우가 많다. 예를 들어 SK텔레콤은 800MHz과 1.8GHz, 2.1GHz에서 LTE 서비스를 제공하고 있다. 각각의 주파수가 인접해있지 않아 각자 따로 쓰인다.

이러한 비효율성을 뒤집기 위해 개발된 솔루션이 캐리어 애그리게이션(CA)이다. 물리적으로 나뉜 주파수를 화학적으로 연결해 마치 광대역 주파수를 이용하는 것과 비슷한 속도를 보여준다.

그간 하향, 즉 다운로드 대역은 CA가 활발하게 접목됐다. 두 개의 주파수를 엮어 이론상 최대 150Mbps 속도를 내주는가 하면 하나의 주파수와 광대역 주파수를 연결해 최대 225Mbps 속도를 구현하기도 했다. 지난해는 3개의 주파수를 연결하는 3밴드CA가 상용화되면서 하향 최대 300Mbps 속도까지 근접했다.

이와는 다르게 상향 속도는 제자리 걸음이다. LTE에서 상향 속도는 주파수 10MHz 폭당 25Mbps 속도를 낼 수 있다. 하향과 마찬가지로 대역폭이 늘어날수록 속도는 배가 된다. 국내 상용화된 광대역 LTE의 경우 50Mbps 속도가 가능할뿐 더 이상의 진전이 없었다.

올해 상반기 이통3사가 상용화하는 ‘업링크CA’는 다운로드CA와 마찬가지로 두 주파수를 엮어 속도를 높이는 기술이다. 조합에 따라 최대 100Mbps 이상의 속도를 낼 수 있다.

업로드 속도가 빨라지면 동영상 컨텐츠를 제작하는 1인 인터넷 방송 창작자나 스마트폰으로 사진을 찍어 수시로 SNS에 올리는 사용자들이 혜택을 받을 전망이다.

SK텔레콤은 2월 중순까지 수도권 및 광역시를 시작으로 전국에 업링크CA를 확대 적용한다. 기지국 소프트웨어 업그레이드를 통해 지원 가능하기에 빠른 전국망 구축이 가능하다는 설명이다.

업로드 성능을 개선할 수 있는 솔루션 기술인 ‘UL 64쾀(QAM)’과 기존 주파수를 최대로 활용하는 기술인 MC-PUSCH 등을 추가 적용한다. UL 64쾀은 데이터를 LTE신호로 변환할 때 효율을 기존 대비 50% 개선시켜준다. MC-PUSCH는 동일 대역 내 파편화된 주파수를 하나의 주파수처럼 활용하는 기술이다. 3월께 적용이 마무리된다.

SK텔레콤 이종봉 인프라 부문장은 “금번에 상용화 한 업링크 CA 기술과 속도 향상 기술들을 통해 고객들이 체감하는 속도 향상은 수치보다 더욱 크게 다가올 것”이라며 “앞선 기술력을 바탕으로 다가오는 5G 시대도 지속적으로 선도해 나갈 것”이라고 말했다.

◇ 업링크CA 지원 단말 눈앞

업링크 CA는 다운로드에 비해 상대적으로 느린 업로드 속도 개선을 위해 LTE-A 도입 초기에 기술 개발이 시작됐다. 국내 이통3사도 업링크CA 기술 개발에 매진, 지난해 1월 LG유플러스가 먼저 기술 개발 완료 소식을 전하기도 했다.

문제는 지원 단말의 부재였다. 업링크CA는 기지국 SW 업그레이드로 가능해 손쉽게 전국망 구축이 가능했지만 정작 소비자가 이를 쓸 방도가 없다. LG유플러스도 지난해 상반기 업링크CA를 상용화할 예정이었으나 계획에만 그쳤다.

지난해 국내 출시된 하이엔드 스마트폰은 삼성 엑시노스7420과 퀄컴 스냅드래곤810이 대부분 장착됐다. 두 칩셋 모두 LTE 카테고리9을 지원하는 베이스밴드가 결합됐다. 하향 최대 450Mbps, 상향 50Mbps 속도를 지원한다.

다만, 국내서는 주파수 제한상 하향 속도는 최대 300Mbps 수준이다. 게다가 업링크CA를 지원하지 않았다. 바로 윗 단계인 LTE 카테고리10이 업링크CA가 적용된 경우로, 상향 최대 100MBps 속도가 명시돼 있다.

갤럭시S6와 갤럭시S6 엣지, 갤럭시S6 엣지 플러스, 갤럭시노트5가 모두 엑시노스7420을 기반으로 한다. 스냅드래곤810은 LG전자 G플렉스2에 적용됐다. G4와 V10은 모두 스냅드래곤808을 탑재한 모델로 업링크CA 미지원 모델이다.

올해는 사정이 다르다. 오는 2월 공개될 삼성전자 갤럭시S7과 LG전자 G5에 적용될 모바일AP가 ‘업링크CA’를 지원한다. 두 제품에 유력한 프로세서는 삼성 엑시노스8890과 퀄컴 스냅드래곤820이다.

삼성전자와 퀄컴의 차세대 모바일AP는 상향 카테고리12, 하향 카테고리13의 속도를 구현한다. 삼성전자는 갤럭시S7에 LTE원칩인 ‘엑시노스8890’ 탑재를 기정사실화했으며, 퀄컴도 지난해 스냅드래곤820에 결합될 ‘X12 LTE 모뎀’의 업링크CA 지원을 공식화했다.

갤럭시S7과 G5 모두 오는 2월 21일 공개돼 다음달인 3월 출시될 가능성이 높다. 이통사가 밝힌 업링크CA 상용화 시기와 일치한다. SK텔레콤도 해당 기술이 적용된 단말이 출시되면 상반기 중 본격적인 상용 서비스를 개시할 예정이라고 밝혔다.

통신업계 관계자는 “업링크CA 상용화를 위해 이통사가 삼성과 함께 망테스트에 돌입한 것으로 알고 있다”고 설명했다.

한편, 지난 2014년말 3개의 주파수를 엮은 3밴드 광대역 LTE-A 최초 타이틀을 두고 이통사간 날 선 신경전을 벌인 바 있다. ‘업링크 CA’ 또한 최초 타이틀을 두고 이통사가 치열한 눈치싸움이 벌어질 것으로 예상된다.

김문기 기자 (moon@nextdaily.co.kr)