데이터 무제한 시대, QoS(Quality of Service)란?
스마트 폰이나 태블릿 PC 같은 모바일 디바이스가 널리 보급되면서 어디서든 웹에 접속할 수 있는 환경이 갖춰지고 있습니다. 출 퇴근길에 네이버 웹툰 페이지에 접속을 해서 즐겨보는 웹 툰을 보기도 하고, 몇몇 블로거 분들은 이웃들을 방문하며 댓글을 남기기도하고, 동영상을 다운받아 보거나 음원 스트리밍서비스를 통해서 최신 가요나 서버에 저장해 놓은 재생 목록을 재생하기도 합니다.
이런 것들이 가능한 이유는 첫 번째가 스마트폰, 태블릿 PC, Wifi가 가능한 MP3 플레이어( 아이팟, 갤럭시 플레이어 등.. )의 보급이 있기 때문이며, 두 번째가 바로 무선 인터넷의 보급이 있었기때문입니다. SKT, KT, LGT 등의 서비스 업체들이 3G 망을 통해서 무선 인터넷을 제공하기 때문에 전화가 터지는 곳이면 어디라도 인터넷을 사용할 수 있게 되었습니다. 또, 도심에는 수 많은 Wifi 네트워크가 깔려 있어서 좀 더 빠른 속도의 인터넷을 사용 할 수 있게 되었지요.
게다가 요즘은 통신사들끼리 치열한 무선 인터넷 시장 점유율 싸움을 하고 있어서 일정 요금만 내면 데이터를 무제한 사용 할 수 있는 시설이 마련되어 있기도 합니다. 하지만 무제한이라는 단어에 가려있는 QoS(Quality of Servie)라는 것에 대해서 잘 알아야 할 필요가 있습니다.
▶ QoS ( Quality of Service )
스마트 폰을 사용하고 계시는 분들은 아시겠지만, 데이터 무제한 요금제를 사용하고 계셔도 가끔 데이터 통신에 제약이 걸리기도 합니다. 다시말하면, 데이터 통신 무제한이라고 데이터를 펑펑 써대면 통신사에서 제동을 걸어 버릴 수도 있다는 이야기입니다.
조금 더 파고 들면, 무선 통신은 한정적인 주파수를 공유해서 통신을 하게 됩니다. 현재 3G 망을 통해서 문자 메시지, 음성 통화, 영상 통화 그리고 이제는 스마트폰을 통한 데이터 통신까지 오가게 되었습니다. 일정 범위 내에서 사용할 수 있는 주파수의 대역은 한정되어 있습니다. 그 주파수를 쪼개고 쪼개서 여러 사람들이 무선 통신을 하게 되는 것이지요.
하지만 이런 여러개의 서비스들을 갖은 주파수 대역에 묶어서 서비스를 하다보면 문제가 발생 할 수 있습니다. 마치 같은 도로에 여러 종류의 차량이 몰리게 되면 교통체증이 발생하는 것처럼 말이지요. 하지만 각 서비스마다 우선순위가 다를 수 있습니다. 예를 들어서 인터넷이 조금 끊기는 건 누구나 참을 수 있습니다. 하지만 전화통화 중에 전화가 끊기거나 말을 잘 알아 들을 수 없다면 굉장히 곤란하겠지요.
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이 처럼 하나의 회선에 여러개의 서비스를 동시에 서비스 할 경우 각 서비스들에 우선 순위를 매겨서 우선순위가 가장 높은 서비스의 품질을 보장하기 위해서 우선 순위가 낮은 서비스의 품질을 떨어트리는, 일종의 교통정리를 하는 것이 바로 QoS라고 할 수 있겠습니다.
스마트폰의 경우 당연이 음성 서비스가 가장 중요하기 때문에 데이터 통신이 혼잡할 경우 음성 서비스의 품질 보장을 위해서 데이터 통신에 제약을 가하게 되는 것입니다. 그 중에서 가장 먼저 제약을 받는 것이 네트워크 트래픽을 많이 발생시키는 멀티미디어 데이터( VOD, MOD )의 속도입니다.
▶ QoS 가 궁극적인 해법이 될까?
이런 QoS가 데이터 무제한 통신의 한계를 극복하는 대안이 될 까요? 제가 보기엔 그저 임시방편일 뿐입니다. 스마트폰과 태블릿 PC, 혹은 노트북과 같은 무선 인터넷 자원을 요구하는 기기들의 보급이 날이 갈 수록 늘어나고 있습니다. 특히나 스마트 폰의 보급과 스마트폰에서의 인터넷 접속은 가히 폭발적으로 늘어나고 있다고 볼 수 있습니다.
이런 폭발적인 증가에 맞게 무선 인터넷 자원이 확보가 되지 않아, 데이터 통신의 품질이 갈 수록 떨어지고 있는 실정입니다. 이런 가운데 QoS 정책을 가지고 무선 인터넷 문제를 완전히 해결하기는 어렵습니다. 마치 교통 혼잡이 엄청나게 일어나고, 유입되는 차량이 갈 수록 늘어나는 지역에 교통 경찰을 파견한다고 궁극적으로 교통 체증 문제가 해결되지 않는 것과 마찬가지입니다.
그러면 어떤 해법들이 있을까요?
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1) 도로를 늘려라
교통체증이 심한 지역이 있다면, 도로를 늘리면 됩니다. 3차선은 4차선으로 4차선은 5,6 차선으로 늘려서 더 많은 차를 동시에 수용 할 수 있도록 하면 교통 체증이 어느정도 해결 될 수 있습니다.
하지만 여기엔 문제가 있습니다. 무선 통신을 위해서 사용할 수 있는 주파수는 한정적인데요. 그 주파수는 정부기관에서 관리하고 있습니다. 그 무선 통신 주파수의 일부를 상용 서비스를 위해서 일반 기업에 할당을 하게 되는데, SKT, KT, LGT 등은 그 주파수를 할당 받아서 쓰고 있는 것이지요.
문제는 이런 주파수 자원은 매우 제한적이라는 것입니다. 대기를 통해서 사용되는 주파수를 이용한 서비스에는 3G 망이 있을 수 있고, 무전기에 이용되는 주파수가 있고, TV 방송, 라디오 FM,AM 방송에 쓰이는 주파수가 있으며, GPS 서비스 심지어는 군용 통신 시스템에 사용되는 주파수도 있습니다. 다시 말하면 무선 통신을 이용하는 모든 서비스가 이 주파수를 나눠쓰고 있는 셈입니다. ( 이게 겹치면 간섭작용에 의해서 데이터가 손실됩니다. 그래서 무선 통신 주파수를 이용해서 주변에 간섭 작용을 하는 경우엔 법적으로 처벌 받게 되어 있습니다. 할당된 주파수만 써야 한다는 것이지요 )
그래서 물리적으로 주파수를 더 할당 받는 것은 굉장히 어렵고, 기업이 하고 싶어서 할 수 있는게 아닙니다. 실제로 새로운 주파수 대역을 할당 받기위해서는 엄청난 비용이 필요하고, 대기업의 독과점을 막기위해서 정부에서는 대기업에게 우선 순위를 주지 않기도 합니다.
 Figure 3: uplink and downlink by mtlin |
그러면 어떻게 도로의 폭을 늘릴 수 있을까요? 바로 프로토콜입니다. 주파수가 한정되어 있기 때문에 이제 문제는 이 한정된, 할당 받은 주파수를 어떻게 사용하느냐가 되겠지요. 여기서 나올 수 있는 것이 그 유명한 CDMA, GSM, WCDMA 등이 되겠습니다. 한정적인 자원을 어떻게 나눠 쓸 것인가에 대한 규약이라고 할 수 있는데요. WCDMA를 통해서 3G 통신망이 보급이 되었었죠. 그 덕분에 영상통화도 가능하고 데이터 통신도 가능하게 되었습니다. ( 자세한건 3G 통신과 관련된 정보를 찾아보시기 바랍니다. ㅎ )
이것들은 스마트폰이 데이터 통신을 하는데에 최적화 되어 있지 않은 모양입니다. 더 개선의 여지가 있고 사용패턴에 맞는 여러가지 프로토콜들이 개발되고 있는데요. 바로 이런 프로토콜이 도입이 된다면, 엄청난 속도의 데이터 통신이 가능한 4G 이동통신 망이 개설되는 것입니다.
3G 망이 지금 데이터 통신의 부담을 수용하지 못 한다면, 새로운 데이터 통신망을 구축하면 되는 것이지요. 지금은 QoS는 일종의 과도기를 넘기기 위한 임시 방편이라고 보시면 되겠습니다. 실제로 국내 이동통신사들은 고속 데이터 통신에 맞는 4G 망을 구축하기위해서 엄청난 비용을 투자할 계획이라고 합니다.
그 때까지는 QoS 걸려도 좀 참아야 겠네요.
 steal this connection by dana~2 |
2) 대중 교통을 이용하자
실제 교통 체계에서도 많이 사용되는 표어이지요. 위에서 봤던 도로를 넓히거나 새로 건설 하는 것은 토목 공사에 해당됩니다. 4G 망 같은 새로운 교통 체계를 건설하기 위해서는 엄청난 양의 돈이 들지요. 또 한 그런 기술을 사용하기 위해서는 외국의 개발 회사에 일정 금액을 지불해야 합니다.
실제로 무선 이동통신에서 WCDMA 기술을 사용하기 위해서는 미국의 퀄컴이라는 회사에 로열티를 지불해야 합니다. 뭐 그거야 우리나라가 스스로 그런 기술들을 개발하지 않는 이상 어쩔 수 없는 일이긴 하겠지요.
그럼 무선 통신에서의 대중 교통은 무엇일까요? 딴거 없죠. 바로 Wifi입니다. 3G 망의 자원이 거의 고갈되고 있는 상황에서 QoS와 더불어 해결 방안으로 떠오르고 있는 것이 바로 Wifi 존입니다. 주변에 Wifi 존이 있다면 3G 망 보다는 WiFi 존을 이용하는 것이 더 빠른 서비스를 이용 할 수 있고, 3G 망에 무담을 덜 줄 것입니다.
 Descending Clouds by Gary Hayes |
앞으로 클라우드 컴퓨팅 시장이 본격적으로 열리게 되면, 그 동안 하드디스크와 메인 메모리 사이에 이뤄졌던 통신이 무선 통신 환경을 통해서 오가게 될 것입니다. 대용량의 자료들이 클라우드 상에 저장이 되고 필요할 때마다 불러다 쓰게 되면 무선 통신 환경을 통해 오가는 패킷의 양은 점점 늘어나게 될 것입니다.
그렇게 되면, QoS를 통한 서비스의 품질 하락은 계속 될 것이고 그런 저품질의 서비스는 해당 통신기업의 이미지를 떨어뜨리는 결과로 돌아 올 것입니다. 뭐 그 쪽분야의 분들이 저보다는 많이 아시겠지만, 우리나라는 IT 인프라에서 세계적인 국가입니다. 무선 이동통신 망에서도 앞서나가고, 어떤 나라보다 빨리 4G 이동통신이 상용화 되고 여러 문제점을 해결했으면 좋겠습니다. ^^
 "iPaid too much" by modenadude |
여러분은 데이터 무제한 요금제의 미래에 대해서 어떻게 생각하시나요?
p.s.예전에 배운 무선 이동통신에 대한 내용들을 끄집어 내 봤는데, 오류가 많은 것으로 생각이 되오니 많은 지적 부탁드립니다. ㅎ