셀룰러 이동통신, 미국 첫 상용 개통 43년

43년 전 오늘, 1983년 10월 13일 미국 일리노이주 시카고의 솔저 필드 주차장에서 작은 통화 구역인 셀마다 기지국이 통화를 담당하는 셀룰러 이동통신 서비스가 미국에서 처음으로 상용화됐다. 이 서비스를 개통한 아메리텍 모바일 커뮤니케이션스의 밥 바넷 사장은 크라이슬러 컨버터블 안에서 차량 트렁크에 송수신기를 설치한 전화기 OKI CS-1로 개통 통화를 했다. 개통에 앞선 1976년 뉴욕 지역에서 전파로 통화를 연결하던 벨 이동전화 서비스에는 동시 통화용 채널이 12개뿐이었다.

이 12개 채널을 가입자 543명이 공유했고, 번호를 받으려는 대기자는 3700명이었다. 한 통화가 진행되는 동안 채널 하나를 차지하므로 가입자 수와 동시에 가능한 통화 수는 달랐다. 채널이 모두 사용 중이면 다른 가입자는 통화를 시작할 수 없었고, 서비스에는 통화 혼잡과 가입 대기가 함께 나타났다.

이전 세대의 이동전화 통신망은 높은 위치의 고출력 송신 지점에서 넓은 지역으로 전파를 보내도록 설계됐다. 전파의 도달 범위가 넓어 한 서비스 지역에서 하나의 주파수를 다른 통화에 중복 사용하면 간섭이 생겼다. 주파수는 한정된 공공 자원이어서 배정된 채널이 모두 사용 중이면 새로운 통화를 연결할 수 없었다.

셀룰러 이동통신은 각 셀을 담당하는 기지국에 채널을 배정하는 방식으로 이 제약을 완화했다. 벨 연구소 연구원들은 고출력 송신 지점 대신 출력을 낮춘 기지국들을 서비스 지역에 분산 배치하도록 설계했다. 설계도에 쓰인 육각형은 기지국 배치를 설명하기 위한 모형으로, 실제 전파는 셀의 경계를 넘어 퍼졌다.

주파수를 재사용하려면 기지국의 출력과 간격을 함께 조정해야 했다. 인접한 셀에는 서로 다른 채널을 배정하고, 충분히 떨어진 셀에는 같은 채널을 배정해 통화에 지장이 없을 만큼 간섭을 줄였다. 이런 방식으로 주파수 대역을 추가로 확보하지 않고도 같은 채널로 서로 다른 구역의 통화를 동시에 연결할 수 있었다.

작은 셀을 여러 개 설치하면 움직이는 차량의 통화를 다른 기지국으로 넘기는 제어 기능도 필요했다. 통화 중에는 시스템이 기지국에서 수신하는 단말기의 신호를 수초 간격으로 점검했다. 수신 상태가 나빠져 연결을 바꿔야 하면 망의 제어 시스템이 적합한 기지국을 찾아 단말기에 새 채널로 바꾸도록 지시했고, 이에 따라 교환 시스템은 상대방과의 통화 연결을 새 기지국으로 전환했다. 이처럼 통화를 다른 기지국의 채널로 넘기는 동작을 핸드오프라 한다.

초기에는 장비 가격과 요금이 비쌌다. 1983년 시카고 서비스 이용자는 월 기본요금으로 50달러를 내야 했다. 차량 설치형 전화로 서비스를 개통한 이듬해인 1984년에는 모토로라의 휴대형 단말기 다이나택 8000X가 당시 소매가격인 3995달러에 소비자에게 판매됐다.