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Chapter 6 목차

6.1 개요

Wireless 6.2 무선 링크 특징

6.3 IEEE 802.11 wireless LANs (“wi-fi”)

6.4 셀룰러 망 무선 접속 기술의 진화 CDMA 망 구조

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Mobile Switching

Center

공중 전화망인터넷

Mobile Switching

Center

셀룰러 네트워크의 구성

cells 을 공중 광역망에 연결 호 설정 관리 이동 관리

MSC

기지국 (BS) 이동 단말 무선 접속

cell

wired network

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셀룰러 망의 표준 무선 접속 방식

1G: 아날로그 방식 각 나라마다 다양한 방식이 존재했다 .

2G: 디지털 방식 IS-136 TDMA: FDMA/TDMA 의 결합 ( 북미 ) GSM (global system for mobile

communications): FDMA/TDMA 의 결합 가장 널리 사용

IS-95 CDMA: code division multiple access

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AMPS

Analog(FDMA)

D-AMPS

GSMTDMA/FDMA

IS-95CDMA

1992 년 결정1996 년 개시

IS-95AIS-95B14.4kbps64kbps

CDMA1x-EVDO

GPRS EDGE WCDMA HSDPA

2.4Mbps2003 년

8Kbps

30kbps9.6kbps

384kbps

WiBro18Mbps

Wi-Fi54Mbps

10Mbps2007 년

1G 2G 2.5G 3G 3.5G

144kbps384kbps2Mbps

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2.5G3G 로 이행하기 전 단계에서 데이터 전송 속도를 높일

목적으로 만듬 : 2G 확장 general packet radio service (GPRS)

GSM 에서 진화 데이터는 다중 채널을 통해서 전송 ( 채널이 존재하면 )

enhanced data rates for global evolution (EDGE) GSM 에서 진화 , 발전된 변조 (modulation) 기술 사용 데이터 속도는 384K 까지

CDMA-2000 1x (phase 1) IS-95 에서 진화 데이터 속도는 144K 까지

CDMA-2000 1x EV-DO(Evolution Data Only) 데이터 속도는 2.4Mbps 까지

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3G: IMT-2000 1992 년부터 추진 : ITU 는 Internet Mobile

Communication for year 2000 계획 발표 음성 품질은 PSTN 수준으로 데이터 전송 속도는

• 이동 차량에서는 144kbps, 보행자는 384kbps, 비이동 사용자는 2Mbps packet-switched 와 circuit-switched 데이터 서비스 지원 2GHz (1.885-2.025GHz, 2.100-2.200GHz) 대역 사용 대역폭은 2MHz 인터넷 접속 지원

유럽에서는 UMTS 로 불리었고 , 일반적인 이름으로 International Moblie Telecommunication 2000(IMT-2000) 으로 불림

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Synchronous vs. Asynchronous 원래 IMT-2000 의 목표는 세계 단일 규격을 만드는 것이었다 . 하지만 크게 북미식과 유럽식의 두 개의 표준이 만들어졌다 .

두 표준의 무선 접속은 CDMA 에 기반 CDMA 2000: 동기식

모든 단말과 기지국은 GPS(Global Positioning System) 와 동기화

주로 북미에서 사용 실제적으로 cdma-2000 1x 와 cdma-2000 1x EV-DO 형태로 서비스 됨

W-CDMA: 비동기식 유럽 , 일본에서 사용

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3.5G3G systems 의 데이터 전송 속도를 높임 High Speed Uplink/Downlink packet Access

(HSDPA/HSUPA) 데이터 속도 : 14.4Mbps down, 2Mbps up Universal Mobile Telecommunications Service (UMTS):

유럽에서 부르는 명칭

WiBro 한국에서 제안 18Mbps

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HSDPA

구분 1x EV-DO WCDMA(R4) HSDPA(R5)

제공서비스 Data only 음성 + 데이터 음성 + 데이터

하향 최고 전송 속도 2.4Mbps 2Mbps 10(14)Mbps

상향 최고 전송 속도 153.6Kbps 2Mbps 2Mbps

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Wireless MAN IEEE 802.16

802.16: LOS(Line of Sight) 요구됨 802.16.1a

• 11GHz 802.16e (WiBro)

• 이동성 지원

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WiBro vs. HSDPAWiBro HSDPA

제공 서비스 Data only voice+data

속도 20Mbps 10Mbps

이동 속도 ~80Km/h ~250km/h

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4G LTE(Long Term Evolution)

orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) 사용

100Mbps down, 30Mbps up(?)

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국내 이동통신 주요 사건들 (1) 1992. 8 제 2 이동통신 사업자 선정 해프닝

선경 ( 현 SK) 이 선정되었다가 반납 1994 년 신세기이동통신 ( 코오롱을 1 대 주주 ):

제 2 이동통신 사업자로 선정 선경은 한국이동통신의 주식 24% 를 4370

억원에 인수 따라서 셀룰러 전화망 시장은 한국이동통신

(1997 년 SKT 로 변경 ) 과 신세기 이동통신 ( 제2 이동통신 ) 으로 나누어짐

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국내 이동통신 주요 사건들 (2) 1996 년 CDMA 를 세계 최초로 상용화 1996 년 6 월 PCS 사업자 선정

한국통신 프리텔 , LG 텔레콤 , 한솔 PCS( 한솔M.com)

PCS 는 셀룰러망과 다른 주파수 대역을 사용한다는 점 외에는 실질적으로 두 기술은 동일

따라서 5 개 업체가 경쟁 SKT: 아날로그 (AMPS) 와 디지털 (CDMA) 나머지 4 사 : 디지털 (CDMA)

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국내 이동통신 주요 사건들 (3) 1999 년 12 월 신세기 이동통신은

SKT(1997 년 사명 변경 ) 에 합병 왜 신세기 이동통신은 실패를 했을까 ?

1999 년 SKT 는 아날로그 가입자를 디지털로 전환하며 아날로그 서비스는 사라짐

2000 년 6 월 한국통신은 한솔 M.com 을 인수 이로서 이동통신 시장은 SKT, KT 프리텔 , LGT 의

3 강 체제로 재편됨

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국내 이동통신 주요 사건들 (3G 시대 ) 2000 년 12 월 IMT-2000 사업자 선정

KT 아이컴 , SKT IMT 가 비동기식 사업자 하나로 통신은 동기식 사업자 신청하였으나 탈락

2001 년 LGT 가 동기식 사업자로 선정 2000 년 10 월 SKT 가 cdma-2000x1 를

상용화 2002 년 2 월 SKT 는 cdma-2000x1 EV-DO

를 상용화 데이터 서비스의 변화

2G: SMS 3G: ??

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국내 이동통신 주요 사건들 (3.5G 시대 ) 2007 년부터 W-CDMA HSPDA 서비스 시작

이론상 데이터 속도 : 7.2Mbps(up), 384kbps(down) KTF: SHOW SKT: T World 새로운 망을 설치해야 했음 유심 서비스 시작 국제 로밍 지역의 확대 ( 전 세계 70%)

동기식 방식은 cdma-2000 EV-DO 에서 발전한 CDMA Rev.A LGT: OZ(3Mbps up/1.8Mbps down) 2G 망을 업그레이드하면 됨

데이터 서비스의 변화 ???

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국내 이동통신 주요 사건들(WIBRO) 국내에서 개발한 기술 2006 년 6 월 Wibro 가 일부 수도권

지역에서 상용화 서비스 시작 , 현재는 전국 대부분 커버 KT 와 SKT 가 사업자로 선정

Mobile WiMax 로 해외에서 알려짐 IEEE 802.16e 표준 데이터 속도 : 20Mbps

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국내 이동통신 사업자별 주파수 할당 현황

(2011. 9. 9, IFRE)

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셀룰러 망 : 무선 접속 방식무선 단말과 기지국의 주파수를

공유하여 전송하는 방법 FDMA/TDMA CDMA: code division

multiple access

frequencybands

time slots

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Code Division Multiple Access (CDMA) cellular network 에서 사용하는 다중 접속 방식

(MAC) 모든 사용자는 동일한 주파수를 사용한다 . 하지만

데이터를 encoding/decoding 하기 위한 고유의 “ chip sequence” 를 갖고 있다 .

encoded signal = (original data) X (chipping sequence)

decoding: inner-product of encoded signal 과 chip sequence 의 inner-product 를 chip sequence 의 수 (M) 로 나눈 값

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데이터 표현

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Chip Sequence

Sender 1 1 1 1 -1 1 -1 -1 -1

Sender 2 1 -1 1 1 1 -1 1 1

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CDMA 의 예 : 2 개의 sender

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Chip sequence 는 어떻게 만드나 ?

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이동 통신망 구조

RAN 무선 단말 - 기지국 - 기지국 교환기

회선 교환 전달망과 패킷 교환 전달망 기지국 교환기에서 음성은 회선망으로 데이터는

패킷망으로 전달됨 VLR 과 HLR

회선망은 PSTN 과 연결 패킷망은 인터넷 망과 연결

데이터는 어디서부터 IP 패킷으로 전달되는가 ?

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UMTS : 3G 이동 통신망 ( 초기 ) WCDMA: UTRAN

RNC

MSC

Node B

GMSC

PSTN

Internet

HLRVLR SS No 7-Based CM and MM

3G-GGSN3G-SGSN

WCDMA

3G PS CN

3G CS CN

3G MSUTRAN

BSCBTS

GERAN