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13장 무선통신
강원도립대학교 컴퓨터응용과
조용만
1
학습목표
무선 데이터통신의 의미와 필요성 구분
상식 등에 대해 이해한다.
 무선 랜, 무선 이동통신, 무선 인터넷,
위성통신 기술에 대해 이해한다.

2
무선 통신
1. 무선 통신의 필요성
언제 어느 곳에서나 필요한 정보를 얻고자 하는 정보화 시대의 정보욕구
는 상당한 제약을 받을 수 밖에 없으며, 이러한 불편을 극복하고자 하는
노력이 우선 음성 쪽에서 이루어져 자동차 전화, 휴대용 전화의 등장을 가
져오게 되었고, 자연스럽게 데이터 쪽에서의 그러한 요구가 무선 데이터
통신의 등장을 가져오게 했다.
무선통신에서 사용하는 주파수 대역
3
무선 통신을 이용한 응용 분야
4
3. 무선통신의 방식별 구분

무선 데이터 통신망
– 공중망(Public Network) : 모든 사람을 위한 공중
네트워크를 의미, 전국을 그 서비스 대상으로 함
• 셀룰러 망
• 패킷 무선 방식
• 트렁크(Trunk) 방식
– 사설망(Private Network) : 하나의 기관을 위한 망
으로 지역적으로 한정
• 무선 PABX
• 무선LAN
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(1). 셀룰러 방식
원래 무선 음성 통신서비스를 위해 만들어진 것으로 셀
룰러망을 이용하여 데이터 통신을 하기 위해서는 셀룰
러망에 접속할 수 있는 셀룰러용 모뎀이 필요하다.
셀 룰 러 망 은 기 존 의 유 선 을 이 용 한 PSDN(Public
Switched Data Network)보다 회선의 품질은 더욱 떨
어지며 이를 이용하는 데이터 전송 또한 신뢰성 있는
통신을 보장받기 어렵다.
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셀룰러 폰(cellular telephone)


셀룰러폰은 가입자가 이동전화를 이용해 비교적 가까
이 있는 발신기에 무선 접속을 하는 아날로그 또는 디
지털 단파 전송의 한 형태이다.
발신기의 각 서비스구역의 폭을 셀이라고 부른다.
– 일반적으로 셀룰러폰 서비스는 도시지역과 주요 간선도로를
따라 이루어진다.
– 셀룰러폰 사용자가 한 셀에서 다른 서비스구역으로 움직임
에 따라, 전화기는 실제로 그 지역 셀 발신기로 전달된다.

셀룰러폰을 가정에서 흔히 사용하는 코드 없는 전화
기와 혼동하면 안 된다. 셀룰러와 비슷하지만, 좀더
새로운 서비스로 PCS가 있다.
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핸드 오프(Hand Off)
셀룰러 망을 통한 데이터 통신시 가장
큰 문제점
 핸드 오프란 이동중인 단말기가 셀의 경
계를 지날 때, 즉 한 기지국으로부터 다
른 기지국으로 인수 인계될 때 발생하는
일시적인 통신 두절 현상이다.

– 에러 검출과 정정이 가능한 강력한 에러제
어 기법이 요구된다.
8
(2). CDPD(Cellular Digital Packet Data)
미국과 우리 나라 등에서 사용중인 셀룰러 방식의 아
날로그 휴대전화 서비스의 한 방식인
AMPS(Advanced Mobile Phone System), 즉 음성을
위한 셀룰러 전화 서비스를 이용한 무선 데이터 전송
서 비 스 이 다 . CDPD 는 패 킷 방식과 채널 호핑
(Channel hopping)이라는 방법을 이용하여 데이터
전송을 하는 방법이다.
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AMPS (advanced mobile phone
service) ; 앰프스 이동 전화 방식


AMPS는 800~900 MHz 주파수 대역을 셀룰러폰에
할당한다. 각 서비스업체들은 824~849 MHz 범위를
셀룰러폰으로부터 신호를 수신하는데 사용하고,
869~894 MHz 범위는 신호를 셀룰러폰으로 송신하
는데 사용할 수 있다. 이 대역들은 채널이라고 불리는
30 kHz의 부대역으로 나뉘어진다. 스펙트럼은 FDMA
기술을 통해 부채널로 분할된다.
AMPS의 아날로그 서비스는 FDMA에 각 채널을 더
작게 분할하는 TDMA 기술이 추가됨으로써 디지털 셀
룰러 서비스로 새로워졌다. 이 서비스는 디지털
AMPS, 즉 D-AMPS라고 부른다.
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(3) 주파수 공용 통신 시스템



다수의 이용자가 복수의 무선 채널을 일정한 제어하
에 공동 이용하는 이동 통신 시스템.
넓은 지역에서 중앙의 제어국(중계국)을 공동 이용하
는 통신망으로 음성이외에도 데이터나 팩스 전송도
가능하다.
우리나라에서는 경찰, 검찰, 한국 전력, 교통 방송 등
이 800MHz대의 주파수를 할당 받아 자가 업무용 또
는 사설 무선 통신 시스템으로 운용하고 있고, 업무용
TRS 서비스는 (주)한국 TRS를 비롯한 전국 TRS 사업
자들이 전국 또는 지역 단위의 TRS 서비스를 제공하
고 있다.
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(3) 주파수 공용 통신 시스템



TRS의 서비스 구역은 반경 20∼30km로 하나의 중계
국과 다수의 가입자군으로 구성되고 각 가입자군은
중앙의 지령국과 다수 이동국으로 구성된다.
셀룰러 방식 등 다른 이동 통신에 비해 시설 투자비가
적게 들고 시설 유지비가 적게 들어 요금이 저렴하고,
소속 가입자들만이 사용하므로 어느 정도 비밀 유지
가 되는 특징이 있다.
TRS의 통화 방법에는 하나의 송수신기에서 모든 이
동국를 동시에 호출하는 일제 통화, 몇 대의 이동국을
선택적으로 호출하여 통화하는 선택 통화, 1:1로 호
출하여 통화하는 개별 통화가 있다.
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(3) 주파수 공용 통신 시스템
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(4). 무선 패킷 방식


무선 패킷 전송방식은 통신비용이 저렴하고 신뢰성과
융통성이 높으며, 거의 모든 스펙트럼 영역에서 수용
이 가능하다.
주로 통신 용량이 적은 신용카드 검증, 자동화 텔러기
(ATM), 방범(Intrusion Detection) 등의 분야에 이용
된다.
– ARDIS는 1천개의 기지국을 갖고 있으며, 시카고, LA, 헬싱
톤에 3개의 호스트를 두고, 빌딩 내와 밖 모두에서 사용 가능
, 데이터만 지원
– Mobitex는 최초로 스웨덴에 설치, 유럽 여러 나라와 미국,
캐나다 등지에서 운영중, 음성과 데이터를 모두 지원
– 커버러지 플러스는 모토롤라에 의해 운영되고 있으며, 미국
전역의 고속도로를 따라 음성과 데이터 서비스를 제고
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Subject 02. 무선 LAN

무선랜의 개요
– 무선 LAN이 갖는 이점은 유연성(Flexibility)
과 설치의 용이성(Installability), 그리고 신
뢰성을 들 수 있다. 단말기의 증가에 따른
선로증설과 위치변동에 따른 비용증가를
억제해 줄 수 있다는 것이 무선 LAN의 가
장 큰 장점이라고 말할 수 있을 것이다.
– ISM
• Industrial, Science, Medical의 약자로 미국
FCC의 허가 없이 사용할 수 있는 주파수 대역
이며, 허가 없이 사용 가능하기 때문에 무선
LAN에서 활용되고 있다.
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2. 무선랜 기술

확산대역(Spread Spectrum) 방식
– 전송하고자 하는 메시지의 대역을 확산시킴으로써 전파방해
나 도청을 방지하고자 하는 방식으로 신호가 전파방해에 견
딜 수 있고 남에게 도청당해도 해독되지 않도록 함으로써 정
보의 기밀성을 유지하고자 하는 군사적인 필요에 의해서 개
발되었다.

확산 대역 방식은 전송하고자 하는 정보를 필요한 대
역폭에 비해 훨씬 넓은 대역폭으로 신호를 송신하고,
수신측에서는 원래의 정보 대역폭으로 수신된 신호를
복원하는 방식으로, 이 협대역 신호와 광대역 신호간
의 변/복조가 이 방식의 핵심 기술이다.
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확산대역(Spread Spectrum)
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• 협대역 마이크로웨이브 LAN 방식
대체로 18GHz를 사용하며, 대표적인 제품으로는 모토롤라의
알테어시스템이 있다.
• 적외선(Infra Red)을 이용하는 방식
적외선은 대역폭이 풍부하고 별도의 전파 사용허가를 받을 필
요가 없으며, 다른 라디오 주파수의 간섭을 받지 않는 장점을
지니고 있다. 적외선 소자들은 크기가 작고 저렴하며 전력소비
가 매우 적어 컴팩트한 기기의 구성이 가능하다.
무선 LAN의 접속 기술의 개략적인 방법, 장점 및 단점
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Subject 03 무선 이동통신

Cellular 이동통신은 저출력의 송신기로 "Cell"(가장 기본적인 서
비스 지역)을 커버하는 시스템으로 가입자 밀도에 의해 출력 레
벨이 조절될 수 있다.

가입자가 셀간을 이동할 때 Call은 "Handoff"되므로 끊김 없이
서비스를 받게 되며Channel 주파수는 일정 거리를 띄우면 재사
용할 수 있다. Cell은 가입자 증가에 따라 용량을 늘일수 있으며
겹치는 형태로 구성이 가능하다.
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Cellular 시스템 용어
• Cell
Cell은 셀룰라 시스템의 가장 기본적인 지역적 단위(한
대의 기지국이 커버하는 지역)를 의미하며 편의상 육각
형으로 표시된다.(실제는 육각형이 아니며 원형에 가까
움)
• Cluster
Cell의 집합을 Cluster라고 하며 동일한 Cluster내에서
는 주파수 재사용이 불가능하다.
• 주파수 재사용
Frequency Reuse의 개념은 주파수를 작은 지역적 단
위로 할당하는 것에서 비롯되었다. 각 셀은 인접 셀과
는 완전히 다른 채널들을 할당 받으며 주파수가 재사용
될 수 있는 거리는 간섭이 일어나지 않을 만큼 충분히
멀어야 한다.
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Cellular 시스템 용어
•Cell Splitting
한 셀의 가입자 용량이 한계에 도달하면 더 작은 셀로
나눔으로써 셀 용량을 증가시킬 수 있다. 보통 가입자
밀도가 높은 Urban 지역은 셀의 크기가 작고 가입자 밀
도가 낮은 Rural 지역은 셀의 크기가 크다.
• Handoff
Handoff는 가입자가 Cell간을 이동할 때 발생하며 인접
셀로 자동적으로 Call이 전환되는 것을 말한다. 가입자
가 셀의 가장자리 부분으로 갈수록 수신 신호의 세기는
약해지게 되며 이를 감지한 기지국은 교환국에
Handoff를 요구하게 된다. 교환국은 보다 강한 신호를
찾아 그 셀의 신호를 가입자에게 할당한다.
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Cellular System의 구성
• PSTN(Public Switched Telephone Network)
• Cell Site(안테나 시스템을 가진 Base Station)
• Mobile Subscriber Unit(MSU)
• MTSO : Mobile Telephone Switching Office
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Cellular 이동통신의 종류
Analog Cellular
• AMPS(Advanced Mobile Phone System)
• C-Nezt
• N-AMPS(Narrowband Advanced Mobile Phone System)
• C-450
• NMT450(Nordic Mobile Telephones/450)
• NTT(Nippon Telegraph and Telephone)
• TACS(Total Access Communications System)
• NMT900(Nordic Mobile Telephones/900)
Digital Cellular
• CDMA(Code Division Multiple Access)
• D-AMPS(Digital AMPS)
• DCS1800(Digital Cordless Standard)
• GSM(Global System for Mobile Communications)
• PCS1900(Personal Communications Service)
• PHS(Personal Handy System)
• TDMA(Time Division Multiple Access) 또는 DAMPS(Digital AMPS)
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PCS(Personal Communications Services)
PCS는 휴대단말기를 이용해 언제, 어디서나, 누구와도
통신할 수 있는 고도의 개인휴대통신 서비스로 기존 이
동전화 서비스보다 한 단계 진화된 휴대통신 서비스이
다.
• 고품질의 통화서비스 : 100% CDMA 방식으로 기존 이
동전화보다 2배 높은 1.8GHz대역의 주파수를 사용하며
13K 보코더라는 첨단 음성신호 변환처리 방식을 이용, 소
리가 더욱 또렷하고 세밀하여 원음에 가깝습니다.
• 고속주행 시에도 완벽한 통화품질 : 고급 하이티어 기술
을 이용해 완벽한 핸드오프 기능으로 시속 100Km 이상
고속 주행 시에도 끊김 없는 통화품질을 제공합니다.
• 경제적인 서비스 요금 : PCS 시스템에 이르러서 새로운
기술혁신으로 고성능의 장비를 저가에 생산하게 되어 고
품질의 서비스를 보다 경제적인 요금에 제공합니다.
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PCS(Personal Communications Services)
•작고 가벼운 PCS폰 : PCS폰은 첨단 부품을 사용해 작
고 가벼워 휴대가 편합니다. 또한 고성능 리튬이온 전
지를 사용해 사용시간이 길어지고 고집적 반도체 장착
으로 다양한 부가기능도 갖추게 됩니다.
• 다양하고 편리한 부가서비스 : 1초당 14.4Kbps의 고
속 데이타 전송능력으로 문자서비스, 음성사서함, 상대
번호표시, 회의통화, PC통신 등 다양하고 편리한 부가
서비스를 제공합니다.
• 뛰어난 보안성 : CDMA 자체의 보안성은 물론 PCS만
의 암호화 기법을 추가해 매우 뛰어난 통신보안성을 갖
추고 있습니다.
• 멀티미디어 서비스 : 기존의 유선망(전화망, 공중패킷
망, 인터넷망)과 PCS시스템을 상호 결합해 무선 데이
터 통신 서비스뿐만 아니라 향후 멀티미디어의 무선통25
신 서비스를 가능하게 합니다.
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Subject 04 무선 인터넷
무선 인터넷이란 말 그대로 선 없이(Wireless)
인터넷을 이용할 수 있음을 뜻하는 것이다.
 이동통신의 발전으로 유선 코드가 없이도 이
미 인터넷 또는 PC 통신을 사용할 수 있게 되
었지만 아직도 이동 중 인터넷을 사용하는 계
층은 제한적이다. 이것은 현재 대부분의 이동
전화가 갖는 전송속도가 9.6Kbps~14.4Kbps
로 제한되어 있기 때문에 현재의 인터넷 데이
터를 별도의 가공 처리를 하지 않은 상태로 송
수신하는 데는 많은 시간이 소요되고 결국 통
신비 부담이 커지기 때문이다.

27
WML(Wireless Markup Language)

이동전호로 전달된 컨텐츠를 이동전화의 디스
플레이상에서 표시하기 위해서는 전용 브라우
저가 필요하다.

인터넷상의 HTML언어와는 다른 WML을 사용
한다.

WAP상에서는 컨테츠가 전달되는 처음부터
끝까지 보안을 장담할 수 있는데, 인터넷 쪽에
서는 SSL(Secure Socket Layer)를 이용하고
이동전화 네트워크상에서는 RSA128bit(일본
RSA40bit) 암호화 기술을 사용하고 있다.
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무선 인터넷 서비스의 방식과 특징

무선 인터넷 서비스 방식
– 무선 인터넷은 기존의 유선 인터넷과 달리
무선망과의 연동이 필요.
– 무선 단말기의 제한된 자원을 효과적으로
사용하기 위하여 WAP방식과 ME(Mobile
Explorer)방식의 표준이 제시.

무선 인터넷 서비스의 특징
①위치 기반 정보 서비스
②신속한 정보 취득의 중요성
③모바일 오피스(mobile office)
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무선 인터넷 기술의 발전 방향

무선 인터넷 사이트 개발 기술
– 보안강화, 표준화, 기존 유선 인터넷 사이
트의 무선 인터넷 사이트로의 자동 변환 필
터 개발

무선 인터넷 단말기의 변화
– 멀티미디어의 강화, 경량화 및 업무 적합성

사용하기 편리한 인터페이스의 제공
– 터치패드, 음성인식, 진동 메시지, 햅틱(촉
각)
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Subject 05 위성통신

전세계를 하나의 통화권으로 만들기 위해서는 보다
많은 지역의 보다 많은 가입자를 수용할 수 있어야 한
다. 하지만 수요가 급증하면서 주파수 자원 할당에 대
한 문제점이 생기고, 많은 무선기지국 설치, 통신망의
복잡화 등 많은 문제가 발생한다. 이에 위성통신기술
의 도입이 그 해결책으로 등장하였다.
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통신 위성의 역사와 원리
영국의 통신학자 아서 클라크에 의해 위
성을 통신의 목적으로 이용할 수 있음을
처음으로 제안
 통신 위성의 원리

– 동축케이블과 함께 지상통신에서 장거리
구가에 널리 쓰이고 있는 전송매체인 하늘
에 있는 마이크로 웨이브이다.
– 마이크로 웨이브의 주파수 대역은
SHF(Super High Frequency)대역으로
3GHz에서 30GHz범위의 주파수를 이용
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통신위성의 역할
통신위성은 하늘에 떠있는 마이크로웨이브의 중계 안
테나 역할을 수행한다. 즉, 인공적인 전리층의 역할을
수행하는 것이다.
지상에서 전파를 발사할 때 통신하는 상대방을 향해
서가 아니라 직접 통신위성을 통하여 전파를 발사하
면, 통신위성은 전파를 받아 주파수를 변환·증폭하여
지상을 향해 다시 발사한다.
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저궤도 위성통신 사업으로는 이리듐(Iridium) 프로젝트,
글로벌스타(Global-Star), 오딧세이(Odyssey)등이 있다.
위성통신의 장단점
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