제1편 이동 통신 제1장 이동 통신의 개요 ... 3 1.1 이동 통신의 개념 ... 3 1.2 이동 통신의 역사 ... 5 1.2.1 세계적인 이동 통신의 발전 과정 ... 5 1.2.2 우리나라 이동 통신의 발전 과정 ... 7 1.2.3 이동 통신의 개요 ... 7 1.2.4 이동 통신 기술의 발전 동향 ... 10 1.2.4.1 통신 및 컴퓨터 기술의 발전 ... 10 1.2.4.2 개인 휴대 통신(PCS : Personal Communication Service) ... 12 1.2.4.3 저궤도 위성 통신(LEO : Low Earth Orbit) ... 13 1.2.4.4 IMT-2000(International Mobile Telecommunication) ... 16 1.2.4.5 고속 무선 전송 기술 ... 18 제2장 이동 통신의 전파전파 특성 ... 21 2.1 전자파의 기초 ... 21 2.1.1 전계와 자계 ... 21 2.1.1.1 도전 전류와 변위 전류 ... 22 2.1.1.2 쿨롱의 법칙 ... 24 2.1.1.3 Gauss의 법칙 ... 25 2.1.1.4 Biot-Savart의 법칙 ... 26 2.1.1.5 Ampere의 오른 나사 법칙과 주회 적분의 법칙 ... 28 2.1.1.6 Poisson 방정식과 Laplace 방정식 ... 30 2.1.2 전자 유도 현상 ... 31 2.1.2.1 Faraday 법칙 ... 32 2.2 Maxwell의 전자파 방정식 ... 33 2.2.1 평면파의 파동 방정식 ... 36 2.2.2 평면파의 전계와 자계 관계 ... 40 2.3 Poynting 정리 ... 41 2.4 전자파의 발생과 성질 ... 42 2.4.1 전자파의 발생 ... 42 2.4.2 전자파의 성질 ... 43 2.5 전자파의 분류 ... 47 2.6 이동 통신의 전파 모델과 환경 ... 49 2.7 이동 통신 채널의 특성 ... 50 2.7.1 전파 손실 모델(Model of Propagation Loss) ... 51 2.7.1.1 전파손실 ... 51 2.7.1.2 자유 공간(Free Space) 전파 손실 ... 52 2.7.1.3 평면 대지 전파 손실 ... 53 2.7.1.4 회절 손실 ... 54 2.7.1.5 전파 손실 모델 ... 56 2.7.2 다중 경로 페이딩 현상 ... 60 2.7.2.1 다중 경로 모델 ... 60 2.7.2.2 다중 경로파의 확률 분포 ... 63 2.7.3 Doppler 주파수 ... 65 2.7.4 지연 확산(Delay Spread) ... 67 2.7.5 코히어런스 대역폭(Coherence Bandwidth) ... 68 2.7.6 음영 효과(Shadow Effect) ... 69 2.7.7 레벨 교차율과 평균 페이딩 지속 시간 ... 70 2.8 페이딩 대처 기술 ... 72 2.8.1 거시적 다이버시티 ... 72 2.8.2 미시적 다이버시티 ... 73 2.9 이동 통신의 잡음과 간섭 ... 79 2.9.1 송신계 ... 79 2.9.2 전송계 ... 80 2.9.3 수신계 ... 81 제3장 무선 전송 기술 ... 83 3.1 디지털 변복조 기술 ... 83 3.1.1 기본 방식 ... 83 3.1.2 기본 방식의 변형 방식 ... 89 3.2 CDMA ... 92 3.2.1 대역 확산 통신 ... 92 3.2.2 CDMA ... 98 3.3 Multi-Carrier Modulation ... 103 제4장 셀룰라 이동 통신과 개인 휴대 통신 기술 ... 109 4.1 셀룰라 이동 통신 ... 109 4.2 셀룰라 이동 통신에서 셀 패턴 ... 111 4.3 주파수의 재사용 ... 113 4.4 핸드 오프와 위치 등록 및 로밍 ... 117 4.4.1 핸드 오프 ... 117 4.4.2 위치 등록 ... 120 4.4.3 로밍 ... 120 4.5 개인 휴대 통신(PCS) ... 121 4.5.1 PCS의 이동성(Mobility) ... 123 4.5.2 PCS의 중첩 셀(Overlaid Cell) ... 124 4.5.3 PCS 통신망의 구조 및 기능 ... 126 제5장 CDMA 상세 및 링크 구조 ... 131 5.1 다원 접속과 다중화 ... 131 5.2 CDMA 상세 ... 132 5.2.1 CDMA 가입자 용량 산출 ... 133 5.2.2 근원 문제(Near Far Problem) ... 136 5.2.3 전력 제어(Power Control) ... 136 5.2.3.1 역방향 링크 ... 138 5.2.3.2 순방향 링크 ... 143 5.3 CDMA 링크 구조 ... 144 5.3.1 월시 부호(Walsh Code) ... 144 5.3.2 순방향 링크 구조 ... 146 5.3.2.1 제어 채널 ... 146 5.3.2.2 통화 채널 ... 152 5.3.3 역방향 링크 구조 ... 154 5.3.3.1 억세스 채널 ... 154 5.3.3.2 억세스 채널 데이터 구조 ... 156 5.3.3.3 통화 채널 ... 159 5.4 CDMA 시스템의 규격 진화 ... 161 제6장 IMT-2000 ... 165 6.1 IMT-2000 일반 ... 165 6.2 IMT-2000 관련 세계 표준화 현황 ... 166 6.3 IMT-2000 요구 조건 ... 168 6.3.1 IMT-2000 서비스 및 시스템 요구 조건 ... 168 6.3.2 3세대 패킷 데이터 서비스 ... 170 6.3.3 IMT-2000 통신망 요구 조건 ... 171 6.3.3.1 IMT-2000 통신망 구조 ... 171 6.3.3.2 IMT-2000 통신망 관리 ... 174 6.4 IMT-2000 주파수 할당 현황 ... 176 6.5 IMT-2000 무선 접속 기술 ... 177 6.5.1 저소비 전력 광대역 변복조 기술 ... 178 6.5.2 광대역 CDMA 기술 ... 182 6.5.3.1 3GPP 전송 다이버시티 ... 183 6.5.3.2 3GPP2 전송 다이버시티 ... 186 6.5.4 AiSMA(Aquisition indication Sensing Multiple Access) ... 188 6.5.5 전력 제어 ... 190 6.5.6 Coherent 역방향 링크 ... 192 6.6 IMT-2000 링크 구조 ... 192 6.6.1 IMT-2000 순방향 링크 구조 ... 192 6.6.2 IMT-2000 역방향 링크 구조 ... 193 6.7 IMT-2000 Enchancement 기술 ... 194 6.7.1 IMT-2000 Enchanced 최신 기술 ... 195 6.7.1.1 3GPP HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) ... 195 6.7.1.2 3GPP2 1xEV DV ... 199 6.7.2 광대역 무선 LAN 표준화 동향 ... 200 6.7.2.1 ETSI BRAN(Broadband Radio Access Network) ... 200 6.7.2.2 IEEE 802.11 LAN ... 202 6.8 SDR(Softward Defined Radio) 기술 ... 203 6.8.1 SDR 표준화 동향 ... 205 6.8.2 SDR 단말기 구조 ... 208 6.8.3 SDR 기지국 구조 ... 209 6.8.4 SDR 핵심 기술 ... 210 6.9 차세대(4세대) 이동 통신 기술 ... 215 6.9.1 차세대 이동 통신망 구조 ... 216 6.9.2 차세대 이동 통신 RAN(Radio Access Network) ... 222 6.9.2.1 3세대와 4세대 RAN의 비교 ... 222 6.9.2.2 4세대 RAN의 현황 ... 224 6.10 Ad Hoc 이동 통신망 기술 ... 229 6.10.1 Ad Hoc 통신망 개념 ... 229 6.10.2 Ad Hoc 통신망의 특성 ... 230 6.10.3 Ad Hoc 통신망 프로토콜 ... 234 6.10.3.1 데이터 링크 계층 ... 234 6.10.3.2 네트워크 계층 ... 239 6.10.3.3 전송 계층 ... 242 6.10.4 Ad Hoc 통신망의 해결 과제 ... 244 제7장 광대역 이동 통신 기술 ... 245 7.1 무선 멀티미디어 기술 정의 ... 245 7.2 무선 멀티미디어 시스템 핵심 기술 ... 248 7.3 무선 멀티미디어 이동 통신의 통신 S／W 및 O／S ... 254 7.4 미래 동향 ... 257 제2편 위성 통신 제8장 위성 통신 ... 261 8.1 위성 통신 일반 ... 261 8.2 위성 통신 방식의 분류 ... 263 8.3 위성 통신용 주파수 ... 265 8.4 위성 통신의 전파 전파 특성 ... 269 8.4.1 전계 강도와 전력 밀도 ... 269 8.4.2 전파의 자유 공간 손실 ... 270 8.4.3 위성 통신 전파의 전파 현상 ... 270 8.4.4 위성 통신의 링크 버짓(Link Budget) ... 273 8.5 위성 통신 사례 ... 275 8.5.1 국제 위성 통신 ... 276 8.5.2 지역 위성 통신 ... 277 8.5.3 국내 위성 통신 ... 278 제9장 통신 위성 ... 281 9.1 위성 발사체 로켓 ... 281 9.1.1 로켓의 유도 ... 283 9.1.2 로켓의 분리 ... 285 9.2 위성의 궤도 ... 287 9.3 위성 궤도와 용도 ... 288 9.3.1 정지 궤도(Geostationary Orbit) ... 288 9.3.2 원형 궤도(Circular Orbit) ... 289 9.3.3 타원형 궤도(Elliptical Orbit) ... 290 9.3.4 궤도의 섭동(Pertubation of Orbit) ... 291 9.4 위성 자세의 안정화 ... 291 9.4.1 Spin 안정화 방식 ... 292 9.4.2 3축 제어 안정화 방식 ... 293 9.4.3 전력 공급계 ... 294 9.4.4 열제어계 및 추진계 ... 294 9.5 위성 통신의 구성 ... 295 9.5.1 통신 위성체의 구성 ... 296 9.5.2 통신 위성 중계기의 구성 ... 298 9.5.3 위성 통신의 안테나 ... 299 9.5.3.1 통신 위성체의 안테나 ... 305 9.5.3.2 지상국(지구국)의 안테나 ... 320 9.5.4 위성 지구국 ... 327 제10장 위성 통신 방식 ... 329 10.1 다중화와 다원 접속 ... 330 10.1.1 주파수 분할 다원 접속(FDMA) ... 331 10.1.2 시간 분할 다원접속(TDMA) ... 331 10.1.3 SS-TDMA(Satellite Switch-TDMA) ... 332 10.1.4 코드 분할 다원 접속(CDMA) ... 334 10.1.5 SDMA(Space Division Multiple Access) ... 334 10.2 회선 접속 할당 방식 ... 336 10.3 저궤도 위성 통신(LEO : Low Earth Orbit) ... 339 10.3.1 대규모 LEO 계획 ... 341 10.3.2 국제적인 주파수 할당 과제 ... 346 10.4 차세대 위성 통신 기술 ... 348 제11장 위성 통신 서비스 ... 353 11.1 위성 통신 서비스 구성 기술 ... 353 11.2 고정 위성 통신 서비스 ... 356 11.3 이동 위성 통신 서비스 ... 365 11.4 위성 방송 서비스 ... 366 11.5 위성 측위 서비스 ... 372 11.5.1 GPS의 역사 ... 374 11.5.2 GPS 구성 ... 374 11.5.3 GPS의 원리 ... 376 11.5.4 GPS 신호 형태 ... 378 11.5.5 GPS 측정의 오차 ... 378 11.5.6 GPS를 이용한 정보 통신 서비스 ... 380