인공 위성과 정보통신 정보통신부 전파방송관리국 주 파 수 과.

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1 인공 위성과 정보통신 정보통신부 전파방송관리국 주 파 수 과

2 목 차 I. 위성 시스템 개요 II. 위성망 국제등록 절차 III. 국내 위성사업 현황

3 I. 위성시스템 개요 <위성시스템 구성> 정지궤도위성 비정지궤도 위성군 통신용 지구국 관제용 지구국 통신용 지구국
방송수신단말 휴대형단말

4 인공위성의 정의 및 위성시스템 구성 인공위성의 정의 및 원리 : 위성시스템 구성 :
정의 : 임의의 목적을 갖고 지구 주위를 일정한 주기로 회전하는 인공 물체 원리 : 지구의 중력과 위성의 원심력의 평형에 의하여 위성 궤도를 형성함. (초당 7.8km 이상의 속도를 가지는 물체는 지구로 낙하하지 않고 돌게 됨) 위성시스템 구성 : 위성체 : 통신, 방송 신호를 중계하는 위성중계기(payload) 와 위성버스(bus)로 구성 관제용 지구국 : 위성운용상태 감시 및 원격 조정 지구국 : - 고정통신업무용 지구국 - 방송 피이더링크용 지구국 - 이동통신 피이더링크용 지구국 이동통신용 단말 : - 이동형, 휴대형 단말 방송수신 단말 - DBS(Direct Broadcasting Satellite), DTH(Direct-To-Home)

5 DBS 와 DTH DBS (Direct Broadcasting Satellite)
- 방송위성(BSS, Broadcasting Satellite Service) 이용 . 무궁화 방송위성, BS(일본), HISPASAT(스페인), TDF(프랑스) 등 - 다른 국가에 서비스하고자 하는 경우 해당국가의 동의가 요구됨 (ITU RR(Radio Regulations, 전파규칙)). DTH (Direct-to-Home) - 통신위성(FSS, Fixed Satellite Service) 이용, 간섭 조정에 대한 동의가 요구됨. - 다른 국가에 서비스하고자 하는 경우 해당국가의 동의가 요구되지 않음. - 지역위성사업이 활성화하는 데 크게 기여하는 주요 서비스임. (Asiasat 의 Star TV 가 대표적인 위성임) - 그러나 WTO 기본전기통신서비스 개방 대상은 아님.

6 위성 이용 궤도 Ha : 장반경 Hp : 단반경 Apogee : 원지점 Perigee : 근지점
Orbital inclination : 적도면과 궤도면과의 각도 Orbital period : 지구를 한바퀴 도는 데 소요되는 시간 Circular orbit : 원궤도 Elliptical orbit : 타원궤도 Polar orbit : 극지방을 통과하는 궤도

7 위성 고도별 궤도 주기 및 위성 고도 GEO (36000 km) MEO (10000-20000 km)
LEO ( km) Van Allen Radiation Belts 예) 고도 1,000km 의 원궤도를 갖는 위성의 경우 초속 7.35km의 속도로 지구 주위를 한번 회전 하는 데 1시간 45분 정도 소요됨을 나타냄. Van Allen Radiation Belts : 전자와 이온(대부분 양자)층으로 구성

8 정지 위성 궤도 (GEO, Geo-synchronous Earth Orbit)
적도상공 36,000km 에 위치 위성의 공전주기와 지구의 자전주기가 동일함. 3개의 위성으로 전세계(고위도 지방 제외) 를 커버함. 주로 통신 및 방송서비스를 제공함. 전파지연(약 0.25초)이 큼 위성 관제가 용이함. 지구

9 비정지 위성 궤도 (Non-GSO) 저궤도 (LEO, Low Earth Orbit)
고도 500 ~ 2,000km 지구 주위를 하루에 11 ~ 15 회 공전함. 전세계를 커버하는 데 약 18 ~ 66개 위성이 필요함. 기상, 과학(KOMPSAT), 군사, 탐사, 이동통신 위성(Iridium, Globalstar) 중궤도 (MEO, Medium Earth Orbit) 고도 10,000 ~ 20,000km 지구 주위를 하루에 2 ~ 4회 공전함. 전세계를 커버하는 데 10여개 위성이 필요함. 탐사, 측위(GPS), 이동통신 위성(ICO)

10 비정지 위성 궤도 (Non-GSO) 위성시스템 주요 제원 - 위성궤도면 수 : 12 개 - 궤도면당 위성 수 : 24 개
- 총 위성 수 : 288 개 - 주요 서비스 : Internet-in-the-sky . 음성, 화상회의, 대화형 멀티미디어 - 주파수 대역 구 분 주파수 대역 (GHz) 비 고 사용자링크 28.6 ~ 29.1 / 18.8 ~ 19.3 1차 업무 Gigalink 27.6 ~ 28.4 / 17.8 ~ 18.6 2차 업무 위성간링크 62.5 ~ 63.5 / 59.5 ~ 60.5 1차 업무

11 위성통신, 방송기술의 발전 추세

12 위성시스템의 이용 주파수 대역(1)

13 위성시스템의 이용 주파수 대역 (2) 주파수(f)와 파장(wavelength)은 상호 반비례 관계임. f w = c
c : 전파 속도 (= 30 만 km/s) 따라서, 주파수가 높을 수록 - 파장이 짧아지게 되어 주파수 제곱 만큼 송, 수신 안테나의 지향성이 우수함. 30 dBi (1000배) 10 dBi (10배) 0 dBi (기준) 지향성 : 원하는 방향으로 신호를 모아주는 정도 무지향성 안테나 주파수 : 1GHz 주파수 : 10GHz 동일 직경의 안테나

14 위성시스템의 이용 주파수 대역 (3) 안테나 입력 신호 크기 안테나 출력 신호 크기 수신점 신호 크기 수신기 입력 신호 크기
1 100 전파손실 1 100 1/100 1GHz 1 10,000 1 10,000 1/10,000 10GHz 1 10,000 0.25 2,500 1/40,000 (강우감쇠 포함) 10GHz 일반적으로 주파수가 높을 수록 수신기 입력 신호가 향상되므로 그 만큼 안테나 크기를 줄일 수 있음.

15 인공위성 발사 현황 인공위성 발사와 이용 1957년 10월 최초의 인공위성 발사 : 소련의 스퓨트닉 1호 위성
2001년 3월 현재 모두 5,829 개의 인공위성이 발사되었음. 주요 국가별 인공위성 발사 및 운용 현황 (2001년 3월 현재)

16 서비스 지역에 따른 통신, 방송위성 분류 국제 위성 (International Satellite)
INTELSAT : 국제상업용 통신위성 기구 - 1964년 미국을 중심으로 자유진영 국가들이 참여하여 정부간 기구로 발족 - 국제전화 및 TV 중계서비스를 주로 제공하여 왔음. - 17개 위성이 운용중에 있음. (‘ 현재) INMARSAT : 국제상업용 이동통신위성 기구 - 1979년 유럽을 중심으로 자유진영 국가들이 참여하여 정부간 기구로 발족 - 국제 이동전화 및 저속 데이터 통신서비스를 주로 제공하여 왔음. - 9개 위성이 운용중에 있음. ( 현재) Teledesic : - 미국의 빌 게이츠가 주도하고 있는 전세계적인 위성사업임. - 288개 LEO 위성을 이용하여 개인 컴퓨터통신서비스(Internet-in-the-sky)를 제공 - 2005년부터 본격적인 상업용 서비스를 제공할 계획임.

17 지역 위성 (Regional Satellite)
1980년대말까지는 정치, 문화 또는 종교적으로 동질성을 갖는 국가들이 공동의 통신, 방송 수단을 제공하기 위해 지역위성사업을 추진함. - EUTELSAT (유럽), ARABSAT (아랍국가) 등 그러나 1990년대 들어와 통신자유화 정책 도입, 민간통신사업 활성화 등에 따라 상업적인 목적을 갖는 지역위성사업이 민간사업자들 주도로 전개되고 있음 - ASIASAT (홍콩), PANAMSAT (미국), ORIONSAT (미국), SUPERBIRD (일본) 위성명 운용주관기관 위성수 주요 서비스 EUTELSAT 유럽위성기구 (45개국) 13 공중/전용통신, TV중계, 위성방송 ARABSAT 아랍위성기구 (21개국) 3 공중통신, TV중계 ASIASAT Asiasat 3 TV방송, 중계기 임대 PANAMSAT Panamsat (Hughes) 20 TV중계, 전용통신, TV 방송 SUPERBIRD SCC (Mitsubishi) 4 전용통신, TV 중계, TV 방송

18 국내 위성 (Domestic Satellite)
1970년대부터 국토가 큰 나라 또는 많은 섬으로 구성되어 지상통신망을 경제적, 기술적으로 구성하기 힘든 국가들이 국내 위성을 운용하여 왔음. - 미국, 캐나다, 호주, 인도네시아 등 1980년대 들어와 선진국들과 많은 개발도상국가들이 국민들에게 보다 다양하고 고품질의 통신, 방송서비스를 제공하기 위해 국내위성을 운용함. ‘99년 12월 현재 전세계적으로 26개 국가들이 모두 160여개의 국내 통신 및 방송위성을 운용중에 있음. (*) : 방송위성을 운용중인 국가임.

19 II. 위성망 국제등록 절차 가용 위성궤도 및 주파수 자원은 천연자원과 같이 매우 한정되어 있음.
동일 주파수 대역을 이용하는 위성망간 간섭이 발생하기 때문에 ITU에서 규정하고 있는 위성망 국제등록 절차를 수행한 후에 이용하여야 함. 위성 궤도 및 주파수 자원의 구분 o 계획된 자원 (Planned Resources) - ITU 회원국의 공평한 이용 보장 - 국가별로 통신서비스 제공을 위한 계획(WARC-88, Allotment Plan)과 방송서비스 제공을 위한 계획(WARC-77 & 88, BSS & Feeder-link Plan) - 전송제원을 변경하지 않는 경우 간단한 등록 절차 수행 후 이용 가능함. - 상기 할당은 향후 WRC 회의에서 변경하지 않는 한 계속 유효함. - 우리나라에 할당된 계획 : 통신용 . 주파수 대역 : 4.5 ~ 4.8 / ~ GHz 11.2 ~ / ~ GHz . 궤도 위치 : 동경 116.2도 방송용 : 12개 채널 (11.7 ~ 12.2 GHz), 동경 116도 (무궁화 3호 위성이 6개 채널 운용중)

20 비계획된 자원 - 비계획된 자원 (Unplanned Resources) . 대부분의 상업용 통신위성들이 이용하고 있는 자원임.
. “First come, first serve” 개념 적용 . 즉, 먼저 국제등록을 개시한 위성망은 신규 등록절차를 수행하는 위성망의 간섭으로부터 보호받을 권리가 있음.

21 비계획된 자원의 국제등록 절차 사전공표절차(Advanced Publication) 조정절차(Coordination)
주관청이 위성망 운용예정 5년전에서 2년전에 사전공표자료를 ITU-BR 에 제출하며 ITU-BR은 전세계 주관청에 공표 조정절차(Coordination) 사전공표자료 제출후 6개월후에 조정자료(상세제원) 제출 가능 조정자료 접수일자(ITU-BR)를 조정절차 개시일자로 보며 위성망간 국제등록 우선권을 결정하는 일자임. 주관청간 간섭 조정 등록위성망, 조정절차를 개시한 위성망 통고절차(Notification) 위성망 운용예정 3개월이전 RR 적합성 및 타 주관청과의 조정 결과 국제주파수등록원부(MIFR)에 등재 * ITU-BR : ITU Radiocommunication Bureau, MIFR : Master International Frequency Register

22 * 무궁화 1호 위성은 국외 사업자에게 임대하여 다른 궤도에 위치하고 있음.
우리나라 위성망의 국제등록 현황 등록 완료 : 무궁화 방송 위성망 (동경 116도) 무궁화 통신 위성망 (동경 116도) 무궁화 통신 위성망 (동경 113도) 조정단계 : 무궁화 3호 위성망 데이콤오라이온 위성망 Hyundaisat 위성망 Sksat 위성망 Eastsat(하이게인안테나) Infosat 위성망 구 분 동경 116도 동경 113도 KOREASAT-1 (통신, 방송) KOREASAT-2 (통신) ITU 등록 위성명 무궁화 1, 2호 위성 (통신, 방송) - 무궁화 3호 발사 이전 무궁화 3호 위성 (통신, 방송) 무궁화 3호 발사 이후 무궁화 1, 2호 위성 * * 무궁화 1호 위성은 국외 사업자에게 임대하여 다른 궤도에 위치하고 있음.

23 아시아.태평양 지역의 위성망 국제등록 현황

24 인접 위성망간 혼신 조정 현황 현재 정보통신부는 정지궤도 74개, 비정지궤도 5개 위성망에 대한
위성 궤도 및 주파수 자원을 확보 또는 등록 중에 있음. ITU에서 사전공표 및 조정 공표하는 위성망과의 혼신 조정 업무가 매년 급증하고 있음. 문제점 및 대응방안 - 다른 국가의 관련 위성망 전송제원의 체계적인 관리가 요망됨. - 국제등록 절차상 정해진 기한내에 혼신 여부를 착오없이 통보하여야 함. - 하루 평균 약 5건의 혼신조정업무를 보다 신속하고 효율적으로 수행하기 위해서는 관련 위성망의 전송제원의 DB 화 및 위성망간 조정 현황 분석을 위한 전산화 시스템의 개발이 요구됨.

25 III. 국내 위성 사업 현황 무궁화 1, 2호 위성 무궁화 3호 위성
- 한반도를 고정적으로 서비스하는 위성빔(고정빔, Ku대역) 무궁화 3호 위성 - 한반도를 커버하는 고정빔(Ku, Ka 대역)과 일본, 중국을 포함한 동남아시아 지역내의 특정 지역을 커버할 수 있는 가변빔(steerable beam, Ku대역)을 탑재

26 무궁화 위성이 국내용으로 제작된 배경 정부 주도 사업 지역위성과 국내위성 - 1987년 : 대통령 선거 공약
- 1989년 : 국내 위성사업 종합 추진계획(안) 수립 (ETRI) - 1989년 : 통신.방송 위성사업 종합 추진계획 의결 . 국내 위성사업 추진위원회 (위원장 : 체신부 장관) - 1990년 : 한국통신을 위성사업자로 선정 지역위성과 국내위성 - 1980년대말까지 전세계적으로도 지역위성사업은 정치, 종교, 문화적으로 이해 관계가 있는 정부간 협약에 의해 추진되어 왔으며, 1990년대에는 민간사업자들이 상업적인 목적으로 지역위성사업을 주도하고 있음. - 국내 위성사업 계획 수립당시에는 주변국가인 중국은 미수교국이였으며, 일본 은 이미 국내위성을 운용중에 있어 지역위성사업 논의가 진행될 상황이 아니였음. - 그러나 현재는 주변 상황과 위성서비스 수요를 고려하여 우리도 지역위성사업을 전개하기 위해 무궁화 3, 4호 위성에 지역빔을 탑재 운용할 예정임.

27 현재 추진중인 국내 위성사업 현대전자㈜ 하이게인 안테나㈜ SK 텔레콤 - INFOSAT-B 위성망의 Ka 대역 주파수 이용
현재 위성제작사 선정 중임. 하이게인 안테나㈜ - EASTSAT 위성망에 대한 사업 계획 추진중 - 한국통신과 사업 협력을 위한 MOU 체결 SK 텔레콤 - 사업 추진 타당성 검토중