Chapter 16 무선 WANs: 셀 방식 전화의 위성망

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1 Chapter 16 무선 WANs: 셀 방식 전화의 위성망
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2 Topics discussed in this section:
셀 방식 전화 셀 방식 전화(Cellular telephony)는 이동국(MS, mobile stations)으로 부르는 두 이동 단위 사이, 또는 하나의 이동 단위와 육상 단위로 부르는 고정 단위 사이에 통신을 제공하도록 만들어졌다. Topics discussed in this section: Frequency-Reuse Principle Transmitting Receiving Roaming First Generation Second Generation Third Generation

3 셀 방식 시스템 기지국(BS, BASE station) 이동국(MS, mobile station)
이동교환센터(MSC, mobile switching center)

4 주파수 재사용 패턴 각 셀이 유일한 주파수 집합을 시용하는 N 셀 구성

5 전송 수신 이동국은 대역 조사 후, 강한 신호를 가진 채널 설정 가장 가까운 기지국에 데이터(전화번호) 보냄
호출자는 7개 또는 10개 숫자인 전화번호 입력 후 전송 단추 누름 이동국은 대역 조사 후, 강한 신호를 가진 채널 설정 가장 가까운 기지국에 데이터(전화번호) 보냄 데이터를 MSC로 중계 피호출자가 전화를 받을 수 있으면 연결 설정 그 결과 MSC로 역으로 송신 수신 이동국이 호출되면 중앙 전화국이 MSC로 번호 전송 페이징(paging)이라는 과정에서 각 셀에 guery 신호 전송, 이동국 위치를 찾음 이동국이 발견되면 MSC는 벨소리 전송 이동국이 응답하면 호출에 대한 음성 채널 할당, 통화 시작

6 핸드오프(handoff) 로밍 통화중 이동국이 다른 셀로 이동 했을때 MSC는 보다 좋은 통화
품질을 위해 새로운 셀에서 사용하는 채널로 변경 로밍 통화 유효 범위를 확장

7 AMPS는 FDMA를 사용하는 아날로그 셀 방식 전화 시스템이다.
AMPS is an analog cellular phone system using FDMA.

8 AMPS(Advanced Mobile Phone System)
1 세대 아날로그 신호를 이용한 음성 통신 AMPS(Advanced Mobile Phone System) 북미에서 선호하는 아날로그 셀 방식 시스템 헌 링크를 채널로 분할하기 위해 FDMA 사용

9 AMPS의 셀 방식 대역 ISM 800 MHz 대역에서 동작 전방향 : 869 ~ 894 MHz

10 AMPS 역방향 통신 대역 음성은 FM, 제어는 FSK로 변조

11 2 세대 셀 방식 전화 시스템

12 D(digital) - AMPS

13 D – AMPS, 즉 IS-136은 TDMA와 FDMA 를 사용하는 디지털 셀 방식 전화 시스템
각 음성채널은 매우 복잡한 PCM과 압축기술로 디지털화 D – AMPS, 즉 IS-136은 TDMA와 FDMA 를 사용하는 디지털 셀 방식 전화 시스템 D-AMPS, or IS-136, is a digital cellular phone system using TDMA and FDMA.

14 GSM(Global System for mobile communication)
유럽 전체를 대상으로 2세대 기술 제공을 위해 개발한 유럽 표준안 GSM 대역

15 GSM

16 다중 프레임 구성 요소

17 GSM은 TDMA 와 FDMA를 사용하는 디지털 셀 방식 전화 시스템이다
GSM is a digital cellular phone system using TDMA and FDMA.

18 IS – 95(Interim Standard 95)
북미에서 사용되는 2세대 표준 CDMA와 DSSS 기반 양 방향 통신을 위해 ISM 800 MHz, ISM 1900 MHz 사용 동기화를 위해 위성 시스템인 GPS 서비스 사용

19 전방향 통신

20 역방향 통신

21 IS – 95는 CDMA/DSSS 와 FDMA를 사용하는 디지털 셀 방식 전화 시스템이다
IS-95 is a digital cellular phone system using CDMA/DSSS and FDMA.

22 3세대 셀 방식 전화의 주요 목표는 보편적인 개인 통신을 제공하는 것이다.
3세대 셀 방식 전화의 주요 목표는 보편적인 개인 통신을 제공하는 것이다. The main goal of third-generation cellular telephony is to provide universal personal communication.

23 3 세대 1992년 ITU가 인터넷 이동 통신(IMT – 2000, Internet Mobile Communication for year 2000) 인터넷 인터페이스 2 MHz 대역폭 2 GHz 대역 패킷 교환과 회선 교환 데이터 서비스 지원

24 무선 인터페이스 2 세대 기술로부터 개발

25 Topics discussed in this section:
위성망 위성망(satellite network)은 지구상의 한 지점에서 다른 지점으로 통신을 제공하는 노드들의 조합이다. 망에서의 노드는 위성, 지구국, 또는 단말 사용자나 전화기가 될 수 있다. Topics discussed in this section: Orbits Footprint Three Categories of Satellites GEO Satellites MEO Satellites LEO Satellites

26 위성궤도(Satellite orbits)
적도 궤도, 경사 궤도, 극 궤도

27 예 16.1 케플러의 법칙(Kepler’s law)에 따르면 달의 주기는 얼마인가?
이 식에서 C는 약 1/100에 해당하는 상수이다. 주기는 초 단위이며 거리는 킬로미터 단위이다.

28 예 16.1 (continued) Solution
달은 지구 위 약 384,000 km에 위치하고 지구의 반경은 6,378 km 이다. 공식에 적용하면,

29 예 16.2 케플러의 법칙에 따르면 지구 위 약 35,786 km 궤도에 있는 위성의 주기는 얼마인가? Solution
공식을 적용하여 다음을 계산할 수 있다.

30 예 16.2 (continued) 이것은 35,786 km에 위치한 위성의 주기가 24시간이며 지구의 자전 주기와 같다는 것을 의미한다. 이와 같은 위성을 지구에 대해 고정적이라고 하며 이 궤도를 정지궤도라고 한다.

31 위성 분류 geostationary earth orbit low earth orbit middle earth orbit

32 위성 궤도의 고도

33 위성 통신 주파수 대역

34 정지 궤도 상위 위성 지구 표면으로부터 대략 22,000 마일 상공에 위치

35 GPS 위성 대략 지구 상공 18,000 km 에서 움직임 미 국방성에서 설치, 지금도 공공 시스템 24개 위성으로 구성

36 삼면 측량점(Trilateration)
평면상에서 3점에서 우리가 있는 곳까지의 거리를 알면 위치를 정확하게 얻을 수 있다.

37 위성 시스템 고도 500 ~ 2000 km, 회전 주기 90분에서 120분 속도는 시간당 20,000에서 25,000 km
ISL(intersatellite Links) UMC(User Mobile Link) GWL(Gateway Link)

38 이리듐 위성군 (iridium constellation)
1990년 모토롤라에 의해 시작 여섯 궤도에 66개의 위성

39 이리듐 시스템은 여섯 LEO 궤도에 66 개의 위성을 가졌으며, 각 위성은 750 km 고도에 위치한다.
The Iridium system has 66 satellites in six LEO orbits, each at an altitude of 750 km.

40 이리듐은 손에 들 수 있는 단말기를 사용해서 직접 전세계적으로 음성과 데이터통신을 제공하도록 설계되었으며, 셀 방식 전화와 유사한 서비스를 제공하지만 전지구적인 규모로 서비스를 제공한다 Iridium is designed to provide direct worldwide voice and data communication using handheld terminals, a service similar to cellular telephony but on a global scale.

41 글로벌 스타(global star) 여섯 개의 극 궤도에 48 개의 위성 사용 1,400 km 고도에 위치
두 원격 사용자간 여러 위성 중계 필요

42 텔레데식(Teledesic) 광섬유 같은 통신을 제공하는 위성 시스템 하늘의 인터넷
크레이 맥코우와 빌 게이츠에 의해 1990년 시작 18 극 궤도에 288 개 위성 1,350 km 고도

43 텔레데식은 12 LEO 궤도에 288개의 위성을 가지며 궤도는 1,350 km 고도에 있다
Teledesic has 288 satellites in 12 LEO orbits, each at an altitude of 1350 km.

44 요 약 Q & A

45 Report 연습 문제 풀이 다음주 이 시간까지