Part 1. 이동통신 이해
다중접속 (Multiple Access)
멀티 플랙싱을 사용하여 여러 사용자가 하나의 공통 채널을 통해서 통신하는 것이다.
FDMA (Frequency Division Multiple Access: 주파수 분할 다중 접속)
1세대 이동통신, 주파수 대역 나눔
기지국에서 보낼 수 있는 주파수가 세 개라고 하자. (91.9Mhz, 98.1Mhz, 107.7Mhz)
이렇듯 주파수를 나누는 방식을 FDMA 방식이라고 한다. 주파수를 나누어서 여러 사람이 접속할 수 있도록 한다. 아날로그 통신은 다 좋지만, 주파수에 대한 제약이 커서 실효성이 떨어졌다. 다른 사람들이 쓰고 있을 때 주파수를 쓰지 못하게 된다. 보호대역은, 인접 채널 간 간섭이 일어나지 않게 하기 위해 간격을 둔 것이다.
3차원이라고 생각하기. 조금 더 많은 사용자를 cover할 수 있다. 한 순간에 동시에 많은 사용자들이 통화할 수 있다.
TDMA (Time Division Multiple Access: 시분할 다중 접속)
2세대 이동통신, 시간축 나눔
자원을 시간으로 나눈다. 모든 사람이 같은 시간에 주파수를 쓰지 않는다고 가정한다.
주어진 타임 슬롯 내에서 전체 주파수 대역을 사용해서 효율성이 좋다. FDMA보다 주파수 효율이 3~6배 정도 좋아진다. 각 사용자에게 200kHz 대역폭에서 8개의 타임 슬롯 중 하나가 제공되었다.
CDMA (Code Division Multiple Access)
3세대 이동통신
3차원이라고 생각하기. 조금 더 많은 사용자를 cover할 수 있다. 한 순간에 동시에 많은 사용자들이 통화할 수 있다.
각 사용자가 고유의 확산 부호를 할당받아 신호를 부호화하여 전송하면 해당 부호를 알고 있는 수신기에서만 부호화된 신호를 다시 복원할 수 있는 방식이다.
OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access)
4세대 이동통신부터 사용
CDMA가 코드의 직교성을 활용했다면, OFDM은 주파수의 직교성을 활용했다.
CDMA 이후 혁신적인 서비스
Part 2. 5G 이동통신
5세대 이동통신은 최대 속도가 20Gbps에 달하는 이동통신 기술을 말한다.
4G(LTE)에 비하여 20배 빠른 속도와 100배 많은 처리 용량을 가지고 있다.
초고화질 영상이나 3D 입체영상, 360도 풀 영상, 홀로그램 등 대용량 데이터 전송에 필수적으로 필요하다.
5G의 장점을 활용하려면, 인프라가 먼저 구축이 되어야 한다.
5G
- IMT-2020 (ITU 통신규약)
- DL:20Gbps / UL:100Mbps
- 사례: 평창 올림픽(타임슬라이스 / VR 서비스)
5G 활용
5g에서는 음성을 넘어서는 infra를 제공. 별도의 망구축이 가능하기 때문에, 특화된 서비스가 가능하다.
NSA: 독립적인 구조는 나중에, 4g와 연계하자! 온전한 5g는 아니다.
SA: 5g 시스템이 구축이 되면, 제대로 된 5g를 쓸 수 있을 것이다.
네트워크 슬라이싱
5G 특징 (OFDM)
5G 특징 (MIMO)
- Multiple Input Multiple Output
- 채널 손실 최소화
- 사용자간 간섭 최소화
- 공간 다이버시티 기술
- 공간 다중화 기술
- Beamforming 기술
아래는 Beamforming 예시이다.
Beamforming으로 특정 지역에 레이더를 세게 쏠 수 있다. 주파수를 한 곳에 집중시켜줄 수 있다.
5G 특징 (Beamforming)
가까운 사람은 Beamforming 세기를 낮추고, 멀리 있는 사람은 Beamforming 세기를 키워 균등하게 보낼 수 있다.
기술의 핵심은, 근거리와 원거리에 대해 속도를 보장해준다는 것이다.
Part3. 5G 전망
별도의 망서비스를 이용한다.
별도의 망서비스를 이용한다.
퀴즈
두 주파수 간의 중첩영역으로 인해 나타나는 간섭현상을 무엇이라 할까요?
- 핸드오버
- Aliasing
- MIMO
- 소프트 핸드오프
