-셀룰라 통신의 역사
셀룰라 통신은 비교적 복잡한 역사를 가지고 있다. 가장 먼저 상용화된 무선통신 시스템은 디트로이트 경찰국에서 1921년 사용한 MRS(Mobile Radio Service)이며 차량에 2MHz의 송수신기를 장착하여 사용하였다. 일반인에게 최초로 공개된 시스템은 27MHz에 40개의 채널을 가진 Citizen's Band Radio이다. 이동통신 시스템은 1960년대부터 괄목할 만한 성장을 하게 되는데 FCC는 1974년에 사용되지 않는 UHF TV 채널을 제거하여 806MHz에서 947MHz 대역을 이동통신용으로 확보하게 된다. 1981년 4월에 FCC는 셀룰라 이동통신의 개념을 받아들이게 되고 1982년 11월에 800MHz 대역(단말 송신 824~849MHz, 기지국 송신 869~894MHz)에 대한 셀룰라 이동통신 서비스를 허가하였다. FCC는 음성의 FM(Frequency Modulation) 변조와 FSK(Frequency Shift Keying) 신호처리 방식의 아날로그 이동통신을 허가하였고 그 결과 Bell Labs에서 제안한 AMPS(Advanced Mobile Phone System)가 등장하였다. AMPS의 각 채널 대역폭은 30KHz이고 총 832개의 채널을 가진다.
- 셀룰라의 개념
Cell이란 하나의 기지국(BTS)가 커버하는 지역을 뜻하며 이해를 돕기 위해 통상 육각형으로 표시된다. 각 BTS는 고유의 주파수를 사용하는데 이것은 인접 셀에서의 간섭을 피하기 위한 것이다. 실제로 셀의 모양은 육각형이 아니며 가입자의 밀도나 주변 지형에 따라 다양한 형태를 가진다.
-여러가지 셀형태
셀은 크게 Umbrella Cell(반경 100km, 위성통신), Hyper Cell(반경 20km, 도시외곽 지역), Macro Cell(반경 1~20km, 고속도로 주변), Micro Cell(50~300m, 도심 지역), Pico Cell(~100m, 건물내)로 구분할 수 있다. Umbrella Cell은 GSM 망에서는 쓰이지 않는데 그것은 GSM900의 최대 반경이 35km이고 DCS1800의 경우 10km이기 때문이다. 나머지 네가지 형태의 셀은 GSM 망에서 모두 사용된다.
-셀룰라 시스템의 구조
각 기지국은 고출력의 송신기와 수신기, Controller, 안테나로 구성된다. 통상 셀은 육각형으로 표시되는데 이것은 도식화된 것일 뿐이지 실제는 다양한 형태를 나타낸다. 기지국은 전방향으로 방사되는 Omni 안테나나 120도 Sector 안테나를 사용하며 Sector 안테나는 특정 방향으로 전력을 집중할 필요가 있거나 용량의 증가가 필요한 경우 사용한다. 단말기는 저출력의 송신기와 수신기, 안테나, Microprocessor Control Unit으로 구성된다. 만약 통화중 기지국의 신호가 약해지면 단말기는 다른 채널로 전환하게 되는데 이것을 Handoff라고 부른다. 사용자는 신호가 Handoff됨을 느끼지 못하지만 데이타 통신에는 치명적인 영향을 미치게 된다. 각 단말기는 ESN(Electronic Serial Number)와 MIN(Mobile Identification Number)를 가지며 통화를 시도할 때마다 ESN과 MIN은 Database에서 인증되는 절차를 거친다.
-PCS란?
PCS는 CDMA, GSM등 디지털 기술을 그대로 사용하는 주파수만 다른 이동전화 서비스입니다. (Cellular:800MHz, PCS:1.7GHz). 예를 들면 TV에서 주파수가 다른 VHF(30MHz∼300MHz)와 UHF(300MHz∼3GHz)를 사용하는 것과 마찬가지입니다. 원래 PCS(Personal Communications Services)는 일반 대중들이 언제(Anytime) 어디서나(Anywhere) 다양한 형태의 정보(any kind)를 Communicate 하도록 한다는 개념이다. 각 사용자에게는 UPT(Universal Personal Telecommunication) Number라 불리는 고유의 개인번호를 할당하고 전세계 어디에서나 자유롭게 통신하고자 하는 개념에서 출발하였으나 미국과 유럽의 대립으로 현실적으로 이루어지지 못했다.
-셀룰러와 PCS의 특성비교
▶ 전파 도달거리 전파 도달거리가 길어야 안정된 통화가 가능합니다. 전파의 특성상 800MHz는 전파의 도달거리가 길어 넓은 지역을 안정적으로 커버할 수 있지만 1.7GHz는 주파수가 높아 감쇄가 심하고 전파 도달거리가 짧아 넓은 지역을 서비스하기 힘듭니다.
▶ 전파의 꺾임성(회절성) 전파가 어떤 장애물 끝부분을 통과할 때 그 장애물의 뒷면에 도달하는 전파의 세기는 800MHz가 회절성이 높아 전파가 골고루 도달하는데 반하여 1.7GHz는 회절성이 낮아 통화 불능 지역이 많이 발생합니다.
▶ 전파의 투과성 전파가 건물이나 산악지형을 통과하는 특성으로 투과성이 좋아야 빌딩내나 지하에서 통화가 잘 됩니다. 800MHz는 투과성이 높아 건물이나 산악지형 등 장애물의 영향을 적게 받지만 1,7GHz는 투과성이 낮아 장애물의 영향을 많이 받습니다. PCS 사업자들은 PCS가 고주파수를 사용하기 때문에 더 고품질의 서비스를 할 수 있다고 광고하지만 사실 고주파수와 고품질은 아무 관계가 없습니다.
PCS가 1.7GHz대역에서 서비스하는 것은 800MHz 주파수가 이동통신 서비스에 가장 적합한 주파수이기 때문에 이미 다 사용되어 더 이상 사용할 주파수가 없어 차선책으로 1.7GHz를 선택한 것일 뿐이지 멀티미디어 서비스에 적당한 주파수이기 때문에 그 주파수를 사용하는 것은 아닙니다.
-PCS와 셀룰라 시스템구축시 비용상의 차이?
셀룰라 통신이 반경 수km에 이르는 Macrocell에 기초하고 있다면 PCS는 반경이 더 작은 Microcell에 기초하고 있으며 셀룰라보다 보다 많은 기지국을 필요로 한다. 그러나 PCS용 기지국은 그 크기가 작아 설치가 용이하므로 비용을 줄일 수 있다. 반면 셀룰라 기지국의 경우 설치 비용, 국사 임대 비용등이 많이 들어 경제적인 측면에서 보았을때 결국 망구축 총비용은 PCS가 낮다.
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