무선 네트워크 Wireless Network

우리가 흔히 이용하는 Wi-Fi, LTE, 등의 말은 현대의 삶을 살아가면서 들어보지 않을수가 없을 정도로 우리한테 가까워진 존재들이다. 그렇다면 과연 무선 네트워크가 무엇이고, 어떻게 발전해 왔을까??

 

무선 네트워크란?

신호를 전달하는 케이블 대신에 전파를 사용하는 통신 네트워크를 통틀어 이르는 말이다.

 

무선 네트워크의 구성요소

• 무선 호스트(Wireless Host) : 노트북, 스마트폰, etc
• 기지국(Base Station) : 일반적으로 유선네트워크에 연결되어 있고, 해당 지역 내의 유선 네트워크와 무선 호스트간의 패킷을 보내는 역할을 합니다
• 무선 링크(Wireless Link) : 일반적으로 무선 호스트와 기지국을 연결함.

무선 네트워크의 특성

• 신호 세기 감소 : 무선으로 전파 되는 신호는 물질을 따라 전파되므로 거리에 따라 그 세기가 감소한다.
• 외부 환경의 신호 간섭 : 동일 주파수 대역으로 전송 시 무선 전파 근원지들은 서로 간섭 현상을 일으킨다.
• 다중 경로 전파 : 무선으로 전파된 신호는 여러 경로들을 거쳐 목적지에 다른 시간에 도착한다.

장점

• 호환성 : 기존의 유선 네트워크와 달리 무선은 표준규격을 준수한 제품이라면 타 제품과 완벽하게 호환된다.
• 사용자 편리성 : 배선 관리 없이 관리자들은 무선랜의 이동성을 이용하여 어느 곳에서든 네트워크를 관리 감독 가능하다.

단점

• 유선 네트워크에 비해 상대적을 낮은 전송 속도를 가진다.
• 한정도니 무선 주파수를 공용으로 사용하여 신호 간섭이 발생한다.

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무선 네트워크의 발전

1G - AMPS : Advanced Mobile Phone System

아날로그 이동통신 표준으로 벨 연구소에서 개발되어, 1982년 미국의 AT&T와 Motorola에 의해 상용화 되었다. 대표적인 1세대 이동통신으로써, 그 이전의 모선통신시스템과 달리 최초로 PSTN과의 접속이 가능했다.

 

특징

• 아날로그 주파수 변조(FM) 방식을 사용한다.
• 각 채널당 대역폭은 30kHz 이격시킨다.
• FDMA 방식
• 통화 채널과 별도의 제어 채널을 사용
• 기지국 사이를 이동하면서 통화할 때, 통화 채널 전화 기능이 있어 통화 절단 없이 연속적인 통화가 가능하다.
• 최초의 셀룰러 방식으로 하나의 고적국으로 넓은 지역을 서비스하는 방식이 아니다.

PSTN : Public Switched Telephone Network
과거로부터 사용되던 일반 공중용 아날로그 전화망을 말한다. 회선교환 방식으로 잉요되는 유선 통신망이다.

FDMA : Frequency Division Multiple Access
주파수 분할 다중 접속으로 전체 주파수 대역을 작은 주파수 대역으로 나누고 이를 각 가입자에게 할당하는 방식이다.

단점

• 통신 시 자신의 신호와 다른 방해신호가 동일한 주파수로 섞이면 혼선이 생기고 주파수를 효율적으로 사용할 수가 없다.
• 점차 증가하던 사용자 수를 감당할 수가 없었다.

2G - CDMA : Code Division multiple access 특징

• SMS / E-Mail 등의 데이터 전송이 가능하다.
• 개인간의 간섭 / 보안에 강하다.
• 코드화된 신호를 직접 확산하여 인접 기지국 사이의 신호 간섭이 적다.
• 단말기 소비전력이 적은 편이다.

3G - CDMA2000 / 1xEV-DO 특징

• 주파수 채널 구조는 기존 시스템과 동일하게 유지
• 고속, 대용량 데이터 전송에 최적화된 무선 접속 기술 표준
• 고속의 실시간 멀티미디어 서비스 제공
• CDMA200 과 1xEV-DO간의 Hand-over 지원

4G - LTE : Long Term Evolution

• LTE는 WCDMA 기반의 이동통신기술을 장기적으로 발전시킨 기술로, OFDMA와 MIMO을 활용해 전송속도와 주파수 이용 효율을 높이고 네트워크를 수평적으로 구성해 전송 지연시간 단축
• 단말기와 시스템 사이에 신호 지연시간을 기존의 3세대 이동통신의 2ms보다 빠른 1ms, 이동할 때 속도는 최고 350km/h까지 보장