이동통신망

• CDMA 통신
  • 개요
    디지털 통신의 다중 접속 방식은 크게 TDMA(Time Division Multiple Access) 방식과 CDMA(Code Division Multiple Access) 방식으로 나눌 수 있음
    • TDMA 방식
      • 하나의 반송파를 여러 사용자가 공유하여 사용하면서 시간축을 여러 개의 시간 구간으로 나누어 각자 자기에게 할당된 시간 구간을 다른 사용자의 시간 구간과 겹치지 않도록 하는 다중 통신 방식
      • 미국, 유럽, 그리고 일본 등에서 실용화됨
    • CDMA 방식
      • 여러 사용자가 주파수와 시간을 공유하면서 각 사용자에게 의사 임의 시퀀스(Pseudo Random Sequence)를 할당하고, 각 사용자는 송신 신호를 확산(Spreading)하여 전송하며, 수신부에서는 송신측에서 사용한 것과 동일한 PN(Pseudo Noise) 시퀀스를 발생시켜 동기를 맞추고 수신된 신호를 역확산(Dispreading)하여 신호를 복원하는 방식
      • 우리나라에서 상업화에 성공했으며, 통신 방식의 특성상 군사용으로 많이 사용
  • CDMA 방식의 특징
    • 대용량
      • 동일한 주파수를 많은 셀에서 사용할 수 있으며, 타 방식보다 간섭이 적음
      • 통화자가 침묵하고 있는 시간동안 전송을 중지함으로써 아날로그 방식보다 수용 용량이 매우 높음
    • 고품질의 서비스 제공
      • 아날로그 통신에서 시스템에 악영향을 미치는 다중 경로 신호를 각각 분리하여 양호한 신로를 선택해 사용하므로 아날로그 방식보다 품질이 우수함
      • 핸드오프 시 통화의 절단이 없는 소프트 핸드오프 방식을 이용하므로 통신의 품질이 양호함
    • 보안성
      아날로그 신호의 디지털화에 따른 암호화, 광대역 방식에 따른 도청의 한계, 사용자마다의 PN 코드 사용에 의한 암호화 등으로 인해 통화 비밀 유지가 가능
    • 고품질의 데이터 서비스 제공
      모든 신호가 디지털로 처리되므로 데이터를 서비스하기 쉬우며, 특히 팩스 등의 데이터 서비스에서 통화 절단이 없음
    • 낮은 소비 전력과 소형 경량화
      소비 전력이 아날로그에 비해 1/3 수준이며, 이동 전화기가 ASIC 칩으로 이루어져 소형 경량화가 가능
  • CDMA 통신 방식의 종류
    CDMA 통신 방식으로 DS(Direct Sequence) 방식, FH(Frequency Hopping) 방식, TH(Time Hopping) 방식, chip 대역 확산 방식이 있음
    • DS 방식
      • 송신측에서는 데이터로 변조된 반송파를 직접 고속의 확산 부호를 이용하여 스펙트럼 대역을 확산 시켜 전송하고, 수신측에서는 송신측에서 사용했던 확산 부호와 동기화된 동일한 역확산 부호를 이용하여 원래의 스팩트럼 대역으로 환원한 후 복조하는 방법
      • 현재 이동통신에서 주로 이용하는 방식은 DS 방식임
    • FH 방식
      송신측에서는 데이터로 변조된 반송파를 시간에 따라 계속 변화하는 주파수 합성기의 출력 신호와 곱해서 반송파의 주파수를 다른 주차수 대역으로 도약시켜 전송하고, 수신측에서는 송신측에서 사용했던 주파수 합성기 출력 신호와 동기화된 국부 발진 신호를 수신 신호와 곱해 주파수 도약을 제거한 후 복조 하는 방법
  • CDMA의 원리
    • 송신부에서는 디지털 변조된 신호에 고속의 확산 부호를 곱해 주파수 대역폭을 광대역으로 확장한 후 신호를 전송
    • 수신부에서는 송신측에서 사용한 것과 똑같은 고속의 확산 부호를 곱해 주파수의 대역폭을 협대역으로 바꾸는 역확산 과정을 거친 후 복조를 수행
    • 신로가 넓은 주파수 대역에 퍼져 있으므로 전파 경로에서 간섭이나 잡음이 있더라도넓은 주파수 대역 중 그 영향이 일부분에만 미치므로 그 영향이 상당히 감소하여 통화 품질이 좋아질 수 잇음
    • 신호의 전송 도중 확산 신호에 강한 협대역 간섭 신호가 수신된다면 이 두 신호가 역확산 과정을 거칠 때 원래 송신했던 신호는 역확산이 되지만, 간섭 신호는 확산 과정이 일어나서 그 크기가 확산된 대역폭에 반비례하여 줄어들게 됨
         
• 핸드오프(Handoff)
  • 개요
    • 통화 중 기지국과 기지국 사이를 이동하는 이동국의 통화가 원활히 유지되도록 하는 과정
    • 종류로는 소프트 핸드오프, 소프터 핸드오프, 하드 핸드오프가 있음
    • 하드 핸드오프에는 교환기 간 하드 핸드오프, 주파수 간 하드 핸드오프, 프레임 오프셋 간 하드 핸드오프가 있음
  • 핸드오프의 종류
    • 소프트 핸드오프
      • 통화 중 기지국과 기지국 간 이동 시 통화에 아무런 지장이 없도록 해주는 과정으로, 양쪽 기지국의 신호를 동시에 수신하는 중간 과정을 거쳐 통화를 연결하는 방식(Connect Before Break)
      • 소프트 핸드오프는 양쪽 기지국이 같은 주파수로 구성되어 있고, 이동국에는 기지국에서 오는 신로를 별도로 복조하는 finger가 있을 경우만 가능
    • 소프터 핸드오프
      • 일반적으로 도심의 기지국은 3섹터로 구성되며(즉, 안테나는 120º씩 커버함), 각 섹터는 동일 주파수로 별도의 하드웨어로 구성
      • 한 기지국의 두 섹터를 통해 통화가 이루어지는 것을 소프터 핸드오프라 하며, 핸드오프 과정은 소프트 핸드오프와 유사하나, 다른 섹터로 천이되어야 할 경우에는 한 섹터를 버리고 새로운 세터를 취하는 스왑 과정에 의해 소프터 핸드오프가됨
    • 하드 핸드오프
      • 통화 중 기지국 간 이동시 순간적으로 통화 절단 현상이 발생되지만, 통화자가 통화의 지장을 느끼지 못하는 순간에 다음 기지국으로 통화를 재연결시켜 주는 핸드오프 방식(Connect After Break)
      • 순간적인 통화의 단절을 동반하기 때문에 소프트 핸드오프보다 성공률이 낮으며, 주파수 간 하드 핸드오프와 교환기 간 하드 핸드오프가 있음
        • 주파수 간(FA) 하드 핸드오프
          • 이동국은 동시에 1개의 주파수만을 처리하는 RF하드웨어로 구성되어 있으므로 기지국 간의 주파수가 다른 경우에는 기지국 경계에서 순간적으로(약 20 ~ 30msec) 이동국 주파수를 변경하는 작업이 필요
          • 이때 순간적으로 통화의 단절이 발생하면서 타 기지국으로의 통화가 다시 연결됨
        • 교환기 간(FA) 하드 핸드오프
          각 기지국에 연동된 교환기가 다른 경우 또는 각 교환기 제조업체가 달라 교환기 간에 충분히 연동이 이루어지지 않아 마치 한 개의 교환기처럼 동작하지 않는다면 주파수가 같더라도 순간적인 통화의 절단과 재연결이 필요
  • 주변 기지국의 정보 관리
    • 이동국이 기지국간을 이동할 경우 주변 기지국으로의 접근을 판단하기 위해서는 주변 기지국의 PN 오프셋 정보를 이동국이 미리 알고 있어야 함
    • 기지국은 주변 기지국의 PN 오프셋과 주파수 등의 이웃 리스트 메시지 정보를 이동국에게 알려줌
         
• 로밍(Roaming)
  • 개요
    • 자신이 속한 홈 교환기를 벗어나 타 사업자의 서비스 영역으로 넘어 가더라도 통화를 지속시켜주는 서비스
    • 일반 전화망의 시내 교환국에서 가입자 정보를 등록 및 관리하고 있는 것처럼, 이동 전화망에서도 가입자 정보를 저장하고 있음
    • 최초로 가입자가 등록한 교환국을 가입자의 홈 교환국이라 하며, 홈 교환국은 등록된 가입자에 대한 각종 정보를 교환기 내에 있는 HLR(Home Location Register)이라는 데이터베이스에 저장해 놓음
  • 동작원리
    • 이동 전화 가입자는 자신의 각종 가입 정보가 저장된 홈 교환국권을 벗어나더라도 이동전화 서비스를 받을 수 있는데, 이는 타 지역에 들어갈 경우에도 자신의 위치를 그 지역의 VLR(Visitor Location Register)에 등록해 자신의 위치를 알리는 작업을 수행 하기 때문
    • 로밍은 한 사업자의 교환기 사이에서만 일어나는 것이 아니라 사업자 간에도 로밍 협약을 체결하여 타 사업자의 장비를 이용해 로밍 서비스를 할 수 있으며, 좀 더 범위를 넓히면 국가 간에도 로밍이 가능
         
• 주파수 재사용 호출
  • 개요
    • 셀룰러 시스템에서 단위 면적당 채널 수를 증가시키는 방법으로, 셀 분할 기법과 주파수 재사용 계수를 조절하는 주파수 재사용 기법이 있음
    • 셀을 많이 분할 할수록 주파수를 많이 재사용할 수 있게 되며, 한정된 주파수를 많이 재사용할 수록 주파수의 재사용 효율은 개선됨
  • 주파수 재사용
    • 주파수 재사용 계수란, 셀룰러 시스템에서 주파수 효율이 얼마인지를 나타내는 데 사용되는 파라미터로, 전체 주파수 대역을 몇 개의 셀로 나누어 주는지를 나타내는 것
    • 주파 수 재사용 계수가 작을 수록 각 셀에 배정할 수 있는 통화 채널 수가 많아짐
    • 주파수 재사용 계수가 작아지면 같은 주파수를 사용하는 셀이 가까워지기 때문에 서로의 간섭량이 증가하므로 무조건 주파수 재사용 계수를 줄일 수가 없음
    • 주파수 재사용 거리
    •  
    • FDMA 아날로그 셀룰러에서는 주파수 재사용 계수가 7이지만, CDMA 디지털 셀루러에서는 주파수 재사용 계수가 1이 되어 주파수 재사용 효율이 높음
    • 주파수 재사용 계수는 모든 셀의 동일한 통화 부하를 전제로 하기 때문에 이동국의 출력이나 통화자 수 등에는 무관하지만 이동국의 분포, 셀의 겹침 정도, 거리에 따른 전파 감쇠 특성 등에 의해 큰 편차를 나타냄
         
• 셀 분할
  • 가입자 용량을 극대화하기 위해 셀 분할 방법을 사용
  • 셀을 너무 세분화하면 많은 기지국이 필요하고 신호가 중첩되는 부분이 많이 생길 수 있고, 너무 적으면 전파가 도달할 수 없는 음영 지역이 발생
  • 셀 분할의 종류로는 영구 분할이 있고, 현재 사용하는 셀은 기본적인 셀, 매크로 셀, 마이크로 셀 등이 있음
  • 셀 분할시 주파수 재사용 계수, 전파 도달 거리, 핸드오버 횟수 등과 같은 많은 사항을 고려해야 함
       
• 레이크(Rake) 수신기
  • 개요
    • 전자파을 이용해 통신을 할 때 전송 품질에 영향을 주는 현상 중에서 가장 큰 영향을 주는 요인이 다중 경로에 의한 페이딩 임
      • 페이딩
        • 수신되는 전파가 지나온 매질의 변화에 따라 수신 전파의 강도가 급격하게 변동되는 현상
        • 페이딩의 원인은 전파가 전달되는 매질의 전기적 상수가 시간적으로 변해서 전파의 손실을 가져오거나 통로의 굴곡에 의해서 생기는 수도 있으며, 같은 송신지점에서 송신된 전파가 둘 이상의 경로를 거쳐서 수신될 때 합성되는 전파의 세기가 각 전파가 생기는 위상차의 변화에 따라 간섭파가 시간적으로 변하기 때문에 생길 수도 있음
    • 대부분의 전파를 이용한 통신 방식에서 페이딩은 다이버시티 기법을 이용해 어느 정도 극복하고 있으며, 시간 지연은 각 시간 지연을 보상하는 등화기(Equalizer)를 이용해 ISI(Inter Symbol Interference)를 줄이고 있음
    • 도심 기지국으로부터의 전파 신호는 주변 건물이나 지형 지물 등에 반사되어 실질적으로 이동국에 도달하는 신호는 직접파보다 반사파의 경우가 더 많은데, 이러한 반사파 간의 간섭을 다중 경로 페이딩 또는 지연확산 이라고 함
  • 수신기 부분
    • CDMA 방식에서 이동국은 다른 시간 지연을 갖고 반사되어 오는 각각의 신호를 별도로 분리하여 복조하는 고유한 기능이 있음
    • 이러한 복조기를 마치 손가락처럼 동작한다고 하여 핑거라하며, 핑거들의 조합을 갈퀴와 같다고 하여 레이크(Rake) 수신기라 함
    • CDMA 이동국의 수신기는 레이크 수신기가 3개의 핑거로 구성되며, 기지국의 경우 이보다 훨씬 많은 수의 핑거로 레이크 수신기가 구성됨
    • CDMA 시스템은 도심의 다중 경로 페이딩 환경에서도 각각의 반사 신호를 잡음응로 인식하지 않고, 오히려 수신 에너지의 합으로 동작하므로 다른 방식의 시스템에 비래 매우 우수한 특성을 가지는데, 이는 시간 다이버시티와 같은 효과를 발휘함
  • Active Search Window 부분
    • 반사되어 오는 신호를 효율적으로 검색하여 복조하기 위해서는 제일 먼저 도착하는 신호의 앞뒤로 몇 chip 이내에서만 신호를 검색한다든지 하는 효율적 검색 방법이 필요한데, 이러한 윈도우를 Active Search Window라 함
    • 이동국의 핑거는 제일 먼저 도달하는 신호를 중심으로 하여 Active Search Window를 설정함으로써,다중 경로에 의한 반사파를 그 윈도우 크기 내에서 검색
    • Active Search Window의 크기를 크게하면 멀리서 오는 반사파까지도 검색할 수 있으나 검색 시간이 오래 걸리게 되어 많은 반사파를 검색할 경우 효율성이 떨어짐
    • Active Search Window 크기는 반사가 많은 도심 지역에서는 작게 하고, 교외에서는 크게 설정하는 무선망 설계가 필요함
         
• 근거리 / 원거리 문제(Near / Far Problem)
  • 개요
    • 근거리 / 원거리 문제는 CDMA 방식이 기본적으로 간섭에 의해 채널 용량이 결정되는 시스템이기 때문에 발생하는 것으로, 전자파의 전파 특성이 CDMA 방식의 채널 용량에 영향을 주게 되어 나타나는 CDMA 방식의 고유한 문제임
    • 이동통신 환경에서 기지국과 이동국 사이의 무선 구간에서 발생하는 경로 손실을 고려해보면, 거리에 다른 전자파의 크기는 1/[10³ ~ 10⁵] 정도의 비율로 감소됨
    • CDMA의 채널 용량이 기지국에 수신되는 각 단말기의 수신 전력과 같을 때 최대가 되기 때문에, 이와 같이 수신되는 전력차가 심하면 CDMA의 용량이 현저히 감소됨
  • 근거리 / 원거리 문제 해결 방법
    • 단말기의 출력이 일정하다고 가정하면 기지국에서 가까이에 있는 이동국과 기지국에서 멀리 있는 이동국이 기지국으로부터 수신하는 신호 세기에 차이가 있음
    • 근거리 / 원거리 문제란 멀리 있는 이동국은 가까이 있는 이동국에 의한 간섭 때문에 아무리 확산을 해도 간섭보다 훨씬 작은 신호가 수신되어 복조가 불가능해지는 현상
    • 이 문제를 극복하기 위해서는 기지국에서 수신되는 각각의 이동국의 수신 전력이 일정하도록 이동국의 송신 전력을 조정해야 함
    • 기지국에 가까이 있는 이동국은 낮은 전력으로 송신하고, 먼 곳에 있는 이동국은 높은 전력으로 송신하도록 함
         
• 전력 제어
  • 개요
    • CDMA 방식에서는 동일 주파수 채널을 여러 가입자와 여러 기지국이 동시에 사용하므로 동시 통화자 및 기지국 간의 간섭이 야기됨
    • 전력 제어의 기본 목적에는 자기 기지국의 통화 용량의 최대화, 이동국 배터리 수명 연장, 인접 기지국 통화 용량의 최대화, 균일한 통화 품질 유지 등이 있음
    • 전력 제어는 4가지의 전력 제어 기능과 2가지의 과부하 방지 기능이 있음
  • 개방 루프 전력 제어
    • 개방 루프 전력 제어는 기지국으로부터 가까이 있는 이동국은 출력을 작게 하고 멀리 있는 이동국은 출력을 크게 하는 기능
  • 폐루프 전력 제어
    • 기지국은 이동국에게 1.25msec 단위로 자신이 수신한 수신 세기를 이동국에게 알려줌으로써 이동국은 기지국에 도달하는 신호의 세기가 일정하도록 출력을 제한하는 기능
  • 외부 루프 전력 제어
    • 실질적으로 통화자가 느끼는 체감 통화 품질 기준은 Eb/No가 아니라 FER이기 때문에 페이딩이 심한 구간에서는 Eb/No가 높아도 FER이 나쁠 수도 있으므로, Eb/No만으로 페루프 전력 제어를 하면 FER 값이 낮아질 수 있음
      • FER[프레임 오류율] - 프레임 단위로 전송되는 디지털 전송에서 총 전송 프레임 수에 대한 오류 프레임 수의 비율
      • Eb/No[Bit Energy-to-noise Density] - 비트에너지 대 소음 밀도의 비율을 의미하며, 대부분의 디지털 통신 시스템에서 작동 하한을 규정하는데 사용되고, 무선 채널의 성능을 평가하는 데에도 사용됨
    • 폐루프 전력 제어의 Eb/No 기준값을 특정한 값으로 고정시키지 않고 20msec 단위로 가변시킴으로써 측정된 FER 값이 지정된 목표 FER 값도다 너무 높거나 낮지 않도록 유지 하는 기능
  • 순방형 전력 제어
    • 기지국으로 부터 멀리 있거나 전파 상태가 좋지않은 이동국에 대한 순방향 통화 채널에는 더 큰 출력을 할당하고, 반대의 경우에는 작은 출력을 할당하여 기지국 HPDA의 한정된 출력을 효율적으로 활용함으로써 자기 셀의 순방향 통화 용량 및 인접 셀의 통화 용량을 최적화하는 기능
         
• 컨볼루션 코드
  • 개요
    • 시프트 레지스터를 사용해 데이터의 현재 값뿐만 아니라 과거 데이터 값도 활용하는 방식
    • 컨볼루션 코드는 비블록 코드로, 패리티 검사 비트를 정보 심볼 비트로부터 계산해서 붙이는 것이 아니라 1개의 심볼 비트를 V개로 확장하여 전송하는 방식
    • CDMA 시스템에서는 순방향, 역방향 모두 구속장이 9인 부호화기를 사용
  • 건볼루션 부호화기
    • 컨볼루션 부호화기의 인코드는 시프트 레지스터, 모듈러 가산기, 스위치의 3부분으로 구성
         
• 터보 코드
  • 개요
    • IS-95에서는 랜덤 오류에 강한 복원력을 갖는 컴볼루션 코드가 사용되는데, CDMA 2000에서는 고속 데이터를 위해 터보 코드를 추가적으로 병행해서 사용
    • 프레임당 비트수가 많을 경우에는 터보 코드를 채택할 수 있지만, 프레임당 비트 수가 적을 경우에는 컨볼류션 코드의 코드율(Code Rate)을 가능한한 낮은 값을 갖도록 함으로써 성능 개선을 도모
    • 데이터의 전송 속도가 14.4Kbps 이상에서만 터보 코드를 사용하며, 14.4Kbps 이하에서는 컴볼루션 코드를 사용
  • 터보 코드의 구성
    • 음성 부호화된 신호가 CRC(Cyclic Redundancy Check) 및 Tail에 비트를 추가하여 터보 부호기에 입력될 때 부호화 구성기 1과 2를 병렬로 나누어서 입력하고 컨트롤 스위치에 의해서 동작됨
    • 터보 코드의 성능은 내부의 인터리빙 길이에 의해 결정되므로 데이터 속도가 증가하면 길어지고 데이터 속도가 느리면 짧아지도록 하여 고속 데이터의 오류 정정 능력을 향상시킴
         
• 인터리버(Interleaver)
  • 개요
    • 전송에 따라 데이터에 오류가 발생할 경우 복구가 불가능하게 되어 데이터를 이용할 수 없는 경우가 발생하는데, 이를 최소화하기 위해 오류 정정 기술을 사용
    • 컴볼루션 코드는 오류가 산발적으로 산재되어 있을 경우에는 복구가 가능하지만, 오류가 일정부분에 집중되어 있는 버스트 오류(즉, 연속적으로 발생하는 오류)의 경우는 정정이 불가능함
    • 무선 링크는 버스트 오류가 발생하는 빈도가 유선 통화 방식보다 매우 높음
    • 버스트 오류를 막기 위해 송신하는 데이터를 연속적으로 보내지 않고 특정 패턴으로 순서를 바꿔서 송신하는 방법을 사용
  • 인터리버의 구성
    • 인터리버는 버퍼로 구성 가능
    • 인터리버의 입력은 버퍼의 세로 방향으로 쓰여지며, 출력은 가로 방향으로 나옴
  • 인터리버의 사용 목적
    • 버스트 오류를 랜덤 오류로 바꾸기 위함
    • 무선 구간에서는 페이딩에 의해 전송 데이터의 일부분을 한꺼번에 잃어버리는 경우가 자주 발생하는데, 이때 연속적인 데이터를 한꺼번에 잃어버리면 아무리 좋은 오류 정정 코드를 사용하더라도 복구가 어렵기 때문에, 이를 개선하기 위해 버스트한 데이터를 랜덤하게 바꾸는 것이 필요
         
• Walsh 코드
  • 개요
    • 1923년 J.L.Walsh 에 의해 직교 함수로 소개
    • 직교의 의미는 코드 간 상관 관계가 매우 적어 서로 간섭을 주지 않는다는 것
    • IS-95A/B/C 및 동기식/비동기식 IMT-2000 시스템에서 채널을 구분하기 위해 사용
    • IS-95A/B에서는 역방향 링크에서 ISI를 최소화하기 위한 용도로 사용
  • Walsh 코드의 특징
    • IS-95A 시스템에서 Walsh 함수는 하다마드 행렬을 이용해 만든 64*64 행렬로서 '0'은 '-1'로 '1'은 '1'로 매핑시킨 것인데, 하다마드 행렬은 직교 성질을 가짐
    • Walsh 함수는 순방향에서는 각 채널을 구분짓는 식별자로서 기능을 하며, 역방향에서는 인접한 데이터 심볼 간의 간섭을 최소화하기 위한 직교 변조 코드로 사용
    • 기본 원리는 전송되는 여러 가지 디지털 신호에 대해 각각 다른 Walsh 코드를 곱해주면 각 디지털 신호 간에 직교성을 갖게되어 수신기에서 쉽게 구분할 수 있다는 것
    • IS-95A 시스템에서 19,2Kbps로 출력된 심볼은 64chip의 Walsh 코드와 연산되어 데이터 전송률이 1.2288Mcps(19.2Kcps * 64chip/symbol)가 됨
    • CDMA 방식에서 Walsh 코드 (직교코드)는 PN코드 전단에 곱해지므로 실질적인 확산 효과를 나타냄
         
• PN 코드
  • 개요
    • PN 코드는 무작위한 잡음 특성 갖는 코드이지만 이 무작위 속에는 어떤 일정한 규칙이 있는데, 이러한 규칙의 특성에 따라 Maximal, Non-maximal, Gold, Kasami 코드 등으로 구분
    • PN 코드는 일정한 자기 상관 특성을 갖는 2원 코드로서, 인위적으로 발생시킨 주기를 갖는 1과 0의 부호화된 계열로 정의
    • 지연 소자인 시프트 레지스터와 2진 가산기를 사용해 발생 시킬 수 있음
  • PN 코드 발생기의 구조
    • PN 코드는 n개의 시프트 레지스터와 특정 레지스터 값을 모듈러-2 연산 후 첫단으로 궤환(Feedback)시켜 발생
    • 궤한 탭의 선택에 따라 발생되는 PN코드의 선형성이 결정되는데, 선형성은 시프트 레지스터의 초기값에 관계없이 항상 같은 코드가 발생하는 특성을 의미하고, 비선형성은 궤환탭이 결정되더라도 레지스터의 초기값에 따라 주기가 다른 별개의 코드가 발생하는 것을 의미
  • PN 코드 가 갖추어야 할 조건
    • 예리한 자기 상관 특성
    • 낮은 상호 상관 특성
    • 균형성
    • 발생 용이성
  • CDMA 방식에서의 PN 코드
    • 전세계 모든 단말기에 종류가 다른 Maximal PN코드를 할당한다는 것은 현실적으로 매우 어렵고 비경제적이므로 동기식 방식에서는 모든 기지국의 PN코들 시작점을 GPS를 이용해 시작적으로 일치시키고 각 기지국은 자신에게 속한 단말기의 시간을 일치시키는 동기 구조를 사용
      • Short PN 코드
        • Short PN 코드는 15개의 시프트 레지스터에 의해 발생되는 Maximal PN 코드로서 주기는 2¹⁵-1, chip 속도는 1.2288Mbps
        • 따라서 주기는 32768chips이며,시간으로는 26.6666msec
      • Long PN 코드
        • Long PN 코드는 42개의 시프트 레지스터에 의해 발생되는 Maximal PN 코드로서 주기는 2⁴²-1, chip 속도는 1.2288Mbps
        • 따라서 주기는 4398046511104chip이며, 시간은 약 41일 정도됨
        • 코드주기는 매우 길지만 기지국과 단말기 간에 서로 상대방의 코드 시작점을 정확히 알고 있으므로, 빠른 시간 내에 PN 코드 동기를 맞출 수 있음
        • Long PN 코드의 지연 시간은 단말기의 ESN을 이용해 정해진 규칙에 따라 자동적으로 할당
             
• CDMA 2000 1x EVDO
  • 개요
    • EV는 Evolution으로의 진화를 의미하고, DO는 Data Only로 데이터 전용을 의미
    • EVDO는 동기식 CDMA 방식으로, 동기식은 GPS 위성을 이용해서 기지국과 기지국을 동기하는 방식
    • 퀄컴 3세대 이동통신으로 HDR(High Data Rate)이라고도 하며, 미국식 CDMA로서 미국, 한국,중국, 호주 등에서 사용
    • 2000년 10월 동기식 국제 표준화 기구(3GPP2)는 HDR을 CDMA 2000 1x EVDO 기술 표준으로 채택
  • EVDO
    • CDMA 2000 1x EVDO는 CDMA2000 1x라는 기존의 방식과 호환성을 가지면서 발전된 데이터 전용 서비스 방식이며, Multi-Carrier(다중 반송파) 방식
    • CDMA 2000 1x EVDO는 기존의 IS-95 시스템과 동일한 1.25MHz 주파수 대역을 사용하고, 채널 환경에 따라 38.4kbps ~ 2.4Mbps 사이의 가변적인 데이터율을 할당
    • CDMA 이동통신망에서 핵심망(기지국-기지국 제어기 - 교환기)을 거치지 안고 인터넷망으로 데이터를 보내고, 고속 패킷 데이터 전송을 위한 시스템이므로 패킷 단위의 전송
    • 음성 통화와 데이터 서비스의 2가지를 동시에 지원하지 못하므로, 사용자가 데이터 서비스를 하려고 하면 CDMA2000 1x EVDO 망을 사용하고, 음성통화를 하려면 CDMA 2000 1x 망을 사용해야 함
       
• SDR(Software Defined Radio)
  • 개요
    • SDR 기술은 첨단 디지털 신호 처리 기술과 고성능 디지털 신호 처리 소자를 기반으로, 하드웨어의 수정없이 모듈화된 소프트웨어 변경만으로 단일의 송.수신 시스템을 통해 다수의 무선 통신 규격을 통합 및 수용하기 위한 무선 접속 기반 기술
    • 무선 통신 운용업체 및 서비스 제공업체는 사용자에게 통합 서비스를 제공하고, 단말기의 업그레이드와 새로운 서비스의 추가가 용이하며, 특별한 하드웨어의 수정없이 다중 모드 전환 문제의 해결이 간으하다는 장점이 있음
    • 사용자의 측면에서는 무제한적 로밍이 가능하며, 장래 무선 통신 규격 선정에 따른 단말기와 기지국의 특별한 하드웨어 업그레이드가 불필요하게 됨
    • 시스템 제조업체는 하드웨어 플랫폼의 간소화 및 이종 규격 간의 통합형 단말 플랫폼의 판매가 가능하며, 사용자에게 추가적인 기능을 매우 손쉽게 제공할 수 있음
  • SDR을 위한 핵심 기술
    • 디지털 RF/IF 기술 및 채널화기 / 역채널화기
    • 기저대역 디지털 신호 처리 기술
    • 소프트웨어 다운로드