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1세대 이동통신

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1세대 이동통신이란 음성통화만 가능한 아날로그 통신 시대를 말한다. 1세대(generation)의 줄임말로 1G라는 표현으로 쓰인다. 아날로그 이동 통신 시스템은 음성전송에는 주파수 변조(FM)를, 신호전송에는 주파수 편이변조(FSK) 방식을 이용한다.[1]

개요

1세대는 200~900MHz의 주파수 대역에서 10Kbps의 속도를 음성을 전송하며 AMP(미국),TACS(영국),NMT(스웨덴)등의 기술방식으로 운영되었으며 AMPS방식은 1983년 미국에서 상용화가되었고 이후 우리나라에서도 1984년 AMPS 방식의 이동통신 서비스가 시작되었다

1세대 이동통신의 종류

1세대 이동통신의 종류[2]

  1. NMT
  2. TACS
  3. RC2000
  4. C 450
  5. AMPS

NMT

NMT는 (에릭슨)사가 개발한 북유럽 표준 1세대 이동 통신 기술이다. 세계 최초로 개발된 자동 휴대 전화 시스템이며 1981년 아날로그 휴대 전하를 대체하기 위하여 최초로 상용화되었다 당시 사용화된 아날로그 휴대 전화 네트워크는 노르웨이 덴마크 스웨덴의 전자 공학도 외스텐 매키탈로가 시스템의 창시자로 여겨진다.[2]

TACS

TACS는 영국에서 개발한 아날로그 방식의 셀룰러 전화 방식이며 영국 표준 1세대 이동 통신 기술이다.[2]

RC 2000

RC 2000은 프랑스의 기간 공중 통신 사업자인 프랑스 텔레콤 사가 제공하는 전국적인 셀 룰러 방식의 이동 통신 서비스이다.[2]

C 450

C 450은 독일에서 사용한 1세대 이동통신이다.[2]

AMPS

AMPS는 벨 연구소에서 개발된 아날로그 이동 전화 시스템이며 미국(1983) 과 이스라엘(1986) 호주(1987)에서 공식적으로 발표 되었다.미국에서 시작되어 우리나라에서도 사용된 방식이다.[2]

1세대 이동통신의 특징

1세대 이동통신은 흔히 아날로그 이동통신이라고 불리는데 이는 음성을 전송하기 위해 사용하는 주파수변조(FM:frequency modulation)방식이 아날로그이기 때문인데 음성통화만 가능합니다.아날로그 방식은 통화에 혼선이 생기고 주파수도 효율적으로 관리하지 못한다는 단점이 있습니다.[3] 무선접속 방식은 다중접속(FDMA)방식이며 주파수의범위는 800MHz대 까지입니다.[4]

1세대 이동통신의 구성

1세대 이동통신의 구성은 공중 교환 전화망(PSTN)에다가 MTSO라는 이동통신 교환국을 설치하고, 그 곳에서 셀루러 위치관리 기능을 부가하고, 그밑에 기지국 시설을 둔 채 기존의 공중 교환 전화망(PSTN)을 확장하는 개념입니다.[4]


1세대 이동통신의 구조

1세대 이동통신의 구조는 일단 기본적으로 이동단말(MS),기지국(BTS),기지국제어기(BSC),이동통신교환기(MSC),공중 전화교환망(PSTN) 이렇게 5가지 구성요소로 구분되어있다 우선 다중화기 구간(Mobile station)은 이름 그대로 이동가능한 휴대용 단말장치를 의미하며 오늘날 우리가 사용하는 스마트폰, 노트북 등도 다 여기에 해당된다 해당 다중화기 구간이 다른 이동통신 단말과 통신을 하기 위해서는 전파를 송수신하기 위한 장치가 필요한데 이것이 기지국(Base Tranceiver Subsystem)이다 각 기지국은 여기서 말한 셀 영역안에 들어오는 이동통신 단말이 무선구간으로 연결되어 통신을 위해 주고받는 음성 데이터를 전송해 통화채널을 연결해주는 역할을 수행하게 된다 그리고 이런 기지국들을 한곳으로 모아 중앙에서 관제하는 장치가 바로 기지국제어기(BSC)이다 등가채널이란 보통 하드웨어와 소프트웨어로 구성된 기지국 장비들의 서비스 상태 모니터링 및 통신에 필요한 리소스 관리를 담당하며 기지국제어기(Base Station Controller)이란 이름 그대로 기지국 제어기 역할을 수행한다 기지국제어기는 이동통신 단말 이동단말(MS)이 동일 셀 안에서 혹은 다른 셀 간 이동 중일 때, 끊김없는 통신 서비스를 제공해주는데, 이런 특징을 핸드오버라고 한다 그런데 만약 기지국제어기에서 관리하는 임의의 이진 탐색 트리(BST) 셀 영역에 위치한 이동단말(MS)이 다른 기지국제어기(BSC)에서 관리하는 이진 탐색 트리(BST) 셀 영역으로 이동하는 셀간 이동의 경우에도 통신신호의 끊김을 막기 위한 기지국제어기(BSC)의 장비간 핸드오버가 발생되는데 이때 두 기지국제어기(BSC) 장비 사이에 엇 교환기 역할을 해주는 것이 바로 이동통신교환기(MSC) 장비이다. 이동통신교환기(Mobile Switching Center)는 이동통신교환기를 의미하며 이동통신망에서 음성통화 및 각종 부가서비스를 제어하고 통화채널 성립 및 다른 기지국제어기(BSC) 간 스위칭 연결과 외부망과의 연결기능을 제공한다. 또 이때의 외부망을 공중 전화 교환망(Public Switched Telephone Network)이라고 하는데 소규모 회선교환 전화망들을 합친 더 큰 규모의 공중교환전화망을 의미한다. 1세대 이동통신에서는 인터넷과 같은 데이터 기반 네트워크가 없었기 때문에 유선전화망이 유일한 네트워크였다. 그리고 오늘날에는 일반 유선통신망을 포괄적으로 공중 전화 교환망(PSTN)이라고 부른다.결국 전체적으로 보면 단말장치인 이동단말(MS)이 외부망인 PSTN으로 연결되기 위해서는 기본적으로 이동단말-기지국-기지국제어기-이동통신교환기-공중 전화교환망 순으로 각 구성요소를 거쳐야 하는 것을 알 수 있습니다.[5]

1세대 이동통신의 기능

1세대 이동통신의 기능은 오늘날처럼 다양한 기능은 없으며 단순히 음성통화만 가능한 말 그대로 휴대용 전화기 입니다.

1세대 이동통신을 사용한 국가

NMT를 사용한 국가는 (스웨덴,네덜란드,노르웨이,덴마크,룩셈부르크,벨기에,스위스,스페인,아이슬란드,오스트리아,프랑스,핀란드)가 있다[2]

TACS를 사용한 국가는 (스페인,아일랜드,영국,오스트리아,이탈리아)가 있다.[2]

RC 2000을 사용한 국가는 (프랑스)가 있다.[2]

C 450을 사용한 국가는 (독일)이 있다.[2]

AMPS를 사용한 국가는 (미국,호주,이스라엘,대한민국)이 있다.[2]

우리나라의 이동통신 변화

1세대 이동통신은 우리나라에서 당시 시장 자체가 거의 없다고 해도 과언이 아닌데 1984년 3월 에스케이텔레콤의 전신인 (한국이동통신서비스주식회사){이하 한국이동통신} 가 처음으로 차량 전화 서비스를 내놓으면서 1G 이동통신 서비스의 막을 열었다. 한국 이동통신이 내놓은 차량 전화는 휴대전화라고 부르기보다 차에 전화기를 달아놓아서 흔히 카폰이라고 불렸다 카폰의 가격은 400만원의 가격으로 당시 대학 등록금이 60만원 수준임을 감안하면 엄청난 가격이다. 그후 1988년 7월 현재처럼 들고 다닐 수 있는 이동전화의 서비스가 시작되며 벽돌처럼 큰 전화기를 가방에 넣고 이동하면서 전화를 할수 있었는데 이동하면서 전화를 할수있다는 장점 덕분에 이용자가 꾸준히 늘어나 1996년에는 290만명에 달하는 가입자를 보유했다 하지만 디지털 방식의 2G가 등장하면서 아날로그 방식의 1G 이동통신은 1999년 서비스를 종료하게 되었다. 이후2세대 이동통신시대가 열리면서 음성통화만 가능했던 1G 와는 달리 문자 메시지와 이메일 등의 데이터 전송이 가능했고 당시 널리 이용된 통신 방식은 코드분할다중접속(Code Division Multiple Access)와 GSM(Global System for Mobile Communications)방식으로 휴대전화 사용 요금이 크게 낮아지고 통화품질도 좋아지며 휴대 전화 사용 대중화에 큰 역할을 기여했다 그 외에도 개인휴대통신서비스(PCS)도 이용되었는데 개인휴대통신서비스는 기존 2G 보다 한 단계 발전한 2.5G 이동통신 기술이며 데이터 전송량이 커지고 통화품질이 1.6배 좋아져 데이터 전송하는데 좋았다 하지만 고주파수 대역이라 더 많은 중계기를 설치해야 하는 단점이 있었다 우리나라에서는 주로 코드분할 다중접속(CDMA)과 개인휴대통신서비스(PCS)를 사용했다. 향후 이동통신 기술이 빠르게 발전하면서 휴대전화 기능과 성능도 갈수록 높아졌는데 3G 이동통신 기술에서는 빠른 속도와 함께 휴대전화에 다양한 기능들이 접목되기 시작했다.3세대 이동통신은 음성통화와 문자뿐만 아니라 영상통화와 인터넷등 멀티미디어 통신까지 가능한 통신표준을 의미한다 3G 이동통신에 대한 정확한 규격은 국제전기통신 연합(ITU)의 IMT-2000 규격에 의해 규정돼 있다. ITU 규격에서는 EV-DO Rev.0(CDMA2000)부터 3G로 규정하지만, 한국에서는 2G로 분류하기 때문에 한국에서는 WCDMA와 EV-DO Rev.A부터 이동통신이라고 부른다. 광대역 코드 분할 다중 접속을 의미하는 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)는 가장 많이 이용되는 3G 이동통신이다 3G 이동통신 기술은 그때 당시 인터넷과 멀티미디어를 즐기기 힘들었던 탓에 영상통화로 대변되었는데 영상통화기술은 3G 이동통신 에서나 가능해진 기술이 아니다 기존에도 영상통화 기술은 있었지만 영상을 주고받기에는 통신속도가 너무 느려 상용화가 되기 어려웠을 뿐이다 이 밖에 이전 2G용 휴대전화도 카메라나 MP3 DMB 기능들이 있긴 했지만 성능은 거의 제한적이고 정작 중요한 휴대전화 자체 성능도 뛰어난 편이 아니였다 하지만 이 고질적인 문제는 애플사의 아이폰이 출시되면서 해소되었다.그후 스마트폰이 대중화되자 3G 이동통신 방식보다 더 빠른 속도를 원했고 4세대 이동통신기술의 방식 중에는 먼저 진화형HSPA+(Hight Speed Packet Access+)가 있다 광대역 부호 분할 다중 접속(WCDMA) 방식이자 고속상향패킷접속(HSUPA) 기술의 개량형이다. 다운로드 최고속도는 21Mbps이며 광대역 기술을 접목한 Dual Cell HSPA+의 최고속도는 42Mbps다. 국제전기통신연합(ITU)에서는 4G로 분류했지만 우리나라에서는 3G로 분류하고 있다 또다른4세대 이동통신방식으로는 와이맥스(WiMAX)가 있다. 와이맥스는 고정형과 이동형으로 분류되며 이동형 와이맥스를 국내에서 와이브로(WiBro)로 부르고 있다 와이브로는 우리나라가 주관으로 개발한 4G 이동통신 기술이지만 LTE가 대세로 흘러감에 따라 점점 버려지고 있다 4G 이동통신 방식 중 가장 잘 알려진 LTE는 10MHz 대역폭 기준, 다운로드 최대속도가 75Mbps이므로 40MHz 대역폭을 확보하면 이론상 최대치인 300Mbps의 속도를 낼 수 있다. 우리나라에서는 에스케이텔레콤과 엘쥐유플러스가 2011년 7월부터 상용화 했으며 케이티는 2G서비스를 종료한 후 확보한 주파수로 상대적으로 늦은 2012년 1월부터 서비스를 시작했다.[6]

각주

  1. ↑ 〈1세대 이동통신〉, 《네이버 지식백과》
  2. ↑ 2.00 2.01 2.02 2.03 2.04 2.05 2.06 2.07 2.08 2.09 2.10 〈1세대 이동 통신〉, 《위키백과》
  3. ↑ 카스피, 〈이동통신 세대별 특징〉, 《출처》, 2019-04-20
  4. ↑ 4.0 4.1 〈1G 1G Mobile Communication Generation 1세대 이동통신〉, 《정보통신기술용어해설》,
  5. ↑ 공장장 TOLTY, 〈1세대 이동통신 표준기술 및 구조 한번에 정리하기〉, 《네이버 블로그》, 2019-08-31
  6. ↑ 임병선 기자, 〈빠르게, 더 빠르게…무선 이동통신 20년 역사〉, 《스마트PC사랑》, 2021-06-15

참고자료

같이 보기


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