10. 모바일 인터넷 기술의 발전
1. 모바일 인터넷 접속 개요
1) 모바일 인터넷 접속 개요
• 무선으로 인터넷망 접속 가능
･ 무선통신 관련 서비스 : WiFi, WiBro, WiMax
･ 이동통신 관련 서비스 : 2G, 3G, 4G(LTE), 5G
• 위성 인터넷의 종류
2. 무선통신의 개념 및 발전
1) 무선통신을 이용한 인터넷 종류
• 서비스 거리에 따른 분류
･ PAN: Personal Area Network
･ LAN: Local Area Network
･ MAN: Metropolitan Area Network
･ WAN: Wide Area Network
2) 무선 PAN (Personal Area Network)
• 무선 PAN 개요
･ 비교적 좁은 영역 내에서 작동하는 네트워크
･ 블루투스(Bluetooth) 포함
• 사용 범위
･ 주변 기기에게 테더링(tethering) 기능을 통해 인터넷 접속을 가능
하게 함
･ 이어폰, 키보드 등 연결
• 블루투스 (Bluetooth) 기술
･ 무선으로 근거리의 기기들을 연결하는 기술
･ 주파수 대역: 2402-2480 MHz
･ 도달거리: 평균 약 10m
･ PC, 노트북, 휴대폰, 헤드폰, 마우스, 키보드, 프린터, 게임기 등에
사용
• 인터넷 테더링(Tethering)
･ 모바일 기기가 주변 기기에게 무선 인터넷 접속 공유 서비스를 제공
･ 핫스팟이라 불림
･ 유선으로 연결된 노트북, 3G/4G/5G 망에 접속된 휴대폰을 이용
하여 인터넷 접속 기능 제공
･ 블루투스나 와이파이를 이용하여 주변 기기와 연결
3) 무선 LAN (Local Area Network)
• 무선 LAN 개요
･ 30~180m의 제한된 범위를 갖는 무선 접속 네트워크
･ WiFi라 불림
･ 유선 네트워크에 연결된 무선 공유기(wireless router)를 통해
인터넷 접속 서비스를 제공
･ IEEE 802.11 계열의 표준 기술 사용 : 802.11b, 802.11g,
802.11n, 802.11ax 등 존재
･ 주파수 대역으로는 2.5GHz, 5GHz, 6GHz 사용
• WiFi의 특징
･ 무선 LAN 사용: 가정에서는 무선 공유기를 이용하여 구성,
공공장소에서는 공항, 전철, 학교 등에서 무료 WiFi를 제공
･ 도달 거리/속도
| 802.11 표준버전 | 주파수 | 실내 | 실외 | 데이터속도 |
| 802. 11b, 802. 11g | 2.4G | 38m | 140m | 10~50Mb/s |
| 802. 11n | 2.4G/5G | 70m | 250m | 10~150Mb/s |
| 802. 11ax(WiFi 6, 6E) | 2.4G/5G/6G | 30m | 120m | 1~10Gb/s |
･ 사용시에는 접속 보안을 위해 비밀번호 설정: 무단 접속을 막을 수 있음
4) 무선 MAN (Metropolitan Area Network)
• 무선 MAN (Metropolitan Area Network) 개요
･ 여러 개의 WiFi 망을 초고속망으로 연결하여 넓은 지역에 인터넷
서비스 제공
･ WiMax나 WiBro를 이용하여 이동체에서 통신 서비스 제공
･ 이동통신망을 통해 지하철이나 버스에도 인터넷 접속 서비스 제공
･ 사용 사례: 카네기 멜론 대학의 첫 캠퍼스 MAN 구성, 써니베일의
무료 WiFi 존 구성, 2017년 LTE망을 이용한 지하철 WiFi망 구축
• WiMax 개요
･ 원거리 고정 또는 이동 인터넷 접속 서비스의 표준 명칭
･ Worldwide Interoperability for Microwave Access의 준말
･ IEEE 802.16 기반으로 고정식(802. 16d)과 이동식(802. 16e)이
있음
･ 주파수는 2-11GHz, 10-66GHz 사용 가능
• WiBro 개요
･ Wireless Broadband의 준말
･ 한국에서 개발한 원거리 이동 인터넷 접속 서비스명칭
･ IEEE 802.16e를 기반, 주파수는 2.3~2.4GHz
･ 일반 이동식 WiMax에 비해 통신품질을 보장하기 위한 기준 제시
-> 수익성이 없어 2018년 12월 서비스 중단
･ WiBro 접속기인 에그는 LTE망을 이용하여 접속 서비스를 제공
3. 이동통신의 개념 및 발전
1) 이동통신의 개념
• 이동통신 개요
･ 통신 수단이 무선으로 변환되어 휴대폰을 통해 이동체에서도 통신
할 수 있게 한 것
･ 핵심 기술로는 위성 발달, 주파수, 적외선 등이 있음
･ 종류로는 셀룰러 전화(1G, 2G), PCS(2.5G), 3G, 4G, 5G가 있음
2) 이동통신의 기본 기술
• 이동통신의 기본 기술
･ 셀룰러 전화 기술로, 통신이 무선으로 변환되어 이동체에서도 휴대폰
을 통해 통신할 수 있음
･ 다중접속 기술에는 FDMA (Frequency Division Multiple Access),
TDMA (Time Division Multiple Access), CDMA (Code Division
Multiple Access)가 있음
• 셀룰러 전화
･ 주파수를 효율적으로 사용하기 위해 개발
･ 셀룰러 이동통신은 전체 서비스 지역을 다수의 무선 기지국으로 분할
하여 셀들로 구성
･ 핸드오프(Hand-off) 기능은 기지국 간의 자동 접속 유지를 지원
• FDMA(Frequency Division Multiple Access)
･ 주파수분할다중접속
･ 주파수 대역을 나누어 다수의 이용자 접속
･ 특정 주파수 대역에 할당할 수 있는 채널의 수에는 한계
• TDMA(Time Division Multiple Access)
･ 시분할다중접속
･ 시간 대역을 나누어 다수 이용자가 접속
• CDMA(Code Division Multiple Access)
･ 코드분할다중접속
･ 사용자별 코드를 할당하여 주파수를 가장 유연하고 효율적으로 사용
• 주파수 변조방식의 비교
| 구분 | 주파수 분할다중접속방식 (FDMA: Frequency Division Multiple Access) |
시분할 다중접속방식 (TDMA: Time Division Multiple Access) |
코드 분할 다중접속방식 (CDMA: Code Division Multiple Access) |
| 개념 | 주파수를 몇 개의 채널로 나누어서 각 가입자가 나누어진 주파수 대역 중 하나를 이용하여 접속 | 시간을 나누어서 사용자들이 서로 다른 시간을 이용하여 접속 | 같은 주파수 대역을 사용하지만 각 가입자가 서로 다른 코드를 사용하여 접속 |
| 특징 | 통화중 한 가입자에게 하나의 채널이 할당되기 때문에 이 채널을 이용하고자 하는 가입자들은 현재의 가입자가 통화를 중단하거나 다른 채널로 옮겨야 그 채널 이용 가능 | 시간을 나누어 분할해 이용하기 때문에 FDMA보다는 효율적이지만 한 가입자가 특정 채널을 사용하고 있을 때는 다른 사람이 이 채널을 이용할 수 없다 | 서로 다른 코드를 이용하기 때문에 같은 채널을 여러 사람이 이용할 수 있다 |
3) 세대별 이동통신의 발달 과정
• 세대별 이동통신의 발달 과정
･ 1세대: 아날로그 이동통신(FDMA 방식)
･ 2세대 (2G): 디지털 이동통신 (TDMA, CDMA 방식)
･ 3세대 (3G): IMT-2000
･ 4세대 (4G): LTE
･ 5세대 (5G): loT 초연결시대
• 1세대 이동통신
･ 아날로그 이동통신(FDMA 방식)
･ 초기에는 MTS(Mobile Telephone System)로 사용
･ 쌍방 동시대화가 불가능한 반이중통신방식
• 2세대 이동통신 (CDMA, TDMA)
･ 디지털 이동통신
･ GSM(Global System for Mobile Communication) 기술 사용
: 900MHz 주파수 대역 사용, TDMA 방식으로 동작
･ CDMA(Code Division Multiple Access) : 셀룰러 전화 기술,
800MHz 주파수 대역 사용, 미국 및 한국에서 표준으로 채택,
국내에선 SKT 서비스 제공
• 2.5세대 이동통신 (PCS)
･ 개인휴대통신으로, CDMA 방식 사용
･ 위성을 통신매개로 동작하며 셀룰러 형태로 무선 호출, 음성 수신,
대인 커뮤니케이션 등 제공
･ 1.7~1.8GHz 주파수 대역 사용
･ 국내에선 KTF, LGT가 서비스 제공
･ 2G 이동통신망 발전 -> 인터넷망 통한 데이터 전송 가능
･ 컬러 영상 이미지 처리가 가능한 휴대전화의 발달과 함께 영상
서비스가 시작
･ 2002년경 SK의 Nate 서비스를 통해 이미지, 간단한 동영상 서비스
가 가능
･ PCS와 셀룰러 전화의 비교
| 셀룰러 전화 | PCS |
| 800MHz 대역폭 이용 전파의 도달거리가 길다 투과성 및 회절성이 우수 통화음영지역 좁다 1000여 개의 중계기 필요 기본 전송속도 64~96Kbps |
1.7~1.8GHz 대역폭 이용 전파의 도달거리가 짧다 투과성 및 회절성이 약함 통화음영지역이 넓음 5000여개의 중계기 필요 통화 품질이 더 뛰어남 고속의 전송력(144Kbps) 더 많은 부가 서비스 가능 |
• 3세대 이동통신
･ IMT-2000: 전세계 공용 통신을 목적으로 개발
･ CDMA2000: 미국 주도적으로 개발, 퀄컴사의 CDMA 방식의 진화
에 적합, 1.9 GHz 대역 이용, 서비스 예로는 EV-DO(Evolution Data
Only)가 있음
･ WCDMA: 비동기식, 유럽 및 일본을 중심으로 사용, 2GHz 대역
이용, 속도를 높인 HSDPA(3.5세대)로 발전
･ 영상 통화 가능한 서비스 제공: 2000년대 초 EV-DO를 개발
･ 2006년 HSDPA 상용 서비스 시작: SK June, KT Fimm 등이 영상
서비스 제공
･ 메뉴 중심의 서비스 제공, 자유로운 인터넷 검색 불가능
･ 2009년부터 스마트폰 사용 시작
• 4세대 이동통신
･ 초고속 데이터 전송 제공: 저속 100Mbps, 고속 1Gbps 속도로
･ LTE(Long Term Evolution): 2009년 스웨덴에서 최초 제공, 최대
300Mbps의 속도 제공, LTE-Advanced는 4G 표준
･ WiMax, WiBro: IEEE 802.16e 표준 기반, 최대 100~300 Mbps의
속도 제공, LTE의 보급으로 인해 이용률 저조
･ 진정한 멀티미디어 통신 가능: 음성, 화상, 멀티미디어, 인터넷
데이터, 음성 메일, 인스턴트 메시지 등 모든 서비스를 하나의
이동전화로 이용
･ 다양한 네트워크 이용: 하나의 단말기로 위성망, WiFi, 블루투스 등
이용(여러 개의 안테나 탑재)
･ LTE(Long Term Evolution): OFDMA 방식 사용, 국내에서는 2011
년에 서비스 시작, 최고 300Mbps의 속도를 고정 환경에서 제공
• 5세대 이동통신
･ 초고용량, 초실시간, 초연결 통신: 최소 100Mbps부터 최고
10~20Gbps까지의 속도 제공, 지연시간은 거의 없음(0.0001초
이하). 수백억개의 기기가 안정적으로 연결
･ 수많은 센서, 구동장치, 분석기기, 스마트 단말기 등 기기가 연결되는
것을 의미
･ 실시간 360도 VR 스트리밍, 자율주행 자동차 등의 서비스 가능
･ 국내의 5G 서비스는 3.5GHz 대역의 280MHz 폭으로 할당
• 이동통신의 발전 종합정리
• 무선 인터넷의 발전 종합 정리
4. 위성 인터넷
1) 위성 인터넷 개요
• 통신위성을 통해 인터넷 접속 서비스 제공
･ 지상의 인터넷 서비스업체 신호를 받지 못하는 지역에서 사용
･ 항공기, 선박, 산간지방 등에서 활용
• 사용되는 위성의 종류
･ 정지궤도 위성 (Geostationary Satellite)
･ 저궤도 위성 (Low Earth Orbit Satellite)
2) 통신위성의 종류
• 정지궤도 위성 (Geostationary Satellite)
･ 지구의 적도 상공에 위치
･ 특정 지역에만 인터넷 서비스
• 저궤도 위성 (Low Earth Orbit Satellite)
･ 정지궤도 위성보다 낮은 고도에 위치
･ 수 천 개의 위성을 서로 연결하여 지구 전역 서비스 제공
3) 저궤도 위성 개요
• 저궤도 위성
･ 지구의 지상에서부터 고도 2000 km 이내에 위치한 위성
• 저궤도 위성 특징
･ 지구의 자전으로 신호 전달 가능 지역이 계속 변함
･ 수백, 수천 개의 위성을 연결하여 넓은 지역에 서비스 제공
･ 정지궤도 위성보다 빠른 통신 속도 제공
• 저궤도 위성의 인터넷 서비스 활용
･ 비행 중 및 선박, 오지에서의 인터넷 접속 서비스 활용
• 저궤도 위성 서비스 사례
･ 1990년대 텔리데식(Teledesic): 288개 저궤도 위성 예정 ->
Microsoft사 참여 -> 파산
･ 1998년 이리디움(Iridium): 2016년 66개 위성 예정
･ 2010년 Eutelsat의 KA-SAT-: 37개 위성 이용
･ 2019년 스페이스엑스(SpaceX)의 스타링크 (Starlink): 4000개
위성으로 글로벌 네트워크 구축 계획
