Cellular Network Topology

Cell의 목적: 모바일 서비스에서 감당 가능한 용량 증대

셀 크기는 전개 비용과 주파수 재사용의 trade-off 를 고려해서 결정

셀은 구성하는데 많은 비용이 필요함

도시는 조밀하게, 시골은 느슨하게

 

Cellular Geometry

육각형 구조가 가장 고효율

 

Cellular Network Architecture

Cell

- 지리적 지역을 커버

- Base station (BS) : 802.11의 AP와 유사한 기지국

- 모바일 유저는 BS를 통해 네트워크에 접속

- Air-interface : 모바일과 BS간 피지컬, 링크 레이어 프로토콜이 대기를 이용

 

MSC (Mobile Switching Center)

- 셀을 전화선에 연결해주는 역할

- 모바일리티를 다룸

 

1G 이동통신

- 아날로그 방식

- 음성 통신만 가능

- FDMA 방식만 적용

- 2.4Kbps

 

2G (voice) network architecture

BTS(Base Transceiver Station)

기지국

이동 전화와 무선 구간으로 연결되어 이동 전화를 제어하고 통화 채널을 연결시켜줌

 

BSC(Base Station Controller)

제어국

기지국들을 관리하면서 MSC와 연동

 

MSC(Mobile Switching Center)

교환기

음성통화 및 각종 부가 서비스를 제어, 통화로 설정,

여러 다른 장비들 및 외부망과의 연결기능 제공

 

디지털 표준

- GSM

- CDMA

 

GSM은 FDMA + TDMA

 

CDMA(Code Division Multiple Access)

유니크한 코드가 각 유저에게 할당

- 모든 유저는 같은 주파수 대역을 공유하는데, 각 유저마다 Chipping sequence를 가지고, 데이터를 인코딩함

- 동시에 전송이 이루어져도 그냥 데이터가 동시에 보내질 수 있도록 함 => 동시 전송 허용

- encoding signal = (orginal data) * (chipping sequence)

- decoding = 부호화된 시그널과 치핑 시퀀스의 내적

* 코드(치핑 시퀀스)들은 직교되어야 함 -> 직교 시퀀스 간 내적이 0이라 간섭이 최소화됨

 

3G (voice + data) network archtecture

- 데이터 보내기 가능

- 데이터가 인터넷 망 따로 분리되어 보내짐

 

4G

LTE (Long Term Evolution), WiMAX

- 기존 3G 망 사용

- 음성, 데이터가 다 인터넷 망을 통해서 감

- LTE: 기존 3G 사용

- WiMAX: 백본도 무선

 

5G

- 4G에 비해 성능 향상

- 자율 주행 자동차

- 군사용