16. 무선 전송매체
무선 전송매체는 물리적 회선을 이용하는 것이 아니라 전자기파를 이용하여 데이터
를 전송하는 것을 말한다. 무선 전송매체의 주파수 대역에 따른 전파방식 및 사용용도
는 [표 2-2]와 같다. 자유공간에서 무선 전송매체를 사용하여 통신하기 때문에 주파수
에 제한이 따르며, 전자파의 전파방법이 주파수와 파장에 따라서 사용용도가 다르다.
전자기파는 신호의 주파수와 대역폭이 전기적인 특성을 결정하는 요인이 된다. 전자
기파는 주파수와 방향성에 따라 마이크로파(Microwave)와 라디오파(Radio wave)로 구
분된다. 마이크로파는 방향성을 가지고 있으며, 주파수 범위는 2GHz∼40GHz 정도로
높은 주파수를 사용한다. 반면 라디오파는 방향성이 없으며, 주파수는 30KHz∼1GHz
정도이다. 마이크로파는 위성 마이크로파(Satellite Microwave)와 지상 마이크로파
(Terrestrial Microwave)로 나눠진다.
* 주파수 대역에 따른 명칭 및 사용용도
| 주파수대역 | 명칭 | 용도 |
| 30~300KHz | LF(Low Frequency) | 해상 통신 |
| 300~3MHz | MF(Medium Frequency) | AM 방송 |
| 3~30MHz | HF(High Frequency) | 단파라디오 |
| 30~300MHz | VHF(Very High Frequency) | FM 방송, VHF TV |
| 300~3GHz | UHF(Ultra High Frequency) | UHF TV, 이동전화 |
| 3~30GHz | SHF(Super High Frequency) | 통신위성 |
| 30~300GHz | EHF(Extreme High Frequency) | 단거리 점대점 통신 |
* 주파수 단위와 명칭
| 값 | 기호 | 명칭 | 값 | 기호 | 명칭 |
| 10-1 Hz | dHz | deci Hertz | 101 Hz | daHz | deca Hertz |
| 10-2 Hz | cHz | centi Hertz | 102 Hz | hHz | hecto Hertz |
| 10-3 Hz | mHz | milli Hertz | 103 Hz | KHz | kilo Hertz |
| 10-6 Hz | μHz | micro Hertz | 106 Hz | MHz | mega Hertz |
| 10-9 Hz | nHz | nano Hertz | 109 Hz | GHz | giga Hertz |
| 10-12 Hz | pHz | pico Hertz | 1012 Hz | THz | tera Hertz |
| 10-15 Hz | fHz | femto Hertz | 1015 Hz | PHz | peta Hertz |
| 10-18 Hz | aHz | atto Hertz | 1018 Hz | EHz | exah Hertz |
| 10-21 Hz | zHz | zepto Hertz | 1021 Hz | ZHz | zetta Hertz |
| 10-24 Hz | yHz | yocto Hertz | 1024 Hz | YHz | yotta Hertz |
가. 라디오파(Radio Frequency Wave)
라디오파는 AM이나 FM 라디오방송, VHF/UHF TV 방송, 아마추어 무선통신
(HAM) 등에서 사용하고 있으며, 10KHz에서 1GHz정도의 주파수를 갖는다. 라디오
파는 신호원으로부터 모든 방향으로 퍼져 나가는 전방향성을 가지며, 장거리 전송
이 가능한 특징이 있다. 라디오 방송은 AM(Amplitude Modulation)과 FM(Frequency
Modulation) 방식이 있다. AM 방식은 535~1,605KHz 대역을 이용하고 FM 방식은
88~108MHz 대역을 이용한다. AM 방송의 경우 지표면을 이용한 전파가 사용되고
안테나의 길이는 46~140m로 매우 크므로 지상에 안테나를 설치하여 전파를 발사한
다. FM 방송의 경우 지표면 또는 전리층을 이용하고 안테나의 길이는 1.5m 내외로 서 산꼭대기의 중계소에서 전파를 발사한다. 라디오파는 주파수 대역에 따라 그 특성
이 조금씩 다른데, 저주파 라디오파는 건물과 같은 장애물을 쉽게 통과하지만, 고주
파 라디오파는 장애물에 대해 반사가 일어난다. 비록, 무선으로 전파되지만, 라디오
파 역시 전자기파이므로 거리에 따라 신호의 세기가 감소하며, 주변이 다른 전자기파
에 의해 쉽게 간섭이 일어난다.
나. 지상 마이크로파(Terrestrial Microwave)
지상 마이크로파는 4∼6GHz 또는 21∼23GHz 주파수 대역을 사용하는데, 직진성이
강하므로 송수신을 위해서 일반적으로 파라볼라(Parabola) 안테나를 사용하며, 송수신
안테나는 정확히 일직선상에 놓여야 한다. 지상 마이크로파 전송에서는 중계 탑들의
높이에 따라서 전송거리가 결정되는데, 100m 높이로 중계 탑을 설치하면, 약 80km정
도의 거리를 두고 다음 중계 탑을 설치할 수 있다. 이것은 유선 전송매체를 사용할 때
보다 훨씬 적은 수의 증폭기나 리피터로도 더욱 먼 거리의 전송이 가능함을 의미한다.
하지만, 건물과 같은 높은 고체 구조물을 통과하지 못하고 일부 주파수 대역에서는 비
에 의해 흡수되는 문제점이 있어서 기상조건에 따라서 통신이 영향을 받을 수도 있다.
다. 위성 마이크로파(Satellite Microwave)
위성 마이크로파는 2∼40GHz 주파수 대역을 사용하며, 일반적으로 정지궤도 위성
(Geosynchronous Satellite)을 통한 전송에 이용된다. 광케이블로 연결되지 않은 장거
리 전송, 특히 국제전화와 같은 장거리 전화나, 위성을 통한 TV 방송 등에 사용되고
있다. 한편, 정지궤도 위성과 교신을 하는 지상의 송수신국은 안테나의 방향을 고정
시킬 수 있는 장점이 있어 위성으로부터 나오는 마이크로파를 수신할 수 있으므로 유
선 전송매체가 설치되기 어려운 산악지형과 같은 곳에서도 나아가 지구상의 어느 곳
과도 통신이 가능하다. 하지만, 위성 마이크로파 역시 주파수 대역에 따라 비에 의해
흡수되는 특성이 있기 때문에 기상 상태가 통신에 비교적 큰 영향을 미친다. 또한 송
신국에서 수신국까지 전송을 할 때, 항상 위성을 경유하기 때문에 대략 어느 정도의
전달지연시간이 발생한다는 단점도 있다. 위성 마이크로파를 이용한 위성통신 방식은
[그림 2-33]과 같이 지상에 지구국을 설치하여 정지궤도 통신위성에서 중계하는 방식
을 말한다. 통신위성은 지상으로부터 35,786km 떨어진 위치에서 시간당 10,640km의
속도로 지구궤도를 돌고 있다. 지구는 하루에 23시간 56분의 주기로 움직이므로 인
공위성이 정지하고 있는 것처럼 보인다. 지구에 있는 안테나는 통신위성을 바라보고
고정되어 있어서 통신에는 지장이 없다. 사용주파수는 1~15GHz 대역을 사용하므로
적은 출력으로도 통신이 가능하다.
지구국에서 통신위성으로 발사하는 주파수는 높은 주파수를 사용하며 상향링크
(Up-link)라고 하고, 통신위성에서 지상으로 발사하는 주파수는 낮은 주파수를 사용
하며 하향링크(Down-link)라고 한다.
'정보통신일반' 카테고리의 다른 글
| 정보통신기사, 정보통신학과, 통신직 등 정보통신일반 요점 정리 18. 통신망의 구성형태 (1) | 2023.03.29 |
|---|---|
| 정보통신기사, 정보통신학과, 통신직 등 정보통신일반 요점 정리 17. 통신망의 접속 방법 (1) | 2023.03.28 |
| 정보통신기사, 정보통신학과, 통신직 등 정보통신일반 요점 정리 15. 유선 전송매체 (1) | 2023.03.27 |
| 정보통신기사, 정보통신학과, 통신직 등 정보통신일반 요점 정리 14. 전송 오류 정정 (2) | 2023.03.26 |
| 정보통신기사, 정보통신학과, 통신직 등 정보통신일반 요점 정리 13. 전송 오류 검출 (2) | 2023.03.26 |
