GSM은 1928년부터 개발되기 시작했으며 최초의 GSM(Group Special Mobile)은 CEPT(Conference of European Posts and Telegraph)가 구성한 개발 그룹의 명칭이었다. GSM은 범유럽에서 사용 가능한 900MHz 대역에서 운용되는 셀룰라 시스템으로 특징은 아래와 같다.
- 높은 음성 품질
- 저렴한 서비스 비용
- International Roaming 지원
- 주파수 대역 사용 효율 향상
- ISDN 호환
GSM은 ETSI(European Telecommunication Standards Institute)가 1989년에 승인하여 이후 크게 상용화 되었다. GSM은 MS(Mobile Station), BSS(Base Station Subsystem), NSS(Network & Switching Subsystem), OSS(Operation Subsystem)으로 구성된다.
1) MS는 단말기와 SIM(Subscriber Identity Module)로 구성되며 SIM에는 가입자 정보가 저장되어 있다. SIM을 이용하면 자신의 단말기가 아니더라도 통화가 가능하게 된다.
2) BSS는 BSC(Base Station Controller)와 BTS(Base Transceiver System)으로 구성되며 NSS에 연결된다.
3) NSS는 MSC(Mobile Switching Center)와 HLR(Home Location Register), VLR(Visitor Location Register)로 구성되며 가입자의 통화를 위한 대부분의 기능을 수행한다. HLR과 VLR은 모두 데이타 베이스이지만 HLR은 홈교환국의 가입자용이고 VLR은 타교환국의 임시 방문 가입자용이라는 점에서 다르다.
4) OSS의 기능은 Network Operation and Maintenance, Subscription Management, Charging and Billing Management로 요약된다.
GSM은 TDMA 방식을 사용하며 통화를 Time Slot 단위로 분리한다. GSM 한 채널은 200KHz의 대역폭을 가지며 8개의 Time Slot으로 분할된다. GSM을 Upbanded시킨 PCN은 DCS1800으로 불리기도 하며 1800MHz 대역에서 운용된다. 기본적으로는 GSM방식에 기초하고 있으며 DCS1800과 프로토콜은 같지만 운용 주파수 대역만 다른 DCS1900도 있다. DCS1800도 SIM을 사용하므로 이론적으로는 GSM과 로밍이 가능하다.
PCN과 GSM 모두 단문 수신 기능(SMS)과 SMS를 응용한 OTA, CBC(Cell Broadcasting), 데이타 전송과 인터넷 접속을 위한 데이타 서비스 기능등을 지원한다.
GSM에서는 Frequency Hopping 방식이 사용되므로 도청이 매우 어렵고 사업자는 각 가입자별로 보안 등급을 설정할 수 있다. GSM의 음성 압축 기술 특성상 Round Trip Delay가 존재하는데 약 100ms정도의 지연 현상이 발생한다. 이러한 지연 현상은 사용자가 인지할 만큼 심각하지는 않지만 크게 말할수록 지연이 많이 생길 가능성이 있다.(약 200ms) 또한 TDMA의 특성상 Multipath에 의한 Phase Cancellation은 Fading을 발생시키고 Signal Power를 낮춤으로 해서 신호 품질의 저하를 가져올 수 있다.
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