LTE 모바일 브로드밴드(양장본 Hardcover)

이 책은 최근 통신사들이 앞다투어 서비스를 내놓고 있는 4세대 이동통신 시스템, 4G에 관한 기술을 다루고 있다. 또한, 4G 기술 이해에 도움이 될 휴대전화 시스템과 단말기 기술, 그리고 WiFi로 불리는 무선 LAN 기술에 대해서도 설명하고 있다. 이 책은 'IMS'라는 이름으로 IP에 의한 멀티미디어 서비스 제공 시스템 기술에 관한 번역서를 우리나라에서 출간한 바 있는 김무완 박사가 일본 현장 근무 경험이 풍부한 전문가와 공저로 펴낸《進化し績ける携電話技術》을 우리나라에 맞게 편역한 것이다. 일본의 저자들은 Fujitsu, Toshiba, 일본 IBM, 루센트 등에서 10여 년간 개발자로서 경험한 노하우를 바탕으로 이 책을 집필하였다. 이 책의 특징은 WiBro/WiMAX/LTE 기술에 대한 상세 설명은 물론, 이용자 입장에서 제일 중요한 단말기 기술에 대해 하드웨어는 물론 소프트웨어 기술에 대해서도 실제로 현장 적용이 가능한 구체적 데이터를 제시하면서 친절히 소개하고 있다. 스마트폰을 포함한 앞으로의 모바일 단말은 일반적인 이동통신망뿐만이 아니라 무선 LAN까지를 망라하여 seemless하게 연결될 필요가 있다. 그런 의미에서 전문가에게는 무선 LAN 기술에 대한 깊은 이해 또한 필요할 것이다. 이 책은 무선 LAN에 대해 기초 기술은 물론 시큐어리티, 셀 설계와 로밍에 대한 노하우에 대해서도 비교적 상세히 다루고 있다.

그런 점에서 이 책은 이동통신 전문가를 위한 입문서로서 충분히 그 역할을 다할 것으로 믿는다. 더욱이 대학 4학년생이나, 대학원 신입생을 위해서도 실용적인 시스템 정보를 충분히 이해하는 데 부족함이 없게 구성되었다.



저자 머리말

최근의 휴대전화 기능은 눈부시게 발전을 거듭하고 있다. 일반 이용자는 물론, 비즈니스에서도, 그리고 기술적인 면에서도 항상 주목받는 새로운 화제가 끊임없이 회자되고 있다.

휴대전화는 1980년대에 자동차 전화로 상용화되었지만, 1990년대에 들어서는 편리하다는 이유로 개인용에 맞도록 다양하게 개발된 단말들에 의해 폭발적으로 보급되기에 이르렀다. 2000년대에 들어오면서 사진, 방송, 수신, 전자지갑 등 전화 이외의 기능이 추가되면서 당초 휴대할 수 있는 전화기에서 개인이 생활하는 데 없어서는 안 될 퍼스널 디바이스로 진화해 왔다.

그러나 휴대전화는 결코 지금이 완성된 것이 아니라 앞으로도 계속 진화해 나갈 것이다. 고속무선 LAN, WiMAX, LTE 등 획기적인 기술과 접목되면서 다음 단계로 비약적인 발전을 이루어 갈 것이다.

한편, 휴대전화 관련 기술은 많은 기술과 연계되어 실현된다. 휴대전화 단말 실현 기술에서부터 휴대전화를 수용하여 서비스를 제공할 수 있게 하는 이동통신 네트워크 기술까지 다양한 첨단기술이 관련되어 있으며, 여러 곳에서 쉬지 않고 연구, 개발되고 있다. 무선통신 기술, 네트워크 기술, 단말기 실현 기술, 정보처리 기술 등 ICT 분야의 다양한 기술들이 유기적으로 조합되어 휴대전화 서비스가 실현되고 있다. 이제 휴대전화와 관련된 기술은 한 사람의 기술자가 이해할 수 있는 범위를 훨씬 넘어서고 있다.

이 책은 휴대전화 단말, 이동통신 네트워크 등 휴대전화와 관련 있는 기업의 기획, 개발, 영업 등 실무를 맡은 사람들을 염두에 두고, 휴대전화와 관련된 다양한 기술을 한 권의 책으로 종합적인 이해를 할 수 있도록 도움을 주고자 집필한 것이다. 특히 휴대전화의 다음 단계로의 비약적 발전을 가져올 새로운 기술 중심으로 기술하고 있다. 또한, 대학의 전문 과정에서 새로운 휴대전화 관련 기본 기술을 배우는 학생들에게도 더욱 깊은 이해를 원하는 경우의 좋은 참고서로써 활용될 수 있을 것으로 믿는다.

제1장에서는 제2장 이후 내용을 이해하는 데 도움이 되도록, 휴대전화 배경과 기본적인 기술에 관해 논하고 있다. 먼저 배경으로서, 휴대전화 역사와 중요한 데이터를 소개하고, 기본적인 기술에 대해 설명한다. 현재 휴대전화의 주류를 이루고 있는 제3세대 시스템에 대해 언급하고, 새로운 동향으로서 무선통신 기술, IMS, 융합 네트워크에 관해서도 다룬다.

제2장에서는 휴대전화를 실현하는 기술, 즉 단말기 실현 기술을 소개한다. 먼저 휴대전화 하드웨어 기술로서 통신기능부, 정보단말부, 전원부를 실현하는 기술을 설명한다. 다음, 소프트웨어 기술로서 OS, 어플리케이션, 멀티미디어 처리부에 관해 기술한다. 더욱 경쟁력 있는 단말기를 실현하기 위한 차별화 기술로서 장시간 동작 기술, 소형경량화 기술, 고신뢰화 기술에 대해서도 언급한다.

제3장에서는 휴대전화에 탑재가 점점 많아지고 있는 무선 LAN에 관하여 소개한다. 무선 LAN에서는 음성통화도 가능하지만, 인터넷 접속 등 데이터 통신을 보완하는 용도로의 활용이 증가하는 추세다. 먼저 무선 LAN 규격을 설명한 후 물리계층, MAC 계층에 대하여도 논한다. 다음에 보안기술과 무선 셀 설계와 로밍에 대해서도 다룬다.

제4장에서는 상용화 서비스가 시작된 WiMAX를 소개한다. 당분간은 데이터통신 서비스만을 제공하지만, 시스템은 음성통화도 할 수 있도록 설계되어 있어서 장기적으로는 휴대전화 서비스에의 활용이 보편화될 것으로 보인다. WiMAX의 규격, WiMAX 포럼에 대해 언급하고, 물리계층, MAC 계층과 WiMAX에서의 첨단기술, 시스템 전체 아키텍처 및 앞으로의 발전 방향에 대해서도 설명한다.

제5장에서는 현재 3.9세대 서비스로 주목받는 LTE(Long Term Evolution)를 소개한다. LTE의 등장 배경과 동향에 대해 살핀 후, LTE 요소 기술로서 대역확대 기술, 신호전송 방식, MIMO를 지원하는 기법, 데이터 변조 방식뿐만 아니라 다운링크와 액세스 절차 등에 관해서도 상세히 다룬다. 또한, LTE의 코어 네트워크인 SAE의 표준화 동향, 시스템 아키텍처, 모빌리티 제어방식과 더불어 본격적인 4G 시스템인 IMT- Advanced 개발 동향에 관해서도 설명한다.

집필은 제1장은 金, 제2장은 佐相, 村上, 제3장, 제4장은 的?, 제5장은 字野가 각각 맡았다. 마지막으로 이 책을 집필하면서 '참고문헌'에 보인 문헌, 자료 등을 참고로 하였다. 도표 인용 또는 이용을 흔쾌히 허락해 주신 관계자 여러분께 감사드린다.

제1장 휴대전화 기술의 개요와 동향

1.1 국내 이동통신 기술의 발전 과정

1.1.1 1세대 이동통신

1.1.2 2/2.5세대 이동통신

1.1.3 3세대 이동통신

1.1.4 4세대 이동통신

1.2 휴대전화의 기본 기술

1.2.1 무선통신 기술

1.2.2 네트워크 제어 기술

1.3 휴대전화 기술의 발전

1.3.1 개요

1.3.2 제3세대 시스템

1.3.3 무선통신 기술의 진전

1.3.4 IP 네트워크 제어 기술(IMS)

1.3.5 융합 네트워크

1.4 광대역 전송 기술 - WiMAX

1.4.1 WiMAX 개요

1.4.2 WiMAX 기술 도입 배경

1.4.3 기술적 특징



제2장 휴대전화 단말기

2.1 개요

2.2 휴대전화의 하드웨어

2.2.1 통신 기능부

【컬럼1】직교 변조(1)

【컬럼2】직교 변조(2)

2.2.2 정보 단말부, 입출력 디바이스

【컬럼3】수신 회로의 SN비

2.2.3 전원(전지), 저소비 전력화

【컬럼4】CMOS-LSI의 소비 전력

2.3 휴대전화 단말의 소프트웨어

2.3.1 개요

2.3.2 휴대전화용 OS

2.3.3 어플리케이션

2.4 휴대전화 단말 내장 시뮬레이션 기술

2.4.1 케이스의 강도 해석 예

2.4.2 전자계의 특성 해석 예

2.4.3 열 해석의 예

2.4.4 제조 시뮬레이션

2.5 차별화 기술

2.6 앞으로의 동향



제3장 무선 LAN

3.1 무선 LAN 규격

3.1.1 IEEE 규격 802.11a/b/g/n

3.1.2 2.4GHz 대역의 채널과 주파수

3.1.3 5GHz 대의 채널과 주파수

3.1.4 Wi-Fi 얼라이언스

3.2 물리층

3.2.1 각종 변조 방식

3.2.2 1차 변조

3.2.3 2차 변조(스펙트럼 확산부터 OFDM까지)

3.2.4 채널 할당

3.2.5 40MHz 채널(11n)

3.2.6 MIMO(11n)

3.2.7 MIMO/SDM(11n)

3.2.8 MIMO/STBC(11n)

3.2.9 MIMO/송신 빔포밍(11n)

3.2.10 Short Guard Interval(11n)

3.2.11 802.11n의 통신 속도

3.3 MAC층

3.3.1 CSMA/CA의 구조

3.3.2 비콘

3.3.3 인증과 어소시에이션

3.3.4 RTS/CTS와 데이터/ACK에 의한 충돌 회피

3.3.5 프레임ㆍ어그리게이션과 블록 ACK 11n

3.3.6 QoS

3.3.7 전력 절약 모드

3.3.8 가상 액세스 포인트

3.3.9 스프리트 MAC

3.4 보안

3.4.1 MAC 어드레스 인증

3.4.2 WEP

3.4.3 802.1x 인증

3.4.4 HTML 인증(Web 인증)

3.4.5 현재의 무선 LAN 보안 상황

3.4.6 무선 IDS/IPS

3.4.7 무선 IPS에 의한 방어

3.5 무선 셀 설계와 로밍

3.5.1 무선 셀 설계의 구상

3.5.2 11n에서의 무선 셀

3.5.3 무선 셀 재고찰

3.5.4 로밍의 구조

3.5.5 고속 로밍

3.5.6 L3 로밍

3.5.7 가상 셀 단일 채널ㆍ구조

3.5.8 무선 단말의 설정과 동작

3.6 휴대전화로서의 무선 LAN



제4장 WiMAX

4.1 WiMAX 규격

4.2 WiMAX 포럼에 대해

4.3 물리층

4.3.1 주파수 대역

4.3.2 1차 변조

4.3.3 2차 변조(SODFMA)

4.3.4 서브 채널화

4.3.5 최대 통신 속도

4.3.6 이중 방식(Duplex Operation System)

4.3.7 최신기술이 적용된 물리층 기능(AMC/CQICH/HARQ)

4.4 MAC층

4.4.1 Ranging

4.4.2 QoS

4.4.3 전력 절약 기능

4.4.4 핸드 오프

4.4.5 보안

4.5 WiMAX의 첨단 기술

4.5.1 스마트 안테나(AAS)

4.5.2 부분 주파수 재이용

4.5.3 멀티 캐스트/브로드캐스트ㆍ서비스(MBS)

4.6 시스템 전체 구조

4.6.1 구조

4.6.2 ASN와 CSN

4.6.3 참조점

4.6.4 핸드 오프 지원

4.7 모바일 WiMAX의 향후



제5장 LTE

5.1 LTE

5.1.1 배경

5.1.2 표준화 동향

5.1.3 LTE에 있어서의 새로운 서비스

5.1.4 LTE 데모

5.1.5 LTE의 요소 기술

5.1.6 LTE 다운 링크

5.1.7 LTE 네트워크 구조

5.2 SAE

5.2.1 SAE의 요건

5.2.2 SAE의 표준화 동향

5.2.3 시스템 구조

5.2.4 모빌리티 제어

5.2.5 SAE와 IMS와의 관계

5.3 IMT-Advanced

- INDEX

강철희 저자 강철희는

- 1975년 일본 와세다대학 전자통신과 졸업

- 1977년 동대학 대학원 석사과정 수료

- 1980년 동대학 대학원 박사과정 수료(공학박사)

- 1980～1995년 한국전자통신연구소 단말기기 연구실장, 정보통신 연구부장, ISDN연구개발본부장, 통신시스템 연구단장

- 1995년부터 고려대학교 전자과 교수