이동 통신 기술의 이해: BWA와 Wi-Fi의 역할

 

이동 통신 - 휴대 단말기를 사용하는 통신 서비스

이동 통신은 이동하면서 스마트폰이나 노트북 등의 기기를 사용할 때 필요한 통신 서비스를 의미합니다. 이 개념은 단순히 통신 서비스만을 지칭하는 것이 아니라, 휴대 단말기 자체를 포함하기도 합니다. 이동 통신 기술은 현대 생활의 필수 요소로 자리 잡고 있으며, 사용자가 언제 어디서나 인터넷에 접속할 수 있도록 지원합니다. 본 글에서는 이동 통신의 대표적인 서비스 중 하나인 WIMAX에 대해 자세히 소개하겠습니다.

 

BWA와 Wi-Fi

 

2.5GHz 대역을 사용하는 BWA 통신 서비스

넓은 의미에서 이동 통신은 단말기나 기지국 중 어느 하나 또는 양쪽이 이동할 수 있는 통신 기술을 포함합니다. 따라서 이동 통신이라고 하면 스마트폰이나 노트북에서의 무선 통신을 모두 포함하며, 좁은 의미에서는 휴대 단말기를 사용하는 통신 서비스로 한정됩니다. 여기에는 BWA(Broadband Wireless Access)와 같은 서비스가 포함됩니다.

 

BWA는 두 가지 주요 형태로 나뉩니다. 첫 번째는 5G와 같은 통신 사업자를 대상으로 하는 광역 서비스이며, 두 번째는 특정 구역에 한정된 서비스입니다. 전자는 모바일 WIMAX라고 하며, 일본의 UQ 커뮤니케이션즈가 일반 서비스를 전개하고 있습니다. 후자는 지역 WIMAX라고 불리며, 공공 서비스의 향상이나 전파가 도달하기 어려운 지역의 대체 네트워크로 활용됩니다.

 

BWA는 모두 2.5GHz 대역폭을 이용하며, 통신 방식은 ITU의 OFDMA 확장 기술을 사용합니다. 이 기술은 주파수 자원의 효율적인 활용을 가능하게 하며, 많은 사용자가 동시에 통신할 수 있도록 합니다. 또한 이동 중에 기지국의 영역을 전환하는 핸드오버 기능이 필요합니다. 핸드오버는 사용자가 이동할 때 연결이 끊기지 않도록 기지국 간의 통신을 원활하게 전환하는 기술로, 사용자 경험을 크게 향상하게 시킵니다. 이 기능은 특히 차량 이동 중이나 통화 중에도 안정적인 연결을 유지할 수 있게 해줍니다.

 

모바일 WIMAX 서비스

모바일 WIMAX는 현재 WiMAX 2+라는 이름으로 주로 다음과 같은 사양으로 서비스됩니다:
- 주파수 대역 : 2.5GHz
- 통신 방식 : WiMAX Release 2.1 (TD-LTE)
- 통신 속도 : 하향 440Mbps, 상향 75Mbps (사양상 최대치)

모바일 WIMAX는 현재 스마트폰이나 노트북용 모바일 Wi-Fi 라우터로 주로 사용되고 있습니다. 이 기술은 터널이나 지하, 건물 내부 등에서 전파가 도달하기 어려운 단점이 있지만, 연결이 유지되면 안정적인 통신 속도와 품질을 제공합니다. 이는 특히 데이터 전송이 중요한 환경에서 유리합니다. 예를 들어, 긴급 상황에서의 데이터 전송이나 방송 중계 등에서 신뢰성을 보장하는 데 큰 역할을 합니다.

 

Wi-Fi - IEEE 802.11시리즈의 무선 접속 기술

Wi-Fi는 IEEE 802.11시리즈의 규격에 따라 무선으로 네트워크에 연결하는 기술입니다. 원래는 업계 단체의 명칭이었으나, 현재는 무선 LAN 규격의 일종으로 널리 사용되고 있습니다. Wi-Fi는 무선 LAN의 일종으로 IEEE 802.11시리즈에 규정되어 있으며, Wi-Fi 얼라이언스(Wi-Fi Alliance)에서 대응 기기의 인증 및 보급을 담당하고 있습니다. Wi-Fi의 발전은 인터넷 사용의 편리함을 많이 증가시켰고, 다양한 기기들이 서로 연결될 수 있는 환경을 조성하였습니다.

Wi-Fi 규격은 주파수 대역이나 통신 속도에 따라 a, b, g, n, ac와 같은 접미사를 붙여서 구분합니다. 예를 들어, 2.4GHz 대역을 사용하는 Wi-Fi는 b/g/n 규격에 해당하며, 5GHz 대역을 사용하는 Wi-Fi는 a/n/ac 규격에 속합니다. 이러한 구분은 사용자가 필요에 따라 적절한 Wi-Fi 기술을 선택할 수 있도록 도와줍니다. Wi-Fi는 가정, 사무실, 카페 등 다양한 장소에서 쉽게 접근할 수 있는 인터넷 연결을 제공하여, 사용자에게 편리한 환경을 만들어 줍니다.

 

Wi-Fi의 주파수와 전송 특성

Wi-Fi 장치는 통신에 전파를 사용합니다. Wi-Fi 장치를 이해하기 위해서는 전파 특성을 아는 것이 중요합니다. 무선 연결에서는 일반적으로 주파수가 높아질수록 더 많은 양의 데이터를 전송할 수 있습니다. 그러나 주파수가 높아지면 전파 도달 거리가 짧아지고, 물체나 차폐물의 영향을 받기 쉬워집니다. 예를 들어, 5GHz 대역의 Wi-Fi 규격은 2.4GHz 대역보다 전송 속도가 빠르지만, 차폐물 등으로 전파가 도달하기 어려운 단점이 있습니다. 또한 높은 주파수는 소비 전력이나 발열량이 커지는 경향이 있습니다.

높은 주파수 대역에서는 다중화 효율이 높아집니다. 예를 들어, 1회선(채널)분의 전송에 20MHz 주파수를 할당하면, 5.0~5.1GHz 대역(100MHz)에서 채널을 5개 사용할 수 있습니다. IEEE 802.11n이나 11ac 등의 규격에서는 여러 개의 안테나를 채널별로 할당할 수 있으며, MIMO(Multiple Input Multiple Output) 기술을 통해 전송 속도를 높이는 것이 가능합니다. MIMO 기술은 다수의 안테나를 사용하여 신호의 전송 효율을 극대화하는 방법으로, 데이터 전송의 품질과 속도를 동시에 향상하게 시킵니다.

또한, 빔 포밍 기술은 특정 방향의 전파 강도를 조정할 수 있는 기능으로, 전파의 도달 범위를 극대화할 수 있습니다. 이 기술을 통해 사용자는 더 안정적이고 강력한 신호를 받을 수 있으며, 특히 많은 사용자가 동시에 접속하는 환경에서도 원활한 연결을 유지할 수 있습니다. 빔 포밍은 Wi-Fi의 성능을 최적화하는 데 중요한 역할을 하며, 사용자 경험을 향상하는 데 기여합니다.

이동 통신과 Wi-Fi 기술은 현대 사회에서 정보 통신의 핵심 요소로 자리 잡고 있으며, 사용자에게 편리하고 안정적인 인터넷 연결을 제공합니다. 이러한 기술들은 특히 스마트폰, 노트북, IoT 기기 등 다양한 단말기를 통해 우리의 일상생활에 깊이 통합되어 있습니다. 이동 통신은 사용자가 이동 중에도 끊김이 없는 통신을 가능하게 하여, 업무와 개인적인 소통을 원활하게 합니다. Wi-Fi는 주로 고정된 장소에서 빠른 데이터 전송을 지원하며, 공공장소나 가정에서의 인터넷 사용을 더욱 편리하게 만들어줍니다.