Technical Standard for Wireless LAN Using Spread Spectrum

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스펙트럼 확산기법을 사용한 무선 ,!. 기술 기준

4ECHNICAL 3TANDARD FOR 7IRELESS ,!. 5SING 3PREAD 3PECTRUM

박승근3 ' 0ARK 무선통신표준연구실 연구원

본 글에서는 일반적인 무선 ,!.기술과 사용 주파수 대역에 대해서 간략히 기술하였고특히스펙트럼 확산방식을 사용하는 무선 ,!.의 규제항목을 $3방식과 &(방식으로 구분하여 )%%% 표준안 을 중심으로 두 방식을 비교하였다그리고 무선 ,!.과 관련된 제외국 표준안 및 관련 법규%43

표준안 )%%% 표준안 &## 0ART 일본 2#2 !등 를 국내 무선 ,!.기술기준과 비교하 여 새로운 기술기준 항목을 도출하였다

)

무선 ,!. 개요

무선 ,!.은 유선 ,!.에서 사용하는 선로라 는 전송매체를 2& 혹은 적외선으로 변경한 것으 로 유선 ,!.을 대체하기보다는 기간망과 이동 사 용자간의 수십 미터 이내의 종단 연결점 혹은 접 속점을 제공하다는 개념으로 구성된다 특히 이 동성-OBILITY 과 확장성3CALABILITY 특성 때문에 학교 병원 공공기관 캠퍼스 등에서 활용할 수 있는 망으로 최근에 각광받고 있다 일반적인 전 형적인 무선 ,!. 구성은 그림 과 같은데 접 속점ACCESS POINT 은 유선망에 연결해주는 기능과 인근지역의 무선망 트래픽에 대한 매개역할을 한 다 무선망 구성은 주어진 신호전력의 도달거리에 따라 제한을 받는데 무선 ,!.도 셀룰러 시스템 과 같이 셀구성이 가능하다

그림 는 로밍을 할 수 있는 무선 ,!. 구성 도를 보여주고 있는데 사용되는 셀반경은 짧아 서 흔히 마이크로 셀이라고 부르기도 한다 그림

는 무선 ,!. 어댑터를 장착한 MOBILE 0#의 로 밍기능을 지원하는 것을 보여 주고 있다 그리고 유선 ,!.과 비교한 무선 ,!.의 장점은 다음과 같다

{ 배선으로부터 해방

{ 단말기 설치의 자유도 향상 { 신속한 ,!. 구축 가능

현재 주요 국가에서는 무선 ,!.의 활성화 를 적극적으로 추진하고 있는데 미국 &##에서 는 0ART에 <3UBPART % 5NLICENSED .ATIONAL )NFORMATION )NFRASTRUCTURE 규정을 두어 유럽의 ()0%2,!.과 경쟁할 수 있도록 관련 산업을 촉

(2)

전 전 전

전자자자자통통통통신신신동신동동동향향향분향분분분석석석석 제권 제호 년 월

그림 무선 ,!.구성도

그림 로밍을 고려한 무선 ,!.구성도

진시키고 있다

))

무선 ,!. 주파수와 기술

무선 ,!.에서 사용되는 기술은 그림 과 같 이 크게 적외선 방식과 2&방식으로 구분할 수 있 는데 2&방식에는 협대역과 광대역이 있으며 광 대역에는 $IRECT 3EQUENCE 방식과 &REQUENCY (OP PING 방식이 있다 그리고 각 방식과 사용 주파수

별로 구분하여 무선 ,!.을 전력과 최대 서비스 반경으로 분류된 자료는 참고문헌;=에 상세히 나 와있다

주요 나라의 무선 ,!. 주파수대는 그림 와 같으며 세계적으로 무선 ,!.용으로 지정된 것 은 '(Z 대역이다

 적외선 방식

적외선은 장애물을 만나면 신호가 약해져 버 리는 직진성을 가지며 주파수가 낮은 전파보다 반사가 잘되는 성질을 가지고 있다 따라서 이러 한 적외선의 성질을 이용하여 전자기적 간섭에 강 하고 적외선이 딱딱한 표면에 반사될 수 있는 사 무실 환경에 적합한 무선 ,!.을 구성할 수 있다

적외선 방식은 46 642 등과 같은 가전제품의 원 격 제어장치에 널리 활용되고 있는 기술을 사용하 는 것으로 유선망과 비슷한 속도를 가질 수 있는 데 KM거리에서 최대 -BPS 전송속도를 가진 다 그리고 적외선 방식의 장점은 높은 주파수로 인한 전송속도의 향상과 송수신에 사용되는 각종 소자의 반도체 구성으로 인한 처리속도의 향상을 들 수 있다 그러나 직진성 때문에 업무용으로 활 용할 수 있는 거리가 제한적인데 적외선 방식으 로는 빌딩 사이거리에 사용될 수 있는 직접 적외 선 방식과 넓은 공간의 사무실 벽과 천장면 등의 반사를 이용하는 방식과 반사를 이용하지 않고 가 시경로를 이용하는 방식이 있다

 협대역 방식

협대역 방식은 송신기 안테나에서 발사되는 스 펙트럼의 확산 없이 하나의 채널을 이용하여 2&

Server

Access Point

Access Point Access Point

Server

Access Point

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스펙트럼 확산기법을 사용한 무선 ,!. 기술기준

그림 무선 ,!.방식 분류

그림 국내외 무선 ,!.용 주파수대

에너지를 전송하는 일반적인 2&방식으로 라디오 방송에 사용되는 !- &-을 예로 들 수 있다 이

방식은 지연 확산되는 다중경로로 인한 심볼간 간 섭과 신호의 페이딩 문제를 가지고 있다

무선 LAN 방식 적외선 방식

RF 방식 협대역 방식

광대역 방식 Direct Sequence 방식 Frequency Hopping 방식

900MHZ

미국: 902 ~ 928MHz/26MHz(SS, 협대역)

유럽: 2400 ~ 2483.5MHz/83.5MHz (SS) 미국: 2400 ~ 2483.5MHz/83.5MHz (SS, 협대역) 일본: 2.471 ~ 2497MHz/26MHz (SS)

한국: 2.4 ~ 2.48MHz/80MHz (SS)

유럽: 5.15 ~ 5.25GHz/100MHz, 유럽전체 (HIPERLAN) 5.25 ~ 5.30GHz/50MHz, 국가별 (HIPERLAN) 미국: 5.725 ~ 5.850GHz/125MHz (SS 방식)

5.725 ~ 5.875GHz/150MHz (협대역)

5.15 ~ 5.35GHz, 5.725 ~ 5.825GHz/300MHz (U-NII) 한국: 5.725 ~ 5.825GHz/100MHz (SS, 협대역)

유럽: 17GHz 대역/200MHz

미국: 18.8 ~ 19.2GHz/400MHz (면허가 필요한 대역) 24.0 ~ 24.25GHz/150MHz

일본: 17 ~ 19GHz 대역 주파수 배정 예정

한국: 17.705, 17.715, 17.725, 17.735, 19.285, 19.295GHz

미국에서는 40GHz 이상에 대한 NPRM 을 고시함

유럽: 61.0 ~ 615GHz/1.5GHz

SS: Spread Spectrum 2GHz

5GHz

17GHz

40GHz

60GHz

주파수대

(4)

전 전 전

그림 $3원리

 광대역 방식

광대역 방식에는 그림 에서와 같이 FRE QUENCY HOPPING 이하 @&(라고 함 과 DIRECT SE QUENCE 이하 @$3라고 함 방식이 있는데 그 특 징은 다음과 같다

가 $3 방식

그림 와 같이 $3 방식은 송신기에 정보신호 비트율보다 휠씬 빠른 전송속도를 가지는 0.코드 혹은 확산부호를 사용하여 송신기 안테나로부터 발사되는 스펙트럼을 확산시켜는 방식이다 그 림 은 확산부호에 의한 송신기 스펙트럼의 확산 전후를 보여 주고 있다 수신기에서는 송신기에 대응되는 0.코드로 원하는 신호만 DESPREADING시

그림 $3방식의 간섭

켜 복조를 하는데 잡음 혹은 간섭에 해당하는 신 호는 더욱 확산을 시켜는 장점이 있다 즉 그림

에서 " 무선국 스펙트럼은 수신기의 0.코드에 의해 확산되어 ! 무선국에 대해서 잡음의 역할을 한다 또한 그림 은 낮은 전력밀도를 사용하여 같은 주파수를 사용하는 $3 방식이 타 무선국에 간섭을 주는 확률이 낮다는 것을 잘 보여주고 있 다 &## 규정은 $3 방식에 대해서 처리이득과 전 력밀도로 스펙트럼을 규제하여 타 서비스 무선국

p(t) 확산부호

d(t) d(t) × p(t)

d(t)

p(t)

d(t) ×p(t)

“1” data bit

“0” data bit

전력

주파수

주파수 전력

(a) Spreading 전

(b) Spreading 후 A 무선국

A 무선국 B 무선국

(5)

그림 &(원리

과의 혼신 가능성을 적게하고 있다

나 &( 방식

&( 방식은 그림 과 같이 송신기에서 발사 되는 반송파가 0.코드에 의해 특정한 패턴에 따 라 시간적으로 전환해 감으로서 협대역 신호를 광 대역 신호로 변환하는 방식인데 송신기와 수신기 는 적절하게 동기화가 되어 있어야 한다 &( 방식 의 종류는 SLOW &(와 FAST &(가 있다 FAST &(방 식은 한 기호SYMBOL 에 대해서 여러 번 주파수가 호핑HOPPING 하는 방식을 말하며 3LOW &( 방식 은 여러 개의 기호SYMBOL 에 한번 주파수가 호핑 하는 방식이다 그림 은 FAST &( 방식을 보여주 고 있다 그림 은 주파수가 호핑하는 것을 주파 수 대역으로 표현하는 것인데 ! 무선국 반송파 가 " 무선국 반송파과 겹치지 않게 사전에 0.코 드로 정한다 그러나 같은 주파수를 사용하는 타

서비스 무선국은 그림 과 같이 반송파가 겹칠 확률이 있으므로 &( 방식에서는 반송파의 DWELL TIME HOP RATE 을 규제하여 타 서비스 간섭을 최소화하고 있다

))) $3

방식과 &( 방식 비교

스펙트럼 확산기법을 사용하는 무선 ,!. 기 술에서 $3 방식과 &(방식의 비교는 다원접속 기 술의 논쟁이었던 4$-!와 #$-!기술비교와 비 슷한 양상인데 H표 I은 두 방식의 장단점을 보여 주고 있다

-ICROWAVE *OURNAL에서 )%%% 의 물리계 층을 중심으로 &(와 $3방식의 주장한 것을 요 약하면 H표 I와 같다;= 본 글에서는 $3방식과

&(방식의 비교를 )%%% 를 기준으로 하였 으므로 일반적인 무선 ,!.에서 사용되는 $3방

d(t) y(t)

Frequency Synthesizer

PN Sequence Generator

Time Frequency

f16 f15 f14 f13 f12 f11 f10 f9 f8 f7 f6 f5 f4 f3 f2 f1

Data = 0 1 1 0

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전 전 전

그림 &(방식의 간섭

H표 I &(방식과 $3방식의 비교

방식 장점 단점

$3

잡음에 대한 면역성이 있음

다중경로 효과에 적절히 대처할 수 있음

채널의 대역폭이 커야함 긴 0.코드로 인하여 포

착시간이 김

NEAR TO FAR 문제가 있음

&(

짧은 0.코드로 $3보다 포착시간이 짧음 NEAR TO FAR 문제가 없음

호핑을 위한 복잡한 주 파수 합성기가 필요함 에러보정이 필요함

식과 &(방식의 기술비교는 아니다 그렇지만 일 반적으로 &(를 사용하는 무선국이 $3방식의 무 선국보다 )3-대역에서 같이 사용되는 협대역 무 선국에 간섭을 줄 확률은 높다

H표 I의 "%2값과 RELIABLE LINK PROBABILITY을 비 교하면 $3 방식이 &(방식보다 우수하다는 것을 알 수 있다 즉 $3방식이 &(방식보다 잡음에 강 건하고 서비스 반경이 넓다 그리고 무선 ,!.에 서 가장 중요한 것은 망 THROUGHPUT이다 다시 말 하면 얼마나 많은 사용자가 하나의 채널을 동시 에 사용할 수 있느냐 하는 것이 무선 ,!.의 성능 을 좌우한다 )%%% 에서는 $3방식과 &(방

식 모두 #3-!#!#ARRIER 3ENSE -ULTIPLE !C CESS#OLLISION !VOIDANCE 를 사용하는데 패킷의 효율적인 측면에서 $3방식이 &(방식보다 우수하 다 왜냐하면 )%%% 표준안 에서는 &(방식 인 경우 BYTE로 제한하고 있는데 반하여 $3방 식은 혹은 BYTE로 지정할 수 있기 때문 이다 즉 이러한 바이트의 차이는 &(방식이 긴 데이터의 패킷을 여러 조각으로 더 나누어야 한 다는 것을 의미한다

)6

국내외 무선,!. 송신기 기술기 준 및 표준안

 %43 규격

%43 표준안 은 확산 스펙트럼 기술을 사용한 무선 ,!.의 유럽 표준안 으로 사용 주파 수 범위는 i-(Z이다 &(방식의 변 조 방식은 적어도 겹치지 않은 개의 채널 수를 사용해야 하는데 채널 간격은 첨두전력 아래의

D"대역폭이다 그리고 &(방식의 DWELL TIME은

초를 초과해서는 안되며 각 채널은 적어도 다 음과 같은 시간간격 안에서 한번은 점유되어야 한 다

{ 시간간격f r DWELL TIMEHOP r 채널 수

%43 표준안 에 있는 무선 ,!. 관련 송신기 규제항목은 크게 발사전력과 스퓨리어스 발사강도이다 H표 I은 무선 ,!.의 유효발사전 력에 대한 기준값을 %)20 관점에서 규정한 것이 고 H표 I는 그림 에서 정의한 주파수 범위를 제 외한 대역의 스퓨리어스 발사강도의 기준값이다

주파수대역

A 무선국 반송파 타 서비스 무선국 반송파

B 무선국 반송파

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H표 I $3방식과 &(방식 성능비교

항목 $3103+-BPS &('&3+-BPS &('&3+-BPS 기준값

"%2 ^p ^p ^p 3.2 D"

r^p ^p r^p 3.2 D"

2ELIABLE ,INK 수신기 pD"M

0ROBABILITY 거리 M

실험조건

b 출력 M7

b 안테나 다이버시티 사용 b 총 수신기 잡음 D"

b $ELAY 3PREAD NS

H표 I발사전력의 기준값

항 목 &( %)20 $3 %)20

유효 복사전력%_ECTIVE RADIATED POWER p D"7 M7 p D"7 M7 첨두 전력밀도0EAK POWER DENSITY p D"7 M7 K(Z p D"7 M7 -(Z

H표 I스퓨리어스 발사강도

대역 협대역 광대역

운영 기준값 대기 기준값 운영 기준값 대기 기준값

-(Zi'(Z pD"M p D"M pD"M(Z pD"M(Z

i '(Z pD"M pD"M pD"M(Z pD"M(Z

i '(Z

pD"M pD"M pD"M(Z pD"M(Z

i '(Z

H표 I의 협대역에 대한 기준은 년도 %43

표준안 에 있는데 측정시 K(Z 분해 대 역폭으로 재측정하여 그 차이가 D"이하이면 협 대역 신호로 본다

 )%%% 표준안

공중선 전력에 대한 )%%% 표준안 을 보면 &(방식-BPS 은 최소 %)20가 M7를 지원해야 하고 $3방식-BPS 은 최소 전송 전력이 M7보다 작지 않아야 한다 그리고 주파수 허용편차에 대한 &(방식의 기준값은

그림 주파수범위의 정의

K(Z 이내이고 $3방식-BPS 은 PPM이 내로 규정되어 있다 또한 인접채널전력에 대 한 &(방식-BPS 은 H표 I와 같으며 $3방

주파수범위 분해대역폭: 100kHz

30dBm

(8)

전 전 전

식-BPS 은 그림 과 같은 발사 마스크로 무선 ,!.의 송신 스펙트럼을 규제한다 송신기의 변조방식으로 $3방식에서는 $"03+$I_ERENTIAL 1UATERNARY 0HASE 3HIFT +EYING 혹은 $103 +$I_ERENTIAL 1UATERNARY 0HASE 3HIFT +EYING 를 사용하고 &(방식은 '&3+'AUSSIAN &REQUENCY 3HIFT +EYING 을 적용한다

그림 $3방식의 발사마스크

 &## 0ART 규정

미국 &## 규정집에서 무선 ,!.의 관련 규정 으로는 0ART 0ART 그리고 0ART

3UBPART % 5NLICENSED .ATIONAL )NFORMATION )NFRAS TRUCTURE가 있는데 그 중에서 0ART 이 스펙 트럼 확산대역을 이용한 무선 ,!. 규정이다 &#

#는 년 월 일 스펙트럼 확산대역에 관한 규 정의 개정을 고시하여 관련 업체 및 기관으로 의 견을 받아 년 월 일 새로운 규정을 발표하 였다 발표된 새로운 규정은 다음과 같다

■ 0ART 개정안 가 &($3 적용

&(

{ 주파수 이격 K(Z 혹은 D" 대역폭 중 큰 값을 선택함

{ 의사랜덤0SEUDORANDOM 에 의하여 호핑 주파 수가 사전에 결정되어야 함

{ 각각의 호핑 주파수는 균등하게 사용되어야 함

{ 수신기의 입력 대역폭은 송신기의 호핑 채널 대역폭과 일치되어야 함

{ 동기화를 해야 함

I -(Z 대역의 &( 운영

b 호핑채널의 D" 대역폭이 K(Z 보다 작은 경우 적어도 개의 호핑 주파수를 사용하여야 함

호핑 채널의 평균 점유시간은 초 동안 에 초를 초과해서는 안됨

b 호핑채널의 D" 대역폭이 K(Z보다 큰 경우

적어도 개의 호핑 주파수를 사용하여야 함

호핑 채널의 평균 점유시간은 초 동안 에 초를 초과해서는 안됨

II -(Z와 -(Z 대역 에서 운용되는 &(

b 적어도 개의 호핑 주파수를 사용하여 야 함

b 호핑 채널의 최대 D" 대역폭은 -(Z임

0ART 개정안 에서 제목기호는 &## 원문표기를 따 름

0dBr

－30dBr

－50dBr

fc fc + 11 MHz fc + 22 MHz fc－11 MHz

fc－22 MHz

주파수대

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H표 I인접채널전력 기준값

{ 송신기와 수신기의 DUTY CYCLE은 이고 송신 프레임은 SEC이다

{ 측정대역은 -(Z 이다

{ 기준값

b pD"M 이하 이거나

b 지정된 송신 채널 -으로부터 떨어진 .채널에서 측정한 값이 다음 기준값보다 작을 것

인접채널전력 기준값

채널 기준값

. - u pD"M 혹은 pD"C 중 작은 값 .- u pD"M 혹은 pD"C 중 작은 값 { 측정장비는 PEAK DETECTOR를 가지고 있고 분해대역은 K(Z이어야 한다

b 호핑 채널의 평균 점유시간은 초동안

초를 초과해서는 안됨 나 최대 첨두전력

'(Z &(와 본절의 대역에서 운영되는 모든 $3는 7임

i-(Z &(

{ 적어도 개의 호핑 주파수를 가지고 있으면

7임

{ 호핑 주파수가 개 이상 개 보다 적으면

7임

송신기의 지향성 안테나 이득이 D"I를 초과하 는 것을 사용하면 최대 첨두전력은 D"I를 초 과하는 이득의 양D" 만큼 감소해야 함 이러 한 규정은 아래의 경우에는 예외로 함

I '(Z에서 고정`XED 점대점POINT TO PONT 을 위해 운영되는 시스템은 지향성 이득 이 D"I를 초과하는 안테나를 쓸 수 있는데

D"I를 초과하는 이득에서 D" 당 D"로 최 대 첨두전력을 감소시켜야 함

II '(Z에서 고정 점대점을 위해 운영되는 시스템은 지향성 이득이 D"I를 초과하는 안

테나를 쓸 수 있는데 D"I를 초과하는 양만큼 의 최대 첨두전력의 감소는 필요없음

III 본 절의 B I 와 B II 에서 사용 한 고정 점대점 운영은 점대다중 시스템 무 지향성 응용 그리고 같은 정보를 전송하는 다 중 중첩위치 의도적 복사기를 배제함 스펙트 럼 확산 운영자 혹은 스펙트럼 확산장비가 전 문적으로 설치되었다면 설치자는 설치된 시 스템이 고정 점대점을 위해서만 운영되는 것 을 보장할 책임이 있음 의도적 복사기과 함 께 제공되는 설치 안내서에는 이와 같은 책임 이 운영자와 설치자에게 있다는 문구가 포함 되어 있어야 함

본 절의 규정을 적용받는 시스템은 일반대중이

&##의 가이드라인을 초과한 2& 에너지에 노 출되지 않는다는 것을 보장하는 방법으로 운영 되어야 함

다 스퓨리어스 발사강도

{ 스펙트럼 확산 시스템이 운영되는 대역 밖에 서 임의의 K(Z 대역폭의 2& 전력은 가장

(10)

전 전 전

높은 전력을 포함하는 대역에서 K(Z 대역 폭으로 측정한 전력보다 적어도 D"이상 낮 아야 하는데 측정은 2&가 전도 혹은 방사되 는 경우가 있음

{ A 의 일반적인 기준값 아래의 감쇠는 요구하지 않음

{ A 에서 정의한 제한대역에 떨어지는 방 출되는 방사값은 A 의 기준값을 준수하 여야 함

라 $3 첨두 전력밀도

{ 연속전송의 임의의 시간간격 동안에 임의의

K(Z 대역폭에서 D"M보다 크지 않아야 함 마 $3의 처리이득

{ 적어도 D" 이어야 함

{ 처리이득은 SPREADINGDESPREADING기능으로부 터 정보대역폭까지 필터링한 후의 수신된 신 호대 잡음비의 개선을 표현함

{ 처리이득은 아래의 방법 중 하나를 사용하여 결정할 수 있음

b 수신기의 복조출력 측정방법 b #7 JAMMING 마진을 이용한 방법 바 &(와 $3의 (YBRID 시스템

{ 처리이득은 적어도 D" 이어야 함

{ $3가 동작을 하지 않을 때 &( 시스템은 사용 하는 호핑 주파수의 수에 를 곱한 것과 같 은 시간동안에 초를 초과하지 않는 평균 점유시간을 가지고 있어야 함

{ &(가 동작을 하지 않을 때 $3 운영은 D 에 서 요구한 평균 전력밀도 기준값을 만족해야 함

사 &( 호핑의 제한조건

{ &( 시스템은 각각의 전송동안에 모든 가능한 호핑채널을 적용하는 것을 요구하지 않음 { 송신기와 수신기로 구성되는 시스템은 본절의

모든 규정에 맞게 설계되어져야 하는데 송신 기는 연속적인 데이터를 전송하여야 함 { 짧은 전송 버스트를 가지는 시스템은 &(시스

템의 정의와 일치하여야 하고 본절에서 규정 한 최소한의 호핑채널을 초과하여 전송을 하 여야 함

아 &( 호핑의 기능제한

{ &( 시스템의 사용하는 대역에서 점유된 주파 수를 피하기 위해서 다른 사용자를 인식하는 지능적 기능은 허락함

{ 다중 전송기로 인하여 발생할 수 있는 호핑 주 파수의 동시점유를 피하는 목적으로 다른 임 의의 방법을 사용하는 것은 허락되지 않음

 일 본

일본에서 스펙트럼 확산방식으로 운영되는 무 선 ,!.의 주파수 범위와 관련 송신장치 법규는 다음과 같다

{ 주파수범위 i-(Z -(Z { 공중선전력은 -(Z당 M7 이하일 것 { 평균전력의 순간 최대치는 ;공준선전력 정

격치= r ;확산대역폭-(Z = t ;정보신호 심 볼전송률과 같은 주파수-(Z = 이하일 것

이 경우 확산대역폭이 -(Z이하의 경우는

-(Z로 계산함 또한 송신공중선의 절대이 득이 D"를 넘는 경우는 초과분에 해당하 는 전력을 감하는 것으로 함

(11)

{ 공중선전력의 허용편차는 상한 하한

이내일 것

{ 주파수 허용편차는 u r ^p 이내일 것 { 스퓨리어스 발사강도는 사용 주파수대를 제

외한 주파수 F에 있어서 다음과 같이 할 것 b -(ZfFf-(Z 또는

-(ZfFf-(Z인 경우에는 }7 이 하일 것

b -(ZF 또는 -(ZF 인 경우에 는 }7 이하일 것

{ 점유주파수대폭의 허용치는 -(Z 이하의 필요주파수대폭일 것

{ 확산대역폭은 K(Z 이하일 것 { 확산율은 이상일 것

 국 내

국내에서는 전파법시행령 제조의 제호 및 무선설비규칙 제조의 규정에 의거 구내 무선국 용 무선설비의 기술적 조건을 특정 소출력 무선국 용 무선기기의 기술적조건으로 개정되었는데 본 글에서는 그 내용 중 스펙트럼 확산방식을 사용하 는 무선 ,!.용 기술기준을 발췌하였다

{ 무선 ,!.용 특정 소출력 무선기기 b 용도 주파수 전파형식 공중선전력

장치 명

주파수-(Z 전파형

식

공중선전력 비고

무선 ,!.

i

&' $

M7 이하

{ i-(Z 주파수대의 전파를 사용하는

무선 ,!.용 무선설비는 다음 조건에 적합한 장 치를 갖출 것

b 송신공중선은 그 절대이득이 데시벨 이하 일 것

b 주파수허용편차는 r^p 이하일 것 b 공중선전력은 -(Z당 M7 이하일 것 b 통신방식은 스펙트럼 확산방식일 것 b 점유주파수대폭은 -(Z 이하일 것

b 스퓨리어스발사강도의 허용치는 다음과 같을 것

중심주파수 p-(Z f&중심주파수 p

-(Z 또는 중심주파수 -(Z f& 중 심주파수 -(Z 일 경우에는 }7 이하 일 것

중심주파수 p-(Z & 또는 &중심주파 수 -(Z 일 경우에는 }7 이하일 것

6

국내외 무선 ,!.기술기준 비교

현재 국내의 무선 ,!. 기술기준 중 스펙트럼 방식에 대한 법규는 일본과 비슷한데 그 내용을 보면 $3 방식과 &(방식을 구별하지 않고 함께 규정하고 있다 이러한 규정은 미국 &##규정이 나 %43) 표준안 을 볼 때 개선해야 될 필요성이 있다 왜냐하면 스펙트럼 확산방식인 $3방식과

&(방식은 2& 스펙트럼을 이용하는 방식이 다르 므로 그에 따른 규정항목도 구별되어야 하기 때문 이다 즉 각 방식에 대한 대표적인 규정항목으로 는 $3방식의 전력밀도와 &(방식의 $WELL TIME 등 이 있다 특히 일본 무선설비규칙의 무선 ,!. 규 정에는 확산대역폭과 확산율에 대한 규정이 있으

(12)

전 전 전

나 국내 무선 ,!. 기술기준에는 이 항목들이 없 다

 &(방식에 대한 기술기준

$3방식은 0.코드을 통한 $ESPREADING 과정이 있어서 각 채널을 겹쳐서 사용할 수 있지만 &(방 식은 채널을 호핑하여 사용하므로 채널을 겹쳐서 사용할 수 없으며 호핑 채널의 수와 크기가 서비 스 용량 등에 큰 영향을 준다 그러므로 %43) 혹 은 &##에서는 최소 채널크기로 정하고 있는데

&(방식의 호핑채널에 대한 각 규정은 다음과 같 다

가 &## PART

{ i-(Z 대역

b 호핑채널의 D" 대역폭이 K(Z 보다 작 은 경우

적어도 개의 호핑 주파수를 사용하여야 함 b 호핑채널의 D" 대역폭이 K(Z보다 큰

경우

적어도 개의 호핑 주파수를 사용하여야 함 { i-(Z와 i-(Z대역

b 적어도 개의 호핑 주파수를 사용하여야 함 b 호핑 채널의 최대 D" 대역폭은 -(Z 임 나 %43

{ i-(Z 대역

b 적어도 겹치지 않은 개의 채널 수를 사용 하여야 함

b 채널 간격은 첨두전력 아래의 D"대역폭 임

다 )%%%

{ i-(Z 대역

라 2#2[!

{ i-(Z 대역

국내 무선 ,!. 기술기준에서는 점유 주파수대 폭을 -(Z 이하로 정하고 있으므로 $3방식은 최소한 겹치지 않는 개의 채널로 구성할 수 있 으나 &(방식을 규제할 수 있는 DWELL TIME과 최 소 채널 수 및 크기에 대한 규정은 없다 그러므로 최소한의 간섭으로 원활한 무선 ,!. 통신을 하 기 위해서는 &(방식에 대한 기술기준 항목 도출 과 기준값이 마련되어야 한다 그리고 전송속도가

-BPS인 $3방식으로 최소한의 누화CROSSTALK 와 안정된 링크를 구성하려면 채널간격은 -(Z가 되어야 한다

 공준선 전력과 이득

현재 국내 무선 ,!.는 허가나 신고 없이 개 설할 수 있는 무선국으로서 스펙트럼 확산방식의 공중선 전력은 -(Z당 M7로 제한되어 있다

그리고 각 국의 공중선전력을 D"M으로 환산하여 안테나 이득을 고려하여 %)20로 정리하면 다음 과 같으며 공중선 전력에 대한 기준값은 H표 I과 같이 정리할 수 있다

가 미 국

{ 첨두전력 7를 고려한 경우

{ '(Z 대역과 -(Z대역에서 개의 호핑채널을 가지는 무선 ,!.과 모든 $3 무

(13)

H표 I각국의 공중선 비교

국 내 일 본 미 국

{ 공중선 전력은 -(Z 당 M7 이 하일 것

{ 점유주파수 대역폭은 -(Z 이하 일 것

{ 송신공중선은 그 절대이득이 데 시벨 이하일 것

{ 공중선 전력은 -(Z당 M7 이 하일 것

{ 점유주파수 대역폭은 -(Z 이하 일 것

{ 평균전력의 순간 최대치는 ;공준선 전력 정격치=r;확산대역폭-(Z = t;정보신호 심볼전송률과 같은 주 파수-(Z = 이하일 것 이 경우 확산대역폭이 -(Z이하의 경우는

-(Z로 계산함 또한 송신공중선 의 절대이득이 D"를 넘는 경우 는 초과분에 해당하는 전력을 감하 는 것으로 함

{ 공중선전력의 허용편차는 상한

하한 이내일 것

{ '(Z 대역 &(와 모든 $3의 첨두전력은 7 이하일 것 { -(Z 대역 &(의 첨두전력은 다

음과 같음

b 호핑채널 개 이상은 7 이하 일 것

b 호핑채널 개 이상 개 미만은

7 이하일 것

{ 송신기의 안테나이득이 D"I를 초 과하는 것을 사용하면 최대 첨두전 력은 D"I를 초과하는 양만큼 감소 해야 하는데 예외인 경우는 &##

0ART 을 참고로 함

선 ,!.의 경우

%)207 r D"I 7

{ -(Z 대역에서 호핑채널을 개 이상 개 미만을 가지는 &( 무선 ,!.

%)207 r D"I 7 나 일본

{ 점유주파수대폭 -(Z와 전력밀도 M7

-(Z를 고려한 경우

%)20 D"M D" D"M M7 다 국내

{ 점유주파수대폭 -(Z와 전력밀도 M7

-(Z를 고려한 경우

%)20D"MD"D"M7

미국의 경우를 보면 '(Z 대역 &(와

-(Z 대역에서 개 호핑채널을 가지는 무선 ,!.과 모든 $3 무선 ,!.에 대한 %)20는 7이 지만 -(Z 대역에서 호핑채널을 개 이상

개 미만을 가지는 &(방식의 무선 ,!.은 7이

다 즉 &(방식에서 호핑채널 수가 적을수록 간섭 이 발생할 확률이 높으므로 엄격하게 공중선 전력 을 제한하였다

일본과 국내의 경우는 공중선 이득에 대한 기 준값만 다르고 점유주파수대폭 및 전력밀도는 같 다 현재 국내에서 정의한 공중선 이득은 특정 소 출력 무선기기의 공중선 전력 M7를 기준으로 산정한 것으로 추측된다 즉 공중선 이득은 계산 식 %)20 M7 D"M D" D"M

7 으로부터 유도된 것으로 추정된다 그런데 현행 국내 무선 ,!. 공중선 전력의 관련규정을 보면 -(Z당 M7이하로 규정되어 있고 점유 주파수대역폭은 -(Z로 설정되어 있으므로 스 펙트럼 확산방식을 사용하는 무선 ,!.의 공중선 전력은 M7D"M 이하로 여기에 현행 공중 선 이득 D"를 고려하면 스펙트럼 확산방식의 무선 ,!.에서 발사되는 %)20는 7D"M

D"M D"M 가 되므로 허가나 신고없이 개 설할 수 있는 무선국의 전력으로는 매우 크다 그

(14)

전 전 전

러므로 현행 무선 ,!.의 공중선 이득은 다시 신 중히 고려해야 한다

유럽의 경우는 무선 ,!. 표준안 인 %43

에 공중선 이득에 대한 기준값은 없고 %)20관 점에서 공중선 전력의 제한값을 규정하였다 특 히 &(방식의 전력밀도는 M7K(Z로 규정 하였는데 &## 0ART 에서 규정한 &(방식의 최대 채널간격은 -(Z이므로 전력밀도 관점에서 는 %43 의 &(방식 공중선 전력과 &##의

&( 공중선 전력은 같다 $3방식에 대한 %43

의 전력밀도 기준값은 M7-(Z이므로 일 본과 국내 기술기준과 같으나 미국의 &## 규정 을 보면 첨두전력을 7로 규정하고 있으며 $3방 식의 전력밀도는 D"MK(Z이다

6)

결 론

본 글에서는 스펙트럼 확산방식을 사용하는 무 선 ,!.의 기술기준에 대한 글로서 미국 일본 유 럽의 관련법규와 지역표준안 을 중심으로 국내 기술기준과 비교하였는데 그 결과로서 현재 국 내에서 규정한 스펙트럼 확산방식을 사용하는 무 선 ,!.의 기술기준 중 다음과 같은 사항을 고려 한 기술기준이 필요하다는 것을 도출하였다

{ &(방식에 대한 구체적인 기술기준항목 및 기준 값

b DWELL TIME b 최소 채널간격 b 최소 채널수 { 공중선 이득

그리고 위 항목에 대한 새로운 국내 기준값 설 정이 필요한데 새로운 기술기준 항목에 대한 기 준값은 국내 전파환경을 고려하여 최소한의 간섭 이라는 원칙하에 설정되어야 하고 국내에서 개발 된 무선 ,!.의 폭 넓은 사용을 위해서 국제적인 표준안 및 관련 국가의 기술기준도 고려되어야 한다

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