8. PCS( 휴대 전화기)

1. 8. PCS(휴대 전화기) • PCS의 개요 • PCS의 특성 • PCS 단말기 • PCS 기지국 • PCS 교환국 • PCS 부가장치 • 통신접지

2. PCS(Personal Communication Service) 개요 • PCS 통신은 개인번호 부여와 이동성을 추구하는 시스템 • 가입자 개인의 고유 번호 부여 • 서비스 영역내의 언제 어디서나, 누구와도 교신 가능 • 개인의 이동성 및 식별가능 • PCS 시스템 • 로우티어(Low tier) PCS : 디지털 코드레스 전화기술을 기본으로 커버리지300m이하의 저출력과 보행자나 저속차량(30km/H) 중심의 서비스 제공. • 하이티어(High tier) PCS : 기존의 디지털 셀룰러 전화기술을 발전시켜 보행자는 물론 고속차량중심의 이동전화로 넓은 셀반경과 고출력, 광역서비스 제공 • 주파수 할당(FA)

3. PCS 의 구성 • 무선부 • 단말기(PS:personal station)와 기지국(BS:base station) • 교환부 • 개인통신 교환기(PCX : PCS exchange) • 방문가입자 위치등록장치(VLR : visitor location register) • 기지국 제어장치(BSC : base station controller) • 가입자 위치등록장치(HLR : home location register) • 운용부 • 가입자 등록장치(SMS : service management system) • 과금장치(BC : billing center) • 종합 유지보수장치(ASS : administration support system) • 무선 운용장치(ROMS :regional operation and management system) • 셀 계획장치(CPSS : cell planning support system) • TCP/IP(transmission control protocol/internet protocol) PCS 구성도

4. PCS 서비스 • 비음성 서비스 • 개인통신교환기에 IWF기능을 추가하여 데이터 서비스 가능 • 디스플레이 문자 서비스는 128자 수신 가능 • 음성 종합서비스 • 음성 통화기술과 데이터 그리고 라디오 방송 등 실시간 문자, 음성정보 전송 • 뉴스, 기상정보, 증권정보, 영어 교육정보, 생활정보 등 • 보안 및 기능 • CDMA 방식으로 도청 불능 • 단속 메시지 서비스로 문자 메시지와 음성 메시지 제공 • 가입자 위치 등록 장치 및 방문 가입자 위치 등록 정보 • 프러그 인 방식, 스마트 카드 방식 등 을 이용한 가입자 인증기능 제공 • 발신자의 전화번호, 성명, 호출날짜 등 표시 PCS 방송국 데이터 통신 서비스

5. PCS 호처리 • 무선호출과 접속 • 가입자 호출을 위한 개인통신망 접속과 서비스 요구에 의한 호처리 수행 • 순방향 채널은 왈쉬코드로 구성 • 64개의 코드, 0은 파이럿 채널로 기지국 인식 • 1-7까지는 단말기의 호출 • 32는 동기코드 • 역방향 채널 • 역방향 액세스 채널 32 • 나머지 왈쉬코드는 트래픽 채널에 할당 • 호처리 절차 • 가입자 단말기간의 발신호와 착신호, PCX의 중계호 처리 • 셀의 기지국을 이동하였을 때 핸드오프로 인한 이동호, PSTN으로 인한 착발신호로 구분 CDMA 채널 구조 PCS 호발생

6. PCS 단말기 • 단말기의 기능 • 단말기는 소형경량 및 휴대하기 간편해야 함 • 단말기는 가입자 식별부와 이동통화부로 구분 • 가입자 식별부 • SIM카드를 사용하는 단말기의 내장형과 분리형으로 구분 • 호 시도시의 가입자 인증과 암호키 기능 수행 • 이동통화부 • 가입자의 데이터 신호처리 • 기지국과 RF신호로 송수신 통화 수행 • 아날로그를 디지털 처리 • 인터리빙을 하여 오류를 제어하며 변복조 수행 • 이동으로 인한 송신출력 제어기능 • 인증 • PCS 가입자가 호를 요구하면 단말기에 대한 보안을 검증함 • 가입자의 비밀보장과 가입자의 데이터를 보호하기 위한 절차 • 암호화 • 도청방지를 위해 기지국 제어장치와 단말기간 CDMA 시스템을 제공 • 위치등록 • 기지국에서 인증 패러미터와 기지국 제어장치의 코드, 서비스 데이터를 기지국에서 주기적으로 송출함 • 핸드오프 (핸드오브) • 단말기가 통화중 다른 셀로 이동하면 이동한 기지국으로부터 새로운 통화채널을 할당함

7. PCS 기지국 • 기지국의 구성 • RF송수신 모듈, 디지털 모듈, 안테나로 구성 • 기지국의 기능 • 기저대역의 신호처리와 무선신호 송수신 • 유무선을 변환하여 단말기와 연결시키는 일 • 신호처리 : 기지국 제어장치에서 오는 신호를 IF 변환, 업변환, RF변환하여 안테나를 결정하여 처리 함 • 기지국 안테나 • 지향성(섹터)안테나 : 기지국용 사이드 마운트 안테나로 널리 사용 • 광 중계 장치 • 특수지형으로 인한 기지국과 기지국간의 연결 • 산간 벽지, 전파 사각지대, 지하공간, 아파트 등 PCS 기지국의 섹터 안테나 광 중계 시스템 구성

8. PCS 기지국 시스템의 구성 • 광 중계장치 • 하행링크와 상행링크로 구성 • 광 중계기의 특성 광 중계기 설치 구성

9. 소형 중계기 시스템 • 소형 중계기의 구성 • 지하 시설물이나 유통단지, 소규모 지하상가, 지하도, 터널 등 특수지역 • HPA 방식을 사용하여 상호변조 성분 및 불요 방사전력이 최소화되도록 설계 • 교체 및 유지 보수의 용이성을 고려한 모듈형 구조의 최소크기로 제작 • 안테나는 지향성을 갖는 야기안테나 등을 이용 지향성(야기) 안테나 소형 중계기 구성도

10. 소형 중계기 시스템 • 실내 옴니(omni) 안테나 • 사방 360도 방향으로 전파를 방사하기에 내부 건물의 구조가 정방향으로 틔여 있는 시설에 사용 • 실내 패치(patch) 안테나 • 전파의 방향이 일정한 폭으로 전파를 방사하기에 내부건물의 구조가 긴 통로 구간이나 특수지역에 사용 실내 옴니 안테나 옴니 안테나 설치구성 실내 패치 안테나 패치 안테나 설치구성

11. PCS 교환국 • 개인통신 교환기 • 유무선 복합 디지털 교환기과 다른 망과 연동한 지능서비스 • 방문가입자 위치정보 관리기능을 수행 • 방문가입자 위치 등록장치 • 각 가입자에 대한 위치정보와 가입자 번호 및 단말기 라우팅 번호 등 가입자에 대한 식별관리와 위치등록, 위치갱신 등의 기능 수행 • 호처리와 발착신 가입자에 대한 인증절차, 암호화, 가입자의 데이터 베이스를 관리 • 기지국 제어장치 • 기지국과 PCS 교환기 사이의 인터페이스 작용과 핸드오프와 기지국을 관리 담당함. • 무선망의 데이터를 추출, 저장, 전송하며, 각 단말기에 대한 채널할당과 해제를 수행함 • 단말기와 기지국간의 송신출력을 제어하고 상위계층의 신호를 중계하며 핸드오프를 수행함 • 가입자 위치등록장치 • 가입자 정보 처리장치 : 망접솢 장치, 중앙처리장치, 데이터 베이스, 운용관리 장치로 구성 • 가입자 인증장치 : 호 설정시 가입자 인증 알고리즘으로 단말기의 확인, 가입자 메시지 암호화 • 단말기 인증장치 :부정한 단말기 사용을 방지하기 위해 단말기 명단 관리 및 허가함 • 과금장치 • 신속한 요금계산과 청구를 위한 서비스별로 요금계산 기능을 수행함 과금 처리 장치 PCX 과금자료 전송 입출력 장치 청구서발행 과금자료 수집장치 요금계산 장치 X.25

12. PCS 부가장치 • 불루투스 • 휴대전화, PDA, 노트북 컴퓨터와 같은 정보기기 간에 양방향 근거리 통신기술의 표준형식 • PDA(Personal digital assistant) • 정보의 수집, 저장, 작성 검색을 할 수 있는 휴대용 단말기 • CPU, 메모리, OS, 어플리케이션 등을 갖춘 미니 컴퓨터 • 블랙베리 • 휴대용 컴퓨터로서 무선 E-mail을 송수신(양방향 통신)할 수 있다. • 전자계산기 보다 적어서 휴대하기 편리함.

13. 통신접지 • 접지의 개요 • 낙뢰나 과도전압으로 부터 인명이나 통신 시스템을 보호하기 위한 장치 • 용도별 구분 : 통신용 접지, 피뢰접지, 보안접지 • 접지봉은 0.25mm 두께의 구리를 순도가 99.9%이상의 전기동으로 피복 • 리드선은 연동선으로 접지반에 볼트나 너트를 고정하여 사용 • 접지저항 • 토양의 불확실한 인자로 접지저항을 줄여야 함 • 접지 매설법 • 연접 매설법 : 접지봉 여러 개를 직렬로 접속 • 환형 매설법 : 원을 그리며 접지 • 병렬 매설법 :ㄱ,ㄷ,ㄹ,크랭크형, 와권형 등

14. 연습문제 • PCS 시스템의 구성과 서비스에 관하여 설명하시오. • 대역확산에 대하여 설명하시오. • 안테나의 전파경로와 핸드오프에 대하여 설명하시오. • PCS기지국과 광 중계기 시스템에 관하여 설명하시오. • PDA에 관하여 설명하시오. • 통신접지 저항과 매설법에 관하여 설명하시오.