Analog Cellular 시스템은 흔히 제1세대 시스템이라 합니다.
현재 사용되고 있는 GSM, PDC, cdmaOne(IS-95), US-TDMA(IS-136) 등은 제2세대 시스템입니다. 이 시스템들은 음성통신을 무선환경에서 전달하는 것을 주 목적으로 개발되었고 현 무선통신 시장을 발전시키는데 독보적인 역할을 했습니다.
제3세대 시스템은 멀티미디어 전송을 목적으로 개발되었고, 고화질 화상 서비스, 빠른 데이터 전송율 등 많은 기존 시스템과의 차별성을 가짐으로서 상상할 수도 없는 높은 부가가치를 창출할 것으로 예상되고 있습니다.
WCDMA는 가장 많은 국가들이 채택하고 있는 제3세대 이동통신 시스템입니다. 우리나라, 유럽, 일본, 미국 그리고 중국 등의 많은 기관들이 3GPP(3'rd Generation Project Group)을 구성하여 기술 스팩을 발전시켜 나가고 있습니다.
제3세대 통신시스템을 개발하고자 하는 의지는 ITU(International Telecommunications Union)의 WARC(World Administrative Radio Conference)의 1992년 회의에서 시작되었으며, ITU에서는 이 제3세대 시스템을 IMT-2000(International Mobile Telephony 2000)이라 일컫고 CDMA와 TDMA를 기반으로 하는 몇 가지 무선 접속 규격(air interface)을 정의하고 있습니다. 애초 IMT-2000 시스템의 목적은 세계적으로 단일 무선 접속 규격을 만드는 것이었으나 여러 가지 정책적, 기술적인 문제들로 인해 어려워진 것이 사실입니다. 하지만 W-CDMA는 유럽의 모든 나라와 우리나라, 일본을 포함하는 많은 나라들에서 제3세대 통신을 위한 무선 접속 기술로서 채택되어 있어 부분적으로나마 ITU의 목적에 가장 부합하는 규격이라고 볼 수 있습니다.
2. IMT-2000의 버젼별 발전 현황
3. WCDMA의 개요와 특성
W-CDMA(Wideband CDMA) System은 높은 음성 품질을 가지고 이동성을 보장하며 PCS에 용응될 수 있다. 음성 코딩을 위해서는 32kbps ADPCM(Adaptive Differential Pulse Code Modulation)을 채택하였고 시속 100km 정도의 속도로 움직이더라도 통화가 가능하다.
(1) Configuration of the W-CDMA System
1) Forward Link
송신기는 음성 부호화기, Convolutional 부호화기, Interleaver, Multiplexer, 무선 주파수 변조기로 구성된다. 수신기는 음성 복호화기, Viterbi 복호화기, Deinterleaver, Rake 수신기, 무선 주파수 복조기로 구성된다.
Forward Link에서 기지국은 기지국내의 모든 단말기로 데이타를 전송하며 따라서 동기화가 필요하다. W-CDMA System에서는 Walsh Orthogonal Codes를 사용하여 간섭이 생기지 않으며 PN Code는 신호에 지연이 생기더라도 Correlation을 감소시켜 준다.
2) Reverse Link
송신기는 음성 부호화기, Convolutional 부호화기, Interleaver, Multiplexer, 무선 주파수 변조기로 구성된다. 수신기는 음성 복호화기, Viterbi 복호화기, Deinterleaver, 간섭 해소 시스템(ICS:Interference Canceler System), 무선 주파수 복조기로 구성된다.
W-CDMA 시스템은 많은 가입자를 수용할 수 있으며 Long PN Code를 사용하여 다른 가입자로 부터의 간섭을 억압한다.
(2) Details of the W-CDMA System
대역 확산의 방식은 DS(Direct Sequence) 방식이 사용되는데 주파수 사용 효율이 높고, 간섭에 강하며 Fading에 강하다는 장점이 있다.
그외 W-CDMA System의 특성은 아래와 같은 것이 있다.
- Power Control
- Path Diversity receiving
- Error Control
- Interference Canceler system(ICS)
- Robust Voice Encoding
W-CDMA 시스템이 Fading에 강한 것은 Power Control, Path Diversity, Error Control에 기인한 것이며 ICS로 인하여 큰 용량을 가지게 된다. 또한 뛰어난 음성 코딩 방식으로 유선에 가까운 높은 음성 품질을 얻을 수 있다.
1) Path Diversity
W-CDMA 시스템에는 Rake Receiver가 사용되는데 다음과 같은 세가지 기능을 가지고 있다.
- 대역 확산 신호의 동기화된 샘플링
- 다중 경로 지연에 따른 Correlation Detection
- 채널 반사에 따른 Weighting Diversity
2) Error Control
Fading 채널에서 대부분의 에러는 수신된 신호가 낮을때 발생하며 에러는 Burst의 형태로 나타난다. 이 Burst Error가 Convolutional Code에 유입되면 송신 신호에서 에러가 발생할 확률이 높아지므로 이러한 현상을 방지하기 위해 Error Pattern을 Randomize하는 Interleaver가 사용된다.
3) ICS(Interference Canceler System)
W-CDMA의 Reverse Link에는 ICS가 사용되며 ICS는 기지국에 설치된다. ICS는 무선 채널 Estimator, Pilot 신호 Canceler, Interference Canceler로 구성된다