이 책의 내용 이 책은 이동통신의 기초 이론과 개념을 쉽게 접근하여 이해할 수 있도록 하였으며, 전공자를 위한 심화 이론을 함께 다루어 모든 독자에게 이동통신의 기초가 되는 교재이기를 바란다. 개정 5판은 5세대 이동통신의 기술적 이해와 산업 적용에 대한 설명이 될 수 있도록 정리하였다. 1장은 통신의 개념과 역사에 대해 설명하기 위해 가장 기본적이고 원시적인 통신 수단에서부터 시작하여 통신을 이루는 기본 단위인 신호와 정보의 표현, 전공에 대해 설명하였으며, 이를 바탕으로 아날로그, 디지털 신호의 개념과 통신 방법을 개괄적으로 서술하였다. 2장에서는 이동통신공학에 입문하는 독자에게 가장 유용한 전파의 원리와 전파 기본 원리에 대한 이론, 무선 공간에서 전파를 이용한 통신을 사용하는 무선통신시스템에 대해 설명하였다. 3장에서는 이동통신이 이루어지는 통신 채널 환경의 특성과 전파 환경에 대해서 이해할 수 있도록 깊이 있게 다루었다. 4장은 이동통신 기반 휴대전화의 통화 과정에 대한 시스템적인 내용에 대해 설명하였다. 5장은 셀룰러 시스템에 대한 전문적인 지식을 다루었다. 북미 지역에서 휴대전화를 Cellular Phone으로 불리는 이유를 이 장을 공부하면 이해가 될 것이다. 6장과 7장은 대한민국이 통신 강국으로서의 자리매김을 할 수 있었던 CDMA에 대한 원리와 시스템 구조, CDMA의 기술 확장인 WCDMA를 비롯한 3세대 이동통신 원천기술인 무선접속기술, 코드의 역할, 채널 구조 등을 담았다. 8장은 4세대 이동통신 핵심 기술인 다중반송파 기술인 OFDM 기술을 바탕으로 주파수 분할 다중 접속을 결합한 OFDMA 기술과 다중 안테나를 이용한 채널 용량을 늘리는 MIMO 기술의 개념을 설명한다. 9장은 4세대 이동통신 기술 표준인 LTE에 대해 주요 기술적 특징을 필두로, 프레임 구조 및 물리 채널의 종류를 설명하고, 간섭 관리 기법으로 기술을 정리하였다. 10장은 스마트폰 시대의 이동통신 기술과 상생 관계를 유지하고 있는 근거리 무선통신에 대해서 설명하였다. 새롭게 소개하는 11장은 이동통신 기술이 개인 휴대 단말기의 영역에서 벗어나 기존 산업 분야의 스마트화, 이동하는 차량, 첨단 도시 등에서 사람과 관련된 목적 이외에 적용 범위가 확대되고 있으며 이러한 관점에서 5G의 서비스 기술을 정의하고 있다. 과거 이동통신 기술대비 5G 기술을 빠른 데이터 속도, 폭발적인 ICT 디바이스 수용, 저지연 통신 기능을 제공하기 위해 확장된 네트워크 기술과 주파수 자원의 특성에 대해 서술하였다.

CHAPTER 01 이동통신의 개요 1.1 통신의 개념과 역사 1.1.1 유선통신의 발전 1.1.2 무선통신의 발전 1.2 신호의 표현 1.2.1 아날로그신호의 표현 1.2.2 디지털신호의 표현 1.2.3 시간 영역과 주파수 영역 1.2.4 주파수 스펙트럼(spectrum)과 대역폭(bandwidth) 1.2.5 신호의 강도(dB) 1.3 정보의 표현과 전송 1.3.1 정보와 정보량 1.3.2 신호의 전송 1.3.3 정보 전송매체 1.3.4 전송손상과 신호의 성능 1.3.5 통신시스템 채널용량(channel capacity) 1.4 디지털신호의 전송 1.4.1 디지털통신의 기본 블록도 1.4.2 디지털통신 기술 1.4.3 다중접속 방식 연습문제 CHAPTER 02 전파와 전송시스템 2.1 전파의 특성과 종류 2.1.1 전계와 자계 2.1.2 전자기파의 생성과 전파 2.1.3 전파의 발생 2.1.4 전파의 특성 2.1.5 전파의 종류 2.2 전파(propagation)의 원리 2.2.1 자유공간에서의 전파 2.2.2 잡음 모델 2.3 RF 전송시스템 2.3.1 안테나 2.3.2 증폭기(amplifier) 2.3.3 필터(filter) 2.3.4 믹서(mixer) 2.3.5 소스(source) 연습문제 CHAPTER 03 이동통신의 채널환경 3.1 이동통신 채널의 특징 3.1.1 경로손실(path loss) 3.1.2 섀도잉(shadowing) 3.1.3 페이딩(fading) 3.1.4 간섭(interference) 3.2 전파(propagation)모델 3.2.1 대규모 전파모델(large-scale propagation) 3.2.2 소규모 전파환경(small-scale propagation) 3.3 페이딩 채널모델 연습문제 CHAPTER 04 이동통신시스템 4.1 이동통신시스템의 개요 4.2 이동통신의 역사 4.2.1 세계 이동통신의 역사 4.2.2 우리나라 이동통신의 역사 4.3 이동통신의 주파수 사용 현황 4.3.1 차량, 휴대전화용 주파수(CDMA cellular system) 4.3.2 이동전화용 주파수와 채널 구성 4.4 시스템의 구성과 설계 4.4.1 이동통신시스템의 구성 4.5 호 처리 절차 4.5.1 M에서 M으로 통화를 연결하는 절차(이동전화-이동전화) 4.5.2 M에서 L로 통화를 연결하는 절차(이동전화-일반유선전화) 4.5.3 L에서 M으로 통화를 연결하는 절차(일반유선전화-이동전화) 4.6 문자메시지 서비스 시스템 4.6.1 문자메시지 서비스 시스템 구성과 개념 4.6.2 문자메시지 서비스 호 처리 절차 4.7 무선데이터 서비스 4.7.1 무선데이터시스템 구성 4.7.2 무선 IP 네트워크 구조 4.8 이동통신의 주요 기술 4.8.1 핸드오프 4.8.2 위치등록(location registration/autonomous registration) 4.8.3 로밍(roaming) 기술 4.8.4 보안과 인증 연습문제 CHAPTER 05 셀룰러통신의 개념 5.1 셀룰러시스템의 개념 5.1.1 셀의 의미와 형태 5.1.2 셀룰러시스템의 기본 기술 5.1.3 셀룰러와 주파수재사용 5.2 시스템용량과 통화권 5.2.1 주파수재사용과 용량 5.2.2 간섭과 시스템용량 5.2.3 용량 증대 기술 5.2.4 중계기 5.3 트렁킹 이론(trunking theory) 5.3.1 무선망 설계 과정 연습문제 CHAPTER 06 cdmaOne시스템 개요 6.1 무선접속과 듀플렉스 6.1.1 무선접속 기술 6.1.2. 듀플렉스(Duplex) 6.2 코드의 종류 및 발생 6.2.1 직교코드 6.2.2 의사잡음코드 6.3 대역확산 6.4 cdmaOne코드 6.4.1 코드의 할당 6.4.2 코드를 이용한 기지국 구분 6.4.3 의사잡음코드 동기 6.5 다이버시티 기술 6.5.1 주파수다이버시티 6.5.2 시간다이버시티 6.5.3 공간다이버시티 6.6 핸드오버 6.7 전력제어 6.7.1 역방향 링크 전력제어 6.7.2 순방향 링크 전력제어 6.8 cdmaOne시스템 용량 연습문제 CHAPTER 07 cdmaOne시스템 채널 구조 7.1 순방향 링크 채널 구조 7.1.1 파일럿채널 7.1.2 동기채널 7.1.3 호출채널 7.1.4 통화채널 7.1.5 순방향 링크 변조 7.2 역방향 링크 채널 구조 7.2.1 엑세스채널 7.2.2 통화채널 7.3 IMT-2000 주요 기술 7.3.1 대역확산 및 변조 7.3.2 역방향 링크 복조 방식 7.3.3 OVSF 직교코드 7.3.4 송신다이버시티 7.3.5 AMC와 HARQ 7.3.6 기타 7.4 W-CDMA 채널 구조 7.4.1 W-CDMA 전달(transport)채널 구조 7.4.2 W-CDMA 물리(physical)채널 구조 7.4.3 전달채널과 물리채널의 매핑 연습문제 CHAPTER 08 차세대 이동통신 8.1 OFDM 8.1.1 OFDM 기술의 특징 8.1.2 OFDM 전송 이론 8.1.3 OFDM 보호구간 8.1.4 OFDM vs. FDM 8.1.5 OFDM 다중엑세스 기법 8.1.6 OFDM 방식의 통신시스템 8.1.7 SC-FDM 전송 이론 8.1.8 OFDM의 발전 방향 8.2 MIMO 8.2.1 다중안테나 기술 8.2.2 MIMO 기술의 종류 및 발전 과정 8.2.3 MIMO 다이버시티 기술 8.2.4 MIMO 공간다중화 기술 8.2.5 SDMA 기술 8.2.6 MIMO의 발전 방향 연습문제 CHAPTER 09 LTE 시스템 9.1 LTE 시스템 개요 9.2 LTE의 주요 기술 9.2.1 다중 반송파 기술 9.2.2 다중 안테나 기술 9.2.3 패킷 스위칭 무선 인터페이스 9.3 프레임 구조 9.3.1 FDD 프레임 구조 9.3.2 TDD 프레임 구조 9.4 물리 채널의 종류 9.4.1 하향링크 물리 채널 및 물리 신호 9.4.2 상향링크 물리 채널 9.5 간섭 제어 기술 9.6 LTE-A 시스템 9.6.1 CA(Carrier Aggregation) 9.6.2 향상된 MIMO 기술 9.6.3 중계(relay) 전송 기술 9.6.4 향상된 간섭 제어 기술 9.6.4 CoMP(Coordinated Multi-Point) 송수신 기술 연습문제 CHAPTER 10 근거리 통신시스템 10.1 근거리 통신시스템의 개요 10.2 WLAN 10.2.1 WLAN 표준의 체계 10.2.2 WLAN 기술 10.2.3 WLAN 성능 향상 기술 10.3 WPAN 10.3.1 블루투스 10.3.2 지그비 10.3.3 초광대역 무선 통신 연습문제 CHAPTER 11 5G 이동통신시스템 11.1 ITU 요구사항 11.1.1 향상된 초광대역 무선통신 기반 서비스(eMBB) 11.1.2 고신뢰/초저지연 통신 서비스(URLLC) 11.1.3 대규모 기기 연결 기반 서비스(mMTC) 11.2 5G 서비스 11.2.1 이동통신 환경의 변화 11.2.2 5G Use cases 11.2.3 5G 서비스 기술 요구사항 11.2.4 6G 이동통신 11.3 5G NR(New Radio) 11.3.1 Access 기술 11.3.2 5G NR 물리 계층 특징 11.3.3 빔포밍(Beamforming) 11.3.4 5G 기지국 구조(C-RAN) 11.4 5G 네트워크 특징 11.5 네트워크 슬라이싱 11.5.1 네트워크 슬라이싱 개요 11.5.2 네트워크 슬라이싱 구현 기술 연습문제 [부록] 얼랑 B 공식에 의한 통화량표

“어제의 불가능이 오늘의 가능성이 되며, 전 세기의 공상이 오늘의 현실로 우리의 눈앞에 출현하고 있다.” 무선전신을 실용화하고 장거리 무선통신을 이룬 굴리엘모 마르코니가 전 세기에 꿈꾸던 이동통신 환경에서의 공상이 현실로 실현되고 있다. 2019년 4월 3일 세계 최초로 5G 상용화 이후, 지난 2년간 국내 5G 산업은 세계적인 수준의 5G 인프라를 기반으로 가입자 수와 장비 기업의 실적 증가에 따른 성장세를 이루고 있다. 5G 솔루션 및 실감 콘텐츠 수출이 확대되고 있으며, 디지털 헬스 케어 분야와 자율주행차와 같은 다양한 융합 서비스가 발굴 확산되고 있다. 이동통신 기술은 산업과의 연계성을 통해 4차 산업혁명 시대를 도래하였으며, 4차 산업혁명을 지향하는 산업인 스마트 산업은 5G에서 실현될 것이며, 5G는 4차 산업혁명의 스마트 인프라 기술로 발전할 것이다. 이러한 과정은 지금까지 경험하지 못했던 새로운 길이다. 우리는 또 다른 경험하지 못했던 사회적 변화를 겪고 있다. 그것은 이동통신 기술 기반 원격교육, 재택근무 등 비대면 활동이 일상으로 자리 잡은 뉴 노멀 시대에 진입하면서 4차 산업혁명이 급속하게 진행되고, 우리가 영화에서나 그리던 현실이 빠르게 다가오고 있다. 이처럼 이동통신의 기술은 진화를 거듭하고 있으나, 그 원천 기술은 더 단단히 구축되어야 한다. 이동통신 기술이 성숙 단계에 진입하여 기반 기술로 분류되고 있으나, 원천 기술의 이해 없이 응용 기술, 신기술의 출현은 어렵다. 이동통신 분야는 어느 순간부터 우리 생활 전반에 기반이 되어, 스마트폰이 플랫폼의 역할을 통해 사회 전반적인 서비스를 제공하고 있다. 이동통신 산업은 과거 30년간 급성장되었고 지금도 그 성장 속도가 매우 빠르다. 저자는 이러한 혁신적인 시대에 개정판을 출간하면서 이동통신 분야의 기초 지식과 새로운 기술을 이해하고 서비스, 솔루션 등의 경쟁력 강화에 도움이 되기를 기대한다.