2001년 1학기{디지털 통신제목 : 통신 시스템의 발달 과정{과 목 명디지털 통신담 당 교 수김 호 준소 속전기전자공학과학 번9560086이 름정승한통신시스템의 발달과정사람들은 흔히 현대를 지구촌의 시대라고 부른다. 이 말은 현대의 교통과 통신이 잘 발달된 덕택으로 지구상의 어느 곳이라도 하루 생활권에 들어오게 되어 서로의 의사소통 뿐만 아니라 정보의 입수와 교환 등을 즉시 할수 있게 되었기 때문이다. 현재와 같은 추세로 통신의 기술이 발전하게 된다면 음성은 물론 문자 및 화상 데이타등을 언제든지 어디서나 누구와도 자유로이 교환할 수 있는 날이 머지 않은 장래에 우리에게 다가와 생활이 대단히 편리하게 될 것이다.맥루한은 인류의 역사를 문자 이전 시대, 구텐베르크 시대, 전기 시대로 구분하여 설명하고 있으며 또 미래학자 앨빈 토플러는 인류사회의 발전 과정을 토지를 기초로 하는 사회(제1의 물결)에서 생산 수단인 자본과 노동의 소유를 중요시하는 산업사회(제2의 물결)를 거쳐 비물질적인 정보를 기본으로 하는 정보사회(제3의 물결)로 발전한다고 설명했다. 두 사람의 이야기를 종합해 보면 전자는 매체(Media)의 발전을 중심으로 후자는 인간 삶의 기본 조건을 중심으로 인류의 역사 발전 과정을 설명하고 있다. 그러나 모두 현대 사회는 정보와 지식이 그 발전을 위한 기본이 된다는 것을 주장하고 있다.이러한 정보와 지식은 전기 통신이 등장한 이후부터 그 발전이 가속화되었고 재래식 방법으로는 도저히 축적할 수 없을 만큼 그 양이 증가되었다. 이 글에서 인류의 역사와 함께한 통신의 역사를 간단하게 살펴보고 현재와 미래의 발달된 모습을 보기로 한다.1. 인류와 통신수백 만년 전 인류가 지구상에 출현한 이후로 인류는 수많은 방법을 동원하여 서로간의 정보전달을 위한 노력을 하여 왔다. 최초에 그들은 그림과 빛, 소리 등으로 정보전달을 하였는데 점점 말과 문자의 형태로 자리잡게 되었다. 문자보다 먼저 말이 교신 수단으로 사용되었는데 이는 매우 획기적인 사건이었으며 정보 전달에 편리중세 서양 문명의 상징적 존재이다. 로마가 세계 사상 드물게 오랜 역사(왕정, 공화제, 제정을 통하여 약 1200년간)를 가진 대제국이 될수 있었던 이유는 무엇이었을까? 그것은 소위 "모든 길은 로마로 통한다"라고 말해지는 잘 발달된 도로 시설과 120만명(기원전 100년 당시)의 로마 시민이 사용하기에 충분한 상수도 시설 때문일 것이다. 로마 제국의 공공도로(간선도로)는 372개였으며 총 연장거리는 85,000km나 되었다. 로마가 최대의 제국을 건설했을때 지배한 면적은 720만km^2였고 도로는 지선까지 합하면 총 29만km에 이른다. 미국의 국토가 936만km^2이고 세계 제일을 자랑하는 주간 고속도로의 총길이가 88,000km임을 감안해 볼때 얼마나 굉장한 것이었나 상상하고 남음이 있다. 이러한 도로를 이용해서 신속한 정보의 전달과 기동성 있는 군대 파견이 가능했던 점이 광대한 영토를 오랜 세월동안 지배할 수 있었던 원동력이 되었던 것임에 틀림이 없다.우리나라의 경우에는 조선시대에 국경 지역으로부터 한양에 이르는 봉화체계가 있어 외적의 침입에 빠르게 대처할 수 있도록 하였으며 또한 전국 주요 곳곳에 파발을 두어 신속한 정보의 전달을 꾀하였다.2. 전기 통신의 발전매체의 측면에서 볼때 전기 통신은 문자와 인쇄술 다음에 등장했지만 정보의 전달, 저장, 재생의 활용 가능성은 무궁무진하므로 전기 통신이 현대 인류 사회를 지배하고 있다고 해도 과언이 아니다.전기 통신은 1837년 미국의 모르스(Samuel F. B. Morse, 1791 - 1872)의 전신 기기 발명으로부터 시작된다. 1876년에는 벨(Alexander Graham Bell, 1847 - 1922)이 전화를 발명하고 2년후 에디슨(T. Edison)이 탄소 송화기로 개량함으로써 인류 최초의 전화기가 빛을 보게 되었으며 1888년에는 헤르츠(Heinrich Hertz, 1857 - 1894)가 전자파를 발견하였다. 뒤를 이어서 1901년 마르코니(Guglielmo Marconi, 1874 - 1하였다.이러한 전기 통신을 이용한 매체는 지구상에서 현대인으로 하여금 인간의 오감을 확장시켜 시간과 공간을 초월하여 우주 통신의 시대로 나아가는 계기를 마련해 주었다. 초기에 소련이 쏘아 올린 스푸트닉호(Sputnik) 인공위성은 발사 2개월만에 소멸되었지만 그것은 세계적인 통신혁명에 큰 공헌을 하였다. 실질적인 세계 최초의 통신위성은 1962년에 미국이 발사한 텔스타 1호(Telstar I)로서 이를 통해 유럽과 미국 사이에 TV 생방송이 처음 시작되었다.그후 전기 통신은 급격한 발전을 거듭하여 새로운 매체들이 대거 출현하였고 지금 이 시간에도 또다른 매체들이 만들어지고 있다. 종전의 전기 통신은 전신, 전화, 데이타 통신이 각기 별개의 통신망을 형성하고 있었으나 오늘날에는 초고주파 및 광통신 기술을 사용하여 여러 형태의 정보를 종합하여 전송하는 종합정보통신망(ISDN:Integrated Service Digital Network)의 구축에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이것이 실용화되면 우리 사회는 또다른 모습으로 새롭게 태어날 것이다.3. 다양한 통신 방식통신이란 임의의 정보(예:음성, 영상 신호)를 목적지까지 전달하는 과정이다. 지금까지의 통신 서비스는 전화와 같은 음성 서비스가 주를 이루었지만 앞으로는 음성 서비스 뿐만 아니라 컴퓨터의 데이타나 화상을 전송하는 비음성계 서비스도 급속도로 요구되며 성장할 것이다.가. 아날로그 통신과 디지탈 통신아날로그는 고유의 정보 신호에 어떠한 변화를 주지 않고 그대로 전송하는 것으로 기존의 널리 사용되었던 전화가 그 대표적인 예인데 이 아날로그 통신 방식은 외부 잡음에 약하며 송신 전력이 많이 든다는 단점이 있다. 디지탈이라는 것은 원래의 연속적인 아날로그 신호를 일련의 부호로 변형하여 전송하는 방식이다. 디지탈 통신은 아날로그 통신과는 달리 기준 부호만을 판독하면 되므로(예를 들어 "1", "0") 잡음에 강하며 전력이 적게 소모되는 장점이 있다.나. 유선통신과 무선통신유선통신은 말그대로 선(기존의 구리선)여러 신호를 한꺼번에 전송하는 다중 전송이 가능해진다. FM방송의 경우 89.1MHz, 91.9MHz등이 바로 반송파의 주파수인 것이다.다. 지상망 통신과 위성통신지상망 통신이란 지상의 송수신국이 대기권 또는 전리층 내에서 유선 또는 무선으로 전파에 정보를 실어 보내고 받는것을 통칭한다. 현재 사용되고 있는 지상망 통신은 기존의 AM, FM방송 그리고 국내전화, CATV, TV등이 있다. 또한 좀더 발전된 모습의 지상망 통신으로는 디지탈 셀룰라 이동통신, 광통신, 초고속 정보통신 등이 있다.기존의 무선통신이 지상에서 이루어졌다면 대기권 밖의 위성을 이용한 위성통신은 무선통신의 새로운 분야이며 위성을 중계 거점으로 하여 광대한 대륙이나 바다, 사막등의 자연 장애로 인해 지상 회선의 설치가 곤란한 지역이나 선박이나 자동차, 항공기등의 이동체와의 통신에 적합한 통신망 구축이 가능하다.지상망 통신에서 유선 또는 가시거리의 무선통신의 경우 그 서비스 구역이 매우 좁은 지역으로 한정되므로 많은 중계국을 설치해야 하는 단점을 가지고 있는 반면에 위성통신은 하나의 정지 궤도 위성을 사용하여 전게계의 1/3 지역에 통신 서비스를 제공할 수 있으며 지형(도심 도는 교외)에 따른 수신 신호의 품질 변화가 적고 항상 고품질의 통신 및 방송 서비스를 제공할 수 있다는 강점으로 인하여 현재 여러 방송사에서 위성을 사용하는 방송 서비스를 제공하고 있다.(예:홍콩의 Star TV, 미국의 MTV, 일본의 NHK등)가까운 미래에는 더욱 많은 통신 및 방송 서비스가 위성을 사용하여 제공될 것이며 미국, 유럽연합(EC), 일본등 세계 여러나라들은 저궤도와 경사 궤도 통신위성을 사용하여 전세계를 단일 통신권으로 하는 여러 프로젝트를 계획하고 있다. 우리나라도 이러한 세계적 프로젝트에 참여하고 있으며 1995년 국내 최초의 방송통신용 위성인 무궁화 위성을 쏘아 올림으로써 위성을 이용한 통신 국가 대열에 들어서게 되었다.라. 위성통신의 응용위성통신의 응용 분야는 범세계적 TV 프로그램 및 뉴스의 배도 우주관측, 과학연구, 자원탐사등에 이용할 수 있다.4. 디지탈 이동통신디지탈통신의 주요 장점은 주파수 대역을 효율적으로 이용할 수 있으며 정보 신호를 원래 상태대로 손상됨이 없이 주고 받을 수 있다는 것이다. 디지탈 무선통신 서비스는 현대 사회가 다양한 정보를 이동간에서도 신속하게 전달할 것을 요구하는 정보화 사회로 발전함에 따라 이에 대한 수요가 급증하고 있다. 이러한 추세는 선진국은 물론 우리나라에서도 무선전화, 무선호출, 휴대전화에 대한 수요가 급증하고 있는 것을 보면 쉽게 알수 있다.가. 부호분할 다중접속 방식(CDMA)통신에서 여러 사용자가 동일한 성질의 신호를 동일한 주파수로 동시에 송출하게 되면 상호 혼신이 발생하여 교신을 할수 없게 된다. 현재보다 훨씬 많은 사용자가 동시에 휴대전화를 사용하면서도 상호 혼신을 주지 않고 깨끗한 통신을 하기 위해서 국내에서는 기존의 아날로그 방식 휴대전화를 CDMA 방식의 디지탈 휴대전화로 전환하였다. CDMA는 각 휴대 전화기마다 고유 번호를 할당 지정해 주고 이에따라 신호를 송수신하게 하는 방식이다. 이것은 마치 많은 외국 사람들이 왁자지껄하게 떠드는 방안에서 한국어를 사용하는 사람의 말을 쉽게 구분할 수 있는 것과 같은 원리이다. 여기서 한국어를 고유 번호라고 할 수 있다. 따라서 이 방식은 간섭에 강한 장점을 가지고 있다.나. 주파수 공용통신(TRS)유통, 운수업계, 건설현장, 경찰등에서 널리 사용되고 있는 통신 방법으로 이것은 한 주파수를 여러명이 시간을 나눠 함께 쓰기 때문에 붙여진 이름이다. 시간에 제한이 없이 하고 싶은 만큼 통화할 수 있는 전화와는 달리 통화 시간을 3분으로 제한을 두는 것은 한정된 주파수를 가능하면 여러 명이 같이 쓰기 위함이다. 그래서 하나의 주파수로 수용할 수 있는 가입자수는 휴대전화의 10배까지 된다. TRS의 가장 큰 장점은 특정 집단끼리만 교신한다는 점이다. 무전기는 주파수만 맞추면 누구나 들을 수 있지만 TRS는 교신자외의 다른 사람은 수신하지 못하므로 보안성이 뛰어.