✅[개념 ch2-11] 통신망 응용 | PSTN·이동통신·케이블 인터넷·위성 통신

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1. PSTN — 공중 교환 전화망

1.1 정의

PSTN(Public Switched Telephone Network) = 일반 대중을 위한 전 세계적인 회 선 교환(Circuit Switching) 전화 시스템

 

비유: 도시의 도로망. 전화기가 연결되는 '지선'(가입자 회선), 도시 간을 잇는 '간선'(트렁크 라인), 그리고 이들을 연결하는 '교차로'(교환기)로 구성됩니다.

 

1.2 PSTN의 3대 구성 요소

구성 요소	역할
가입자 지역 루프 (Subscriber Local Loop)	전화국(End Office)에서 가정·사무실까지 연결되는 마지막 구간 (UTP-3 꼬임쌍선)
트렁크 라인 (Trunk Lines)	전화국 간·교환국 간을 연결하는 고용량 전송 라인 (현재는 광섬유)
교환기 (Switches)	전화 걸려오면 목적지 번호 해석해 적절한 트렁크와 가입자 루프를 연결

 

1.3 회선 교환의 3단계

단계	설명
호 설정 (Call Setup)	목적지 번호 해석 → 사용 가능한 경로 찾아 회선 설정 (약간의 지연)
데이터 전송 (Data Transfer)	통화 시간 동안 회선 전용으로 할당 (다른 사용자 사용 불가)
호 해제 (Call Teardown)	통화 종료 → 회선 해제 → 자원 다른 사용자에게 해방

 

1.4 회선 교환 vs 패킷 교환

항목	회선 교환 (PSTN)	패킷 교환 (인터넷)
자원 할당	통화 시작 시 전용 회선	공유 자원, 비연결성
QoS (서비스 품질)	보장 ✅	보장 어려움
효율성	유휴 시 자원 낭비	대역폭 효율적
연결성	연결 지향	비연결 지향
대표 시스템	PSTN	인터넷

 

1.5 PSTN의 진화

• 초기: 음성 신호를 아날로그 형태로 전송
• 현재: 코어 네트워크(트렁크·교환기)는 대부분 디지털화 → 잡음에 강하고 고도의 처리 가능
• xDSL: 기존 전화선으로 음성(아날로그)과 고속 디지털 데이터(인터넷)를 동시 전송하는 기술

⭐ 시험 빈출: PSTN은 회선 교환 기반, 인터넷은 패킷 교환 기반이라는 차이가 단골 출제 포인트.

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2. 이동통신 시스템 — 1G부터 5G까지

2.1 정의

이동통신 = 무선 주파수를 이용해 이동 중인 사용자가 통신할 수 있는 네트워크 시스템

비유: 거대한 무선 '벌집'. 도시 전체를 작은 셀(Cell) 로 나누고, 각 셀에 기지국을 설치해 휴대폰과 통신해요.

2.2 셀 방식(Cellular System)의 핵심 ⭐

핵심 원리: 지리적 영역을 작은 셀로 나누고 각 셀에 기지국(Base Station) 을 설치 → 주파수를 재사용해 통신 용량 증대

[셀 구조]
인접하지 않은 셀에서 같은 주파수 재사용
[A][B][A][B]
[B][A][B][A]
[A][B][A][B]

2.3 주요 구성 요소

구성 요소	역할
기지국 (Base Station)	무선 중계기. 휴대폰과 무선 통신
이동통신 교환국 (MTSO/MSC)	기지국 관리, 통화 설정, 이동성 관리 (핸드오프·위치 관리), PSTN·인터넷 연결

 

2.4 핵심 기술 3가지 ⭐

기술	역할
위치 관리 (Location Management)	휴대폰이 현재 어느 셀에 있는지 MTSO가 추적
핸드오프 (Handoff)	휴대폰이 셀 이동 시 통화 끊김 없이 새 기지국으로 전환
주파수 재사용 (Frequency Reuse)	인접하지 않은 셀에서 같은 주파수 재사용 → 용량 극대화

 

2.5 핸드오프 두 가지 종류

종류	방식	사용 시스템
하드 핸드오프 (Hard Handoff)	기존 연결을 끊고 새 연결 설정	FDM 기반 (GSM 등)
소프트 핸드오프 (Soft Handoff)	새 연결 설정 후 기존 연결 끊음	CDMA 기반

⭐ CDMA는 코드로 사용자를 구분하므로, 두 기지국과 동시 통신 가능 → 소프트 핸드오프 가능.

 

2.6 세대별 발전 ⭐⭐⭐⭐⭐

세대	대표 기술	특징
1G	AMPS	아날로그 음성, 낮은 용량
2G	GSM, D-AMPS, CDMA	디지털 음성, 보안 강화, 문자 메시지
2.5G	GPRS, EDGE	2G + 데이터 속도 개선
3G	UMTS (WCDMA), cdma2000	고속 데이터 (웹, 이메일)
3.5G	HSDPA	3G 데이터 속도 개선
4G	LTE-Advanced, WiMAX	올-IP, 고속 패킷, 고화질 비디오
5G	5G NR	mmWave, IoT, 엣지 컴퓨팅

 

2.7 GSM (2G) — 시험 빈출 사례

GSM = FDM + TDM 혼합

• 각 주파수 채널을 8개의 시간 슬롯으로 분할
• 한 채널에서 8명이 동시 통화 가능

2.8 4G LTE — 시험 빈출 사례

• OFDM을 다운링크에 사용 → 고속 데이터 전송
• MIMO 안테나 기술로 통신 효율 향상

⭐ 시험 빈출 매칭:

GSM   → FDM + TDM
3G    → CDMA (WCDMA)
4G    → OFDM + MIMO
5G    → OFDM + 적응형 QAM

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3. 케이블 TV·인터넷

3.1 진화 과정

원래 외딴 지역의 TV 수신율 개선을 위해 여러 집을 하나의 안테나에 연결하던 것에서 시작 → 자체 채널 추가 → 인터넷 서비스까지 확장

3.2 HFC (Hybrid Fiber Coax) 구조 ⭐

광섬유 + 동축 케이블 하이브리드 방식

[헤드엔드] ──광섬유── [광섬유 노드] ──동축 케이블── [가정]

 

구간	매체	이유
장거리 (Head-end → 노드)	광섬유	고속·저감쇠
단거리 (노드 → 가정)	동축 케이블	기존 인프라 활용

⭐ HFC는 광섬유와 동축의 장점을 결합한 효율적 구조입니다.

3.3 CMTS (Cable Modem Termination System)

케이블망과 인터넷을 연결하는 장치. 가정의 케이블 모뎀과 통신해 인터넷 서비스 제공.

3.4 양방향 통신 — 주파수 분배

방향	주파수 대역
업스트림 (사용자 → 헤드엔드)	5 ~ 42 MHz (좁은 대역)
다운스트림 (헤드엔드 → 사용자)	54 MHz 이상 (넓은 대역)

⭐ 업스트림이 좁은 이유: 사용자가 보내는 데이터(요청, 업로드)는 받는 데이터(다운로드)보다 훨씬 적기 때문.

3.5 DOCSIS — 케이블 인터넷 표준

DOCSIS = Data Over Cable Service Interface Spec

방향	변조 방식
다운스트림	QAM-64 / QAM-256 (고속 데이터)
업스트림	QPSK ~ QAM-128 (요청 슬롯 경쟁)

⭐ DOCSIS 3.0 이상은 여러 채널을 묶어 100Mbps 이상 다운스트림 제공.

3.6 대역폭 공유의 문제

하나의 동축 케이블을 여러 가정이 공유하므로, 사용자가 많아지면 대역폭 경쟁 발생. 저녁 시간대 인터넷이 느려지는 이유입니다.

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4. 통신 위성

4.1 정의

통신 위성 = 지구 궤도에 배치되어 지상국 간 전파 신호를 중계·증폭하는 우주 기반 통신 시스템

비유: 하늘에 떠 있는 마이크로파 중계기. 멀리 떨어진 두 지상국이 직접 통신 어려울 때, 위성이 신호를 받아 증폭한 후 다시 송출.

4.2 위성의 핵심 — 트랜스폰더 (Transponder)

트랜스폰더 = 위성에 탑재된 신호 중계 장치

• 수신된 신호 증폭
• 다른 주파수로 변환 → 재전송

4.3 궤도 유형 3종 ⭐⭐⭐⭐⭐

궤도	고도	공전 주기	지연 시간	대표 사용처
GEO (정지궤도)	약 36,000 km	24시간 (지구 자전과 동일)	250~300ms (긺)	TV 방송, 위성 인터넷
MEO (중간궤도)	5,000 ~ 20,000 km	중간	중간	GPS
LEO (저궤도)	500 ~ 2,000 km	짧음	매우 짧음	이리듐(Iridium), 저지연 위성 인터넷

4.4 GEO (정지궤도) 심화

핵심 특징: 지구 자전과 같은 속도로 돌아 항상 같은 지점 위에 정지한 것처럼 보임

장점	단점
✅ 지상 안테나 고정 가능 (추적 불필요)	❌ 긴 전송 지연 (250~300ms)
✅ 넓은 지역 커버	❌ 궤도 위치 제한
✅ 3개 위성으로 지구 전체 커버 가능	❌ 거리가 멀어 신호 약함

사용처: TV 방송 (스카이라이프), 장거리 전화, 위성 인터넷.

4.5 MEO — GPS

고도 5,000~20,000 km, GEO보다 짧은 지연 + LEO보다 넓은 커버리지.

사용: GPS, GLONASS, Galileo 같은 위성 항법 시스템.

4.6 LEO — 저지연 위성 인터넷

고도 500~2,000 km, 지연 시간 매우 짧음.

장점	단점
✅ 매우 낮은 지연	❌ 좁은 커버리지
✅ 작은 위성 가능	❌ 빠른 이동 → 여러 위성 필요
✅ 양방향 통신 빠름	❌ 복잡한 추적·핸드오프

사용처: 이리듐(Iridium) 위성 전화, 최근 Starlink(저지연 위성 인터넷).

4.7 케플러의 법칙 — 궤도와 주기

T∝r3/2T \propto r^{3/2}T∝r3/2

궤도 반지름(rr r)이 클수록 공전 주기(TT T)가 길어짐. GEO는 24시간 = 지구 자전 주기와 일치하도록 설계된 특수 궤도예요.

4.8 위성 통신 흐름

[지상국 A] ─업링크─→ [위성] ─다운링크─→ [지상국 B]
              ↑          ↓
          트랜스폰더가 수신·증폭·주파수 변환

4.9 주의사항

• 거리가 멀어 필연적 지연 발생 (특히 GEO)
• 주파수 대역 제한적 → 국제적 할당·조정 필요

⭐ 시험 빈출: GEO·MEO·LEO 매칭은 매번 출제됩니다.

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5. 한눈에 정리

5.1 PSTN

회선 교환 + 가입자 루프 + 트렁크 라인 + 교환기
호 설정 → 데이터 전송 → 호 해제

5.2 이동통신

1G AMPS         → 아날로그 음성
2G GSM/CDMA     → 디지털 (FDM+TDM)
3G WCDMA        → CDMA, 고속 데이터
4G LTE          → OFDM + MIMO
5G NR           → OFDM + 256-QAM, IoT, mmWave

핵심 기술: 셀 방식 + 주파수 재사용 + 핸드오프

5.3 케이블 TV·인터넷

HFC = 광섬유(장거리) + 동축(가정)
CMTS → 케이블 모뎀 → 인터넷
업스트림 5~42MHz / 다운스트림 54MHz~
DOCSIS 표준: QAM 변조

5.4 통신 위성

GEO  → 36,000km / 24시간 / TV·위성 인터넷
MEO  → 5,000~20,000km / GPS
LEO  → 500~2,000km / 이리듐·Starlink
트랜스폰더 = 신호 중계 장치

 

 

 

 

 

 

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🎯 Lv.1 객관식 — 개념 및 중요 내용 확인 (10문제)

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📝 1번 문제

PSTN의 핵심 통신 방식은?

① 패킷 교환

② 회선 교환

③ 메시지 교환

④ 셀룰러 통신

 

✅ 정답: ②

📖 해설

PSTN = 회선 교환(Circuit Switching) 기반 전화 시스템. 통화 전 전용 회선이 설정되고, 통화 동안 그 회선이 독점적으로 사용돼요.

시스템	교환 방식
PSTN	회선 교환 ✅
인터넷	패킷 교환

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📝 2번 문제

다음 중 PSTN의 3대 구성 요소가 아닌 것은?

① 가입자 지역 루프

② 트렁크 라인

③ 교환기

④ 라우터

 

✅ 정답: ④

📖 해설

라우터는 인터넷(패킷 교환)의 구성 요소입니다. PSTN은 회선 교환이라 라우터가 아닌 교환기(Switch) 를 사용해요.

 

PSTN 3대 구성

가입자 지역 루프

트렁크 라인

교환기

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📝 3번 문제

이동통신의 '셀(Cell) 방식'의 핵심 원리는?

① 모든 사용자가 같은 주파수를 사용

② 지리적 영역을 작은 셀로 나누고, 인접하지 않은 셀에서 주파수 재사용

③ 위성을 통해 통신

④ 한 명의 사용자만 한 채널 사용

 

✅ 정답: ②

📖 해설 셀 방식 = 지역을 작은 셀로 분할 + 인접하지 않은 셀에서 주파수 재사용 → 통신 용량 극대화

[A][B][A][B]   ← A끼리, B끼리 인접하지 않음
[B][A][B][A]

이 덕분에 한정된 주파수 자원으로 수많은 사용자를 동시 지원할 수 있어요.

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📝 4번 문제

다음 중 핸드오프(Handoff)에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 기지국 자체를 새것으로 교체하는 작업

② 휴대폰이 셀 이동 시 통화 끊김 없이 새 기지국으로 통신 전환

③ 새로운 휴대폰 구매 절차

④ 무선에서 유선으로 변환

 

✅ 정답: ②

📖 해설

핸드오프 = 휴대폰이 셀 경계를 넘을 때 통화 끊김 없이 새 기지국으로 통신 연결을 전환하는 과정입니다.

 

종류	방식
하드 핸드오프	끊고 → 새 연결 (FDM 시스템)
소프트 핸드오프	새 연결 → 끊음 (CDMA)

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📝 5번 문제

다음 이동통신 세대와 대표 기술 매칭이 잘못된 것은?

① 1G — AMPS (아날로그 음성)

② 2G — GSM, CDMA (디지털 음성)

③ 3G — UMTS, cdma2000

④ 4G — AMPS

 

✅ 정답: ④

📖 해설

4G = LTE-Advanced, WiMAX입니다. AMPS는 1G의 대표 기술이에요.

세대	대표 기술
1G	AMPS (아날로그)
2G	GSM, CDMA
3G	UMTS, cdma2000
4G	LTE-Advanced, WiMAX ✅
5G	5G NR

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📝 6번 문제

HFC (Hybrid Fiber Coax)의 의미는?

① 모든 구간을 광섬유로 연결

② 모든 구간을 동축 케이블로 연결

③ 장거리는 광섬유, 가정까지는 동축 케이블 사용

④ 무선과 유선을 혼합

 

✅ 정답: ③

📖 해설

HFC = Hybrid Fiber Coax — 광섬유와 동축 케이블의 하이브리드입니다.

[헤드엔드] ──광섬유── [노드] ──동축── [가정]
       장거리·고속      단거리·기존 인프라

이는 광섬유의 고속과 동축의 비용 효율성을 결합한 효율적인 구조예요.

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📝 7번 문제

케이블 인터넷에서 업스트림과 다운스트림의 주파수 대역 차이는?

① 같음

② 업스트림이 더 넓음

③ 다운스트림이 더 넓음 (54 MHz 이상)

④ 둘 다 5 MHz 이하

 

✅ 정답: ③

📖 해설

방향	주파수
업스트림 (집 → 헤드엔드)	5 ~ 42 MHz (좁음)
다운스트림 (헤드엔드 → 집)	54 MHz 이상 (넓음) ✅

⭐ 사용자가 다운로드하는 데이터가 업로드보다 훨씬 많기 때문에 다운스트림에 더 많은 대역이 할당됩니다.

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📝 8번 문제

통신 위성의 GEO 궤도 고도와 공전 주기는?

① 1,000 km / 1시간

② 36,000 km / 24시간

③ 100,000 km / 7일

④ 500 km / 90분

 

✅ 정답: ②

📖 해설 GEO (정지궤도) = 약 36,000 km, 24시간 (지구 자전과 동일)

지구 자전과 같은 속도로 돌아 항상 같은 지점 위에 정지한 것처럼 보입니다.

궤도	고도
GEO	36,000 km (24시간) ✅
MEO	5,000~20,000 km
LEO	500~2,000 km

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📝 9번 문제

GPS는 어떤 궤도의 위성을 사용하는가?

① GEO

② MEO

③ LEO

④ 모든 궤도

 

✅ 정답: ②

📖 해설 GPS = MEO (5,000~20,000 km) 사용. 적절한 커버리지와 짧은 지연 시간을 제공해요.

궤도	대표 사용처
GEO	TV 방송, 위성 인터넷
MEO	GPS, GLONASS, Galileo ✅
LEO	이리듐, Starlink

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📝 10번 문제

위성에 탑재된 '트랜스폰더(Transponder)'의 핵심 역할은?

① 위성의 위치 추적

② 수신된 신호를 증폭하고 다른 주파수로 변환해 재전송

③ 위성의 전력 공급

④ 사용자 인증

 

✅ 정답: ②

📖 해설

트랜스폰더 = 위성에 탑재된 신호 중계 장치

[지상국 A] ─업링크─→ [트랜스폰더] ─다운링크─→ [지상국 B]
                       ↓ 증폭 + 주파수 변환

위성은 여러 트랜스폰더를 탑재해 다양한 주파수 대역의 신호를 동시에 중계할 수 있어요.

 

 

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🎯 Lv.2 객관식 — 심화 개념 확인 (10문제)

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📝 1번 문제

다음 중 PSTN과 인터넷의 차이를 가장 정확히 설명한 것은?

① 둘 다 패킷 교환을 사용한다

② PSTN은 회선 교환으로 QoS 보장이 가능하지만 자원 효율은 낮고, 인터넷은 패킷 교환으로 자원 효율은 높지만 QoS 보장이 어렵다

③ PSTN은 무선, 인터넷은 유선만 사용

④ PSTN과 인터넷은 같은 시스템이다

 

✅ 정답: ②

📖 해설

항목	PSTN	인터넷
교환 방식	회선 교환	패킷 교환
자원 할당	전용 회선	공유
QoS	보장 ✅	보장 어려움
효율성	유휴 시 낭비	매우 효율적

⭐ 핵심 트레이드오프: 품질 보장 vs 자원 효율.

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📝 2번 문제

다음 사례에서 사용되는 다중화 방식은?

"GSM(2G)에서 각 주파수 채널을 8개의 시간 슬롯으로 나누어 8명이 동시 통화할 수 있다."

 

① FDM만

② TDM만

③ FDM + TDM 혼합

④ CDMA

 

✅ 정답: ③

📖 해설 GSM = FDM + TDM 혼합

주파수 분할(FDM): 여러 주파수 채널
시간 분할(TDM):  각 채널 안에서 8개 시간 슬롯

⭐ 시험에서 GSM 키워드가 나오면 즉시 FDM + TDM 혼합으로 매칭하세요.

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📝 3번 문제

소프트 핸드오프(Soft Handoff)가 가능한 이동통신 시스템은?

① GSM (FDM 기반)

② AMPS (1G 아날로그)

③ CDMA 기반 시스템

④ 모든 시스템에서 가능

 

✅ 정답: ③

📖 해설 CDMA는 코드로 사용자를 구분하므로 두 기지국과 동시 통신이 가능합니다 → 소프트 핸드오프 가능.

 

시스템	핸드오프
GSM (FDM)	하드 핸드오프 (끊고 → 새로)
CDMA	소프트 핸드오프 ✅ (새로 → 끊음)

⭐ "새 연결 후 기존 끊기" 패턴이 더 안정적이라 통화 끊김이 거의 없어요.

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📝 4번 문제

4G LTE의 핵심 다중화 기술은?

① FDM

② TDM

③ OFDM (다운링크) + MIMO

④ AMI

 

✅ 정답: ③

📖 해설 4G LTE = OFDM + MIMO

세대	다중화·변조
2G GSM	FDM + TDM
3G WCDMA	CDMA
4G LTE	OFDM + MIMO ✅
5G NR	OFDM + 적응형 QAM

⭐ 4G부터 OFDM이 본격 도입되었습니다.

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📝 5번 문제

다음 중 케이블 인터넷의 표준 'DOCSIS'에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① Data Over Cable Service Interface Spec의 약자

② 다운스트림에서 QAM-64 또는 QAM-256 변조 사용

③ 업스트림에서 QPSK ~ QAM-128 사용

④ DOCSIS는 무선 통신 표준이다

 

✅ 정답: ④

📖 해설 DOCSIS는 케이블망(유선)을 통한 인터넷 접속 표준입니다. 무선이 아니에요.

DOCSIS	변조
다운스트림	QAM-64, QAM-256
업스트림	QPSK ~ QAM-128

DOCSIS 3.0 이상은 여러 채널을 묶어 100Mbps 이상의 다운스트림을 제공해요.

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📝 6번 문제

다음 시나리오에서 가장 적합한 위성 궤도는?

"TV 방송국이 한 위성으로 한국 전역에 같은 신호를 24시간 안정적으로 송출하고자 한다. 지상 안테나가 위성을 추적할 필요는 없어야 한다."

 

① GEO (정지궤도)

② MEO (중간궤도)

③ LEO (저궤도)

④ 모두 가능

 

✅ 정답: ①

📖 해설 TV 방송 = GEO가 정답입니다.

키워드	궤도
24시간 정지, 안테나 고정, 넓은 커버리지	GEO ✅
GPS·항법	MEO
저지연·이리듐·Starlink	LEO

⭐ GEO 위성 3개로 지구 전체 커버 가능 → 글로벌 방송에 최적.

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📝 7번 문제

다음 중 LEO 위성의 단점으로 옳은 것은?

① 지연이 너무 길다

② 좁은 커버리지로 여러 위성이 필요하고, 빠른 이동으로 핸드오프가 복잡

③ 신호가 너무 강해 잡음 발생

④ 정지 상태로 추적 불필요

 

✅ 정답: ②

📖 해설

궤도	장점	단점
GEO	넓은 커버리지·고정	긴 지연
MEO	중간 균형	-
LEO	매우 짧은 지연	좁은 커버리지·복잡한 핸드오프 ✅

⭐ LEO는 빠른 이동으로 위성이 시야에서 사라지므로, 여러 위성이 군집(Constellation) 으로 운영되어야 해요. (예: Starlink는 수천 개 LEO 위성)

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📝 8번 문제

다음 중 이동통신의 '주파수 재사용(Frequency Reuse)' 원리로 가장 정확한 것은?

① 같은 주파수를 모든 셀에서 동시에 사용

② 인접하지 않은 셀에서 같은 주파수를 재사용해 한정된 자원 효율 극대화

③ 한 사용자가 여러 주파수를 동시 사용

④ 주파수를 사용하지 않고 통신

 

✅ 정답: ②

📖 해설

[주파수 재사용 패턴]
[A][B][C][A][B][C]  ← 인접 셀 다른 주파수
[B][C][A][B][C][A]
[C][A][B][C][A][B]

A끼리, B끼리, C끼리는 서로 인접하지 않으므로 같은 주파수를 사용해도 간섭 없음. 한정된 주파수로 수많은 사용자 지원 가능 → 셀 방식의 핵심.

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📝 9번 문제

① 짧아진다

② 변하지 않는다

③ 길어진다

④ 0이 된다

 

✅ 정답: ③

📖 해설

궤도 반지름 r이 클수록 공전 주기 T가 길어짐.

궤도	고도	주기
LEO	500~2,000 km	약 90분
MEO	5,000~20,000 km	약 12시간
GEO	36,000 km	24시간

⭐ GEO는 정확히 24시간 = 지구 자전 주기와 일치하도록 설계된 특수 고도예요.

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📝 10번 문제

다음 사례를 분석한 설명 중 가장 정확한 것은?

"5G NR은 OFDM 다중화와 256-QAM 변조를 결합하며, 이전 세대인 GSM은 FDM+TDM, 3G는 CDMA를 사용했다. 또 4G LTE는 OFDM+MIMO를 도입했다."

 

① 모든 이동통신 세대는 같은 다중화를 사용한다

② 세대별로 다중화·변조 기술이 다르며, 5G는 OFDM+QAM 조합으로 가장 효율적

③ 5G는 CDMA만 사용한다

④ GSM과 5G는 동일한 기술이다

 

✅ 정답: ②

📖 해설

세대	다중화·변조
2G GSM	FDM + TDM
3G WCDMA	CDMA
4G LTE	OFDM + MIMO
5G NR	OFDM + 적응형 QAM (256-QAM)

⭐ 세대가 발전하면서 더 효율적인 다중화·변조 기술이 도입되었습니다. 핵심 흐름: FDM/TDM → CDMA → OFDM → OFDM + 적응형 QAM

 

 

 

 

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🎯 Lv.3 — 객관식 + 빈칸 채우기 혼합 (10문제)

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📝 1번 문제 [빈칸형]

다음 PSTN 정의 빈칸을 채우시오.

PSTN은 ( ㄱ ) 교환 기반의 전 세계적 전화 시스템이다.
3대 구성 요소는 ( ㄴ ), ( ㄷ ), ( ㄹ )(이)다.
통신은 ( ㅁ ) → 데이터 전송 → ( ㅂ )의 3단계로 이루어진다.

 

✅ 정답

• ㄱ: 회선(Circuit)
• ㄴ: 가입자 지역 루프(Subscriber Local Loop)
• ㄷ: 트렁크 라인(Trunk Line)
• ㄹ: 교환기(Switch)
• ㅁ: 호 설정(Call Setup)
• ㅂ: 호 해제(Call Teardown)

📖 해설 ⭐ PSTN 핵심 정리:

회선 교환 + 가입자 루프·트렁크·교환기
호 설정 → 데이터 전송 → 호 해제

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📝 2번 문제 [빈칸형]

다음 이동통신 세대별 빈칸을 채우시오.

세대	대표 기술	다중화·변조
1G	( ㄱ )	아날로그
2G	( ㄴ ), CDMA	FDM + ( ㄷ )
3G	UMTS ( ㄹ ), cdma2000	CDMA
4G	( ㅁ )	OFDM + ( ㅂ )
5G	( ㅅ )	OFDM + 적응형 QAM

✅ 정답

• ㄱ: AMPS
• ㄴ: GSM
• ㄷ: TDM
• ㄹ: WCDMA
• ㅁ: LTE-Advanced
• ㅂ: MIMO
• ㅅ: 5G NR

📖 해설 ⭐ 세대별 핵심 매칭은 시험 단골:

1G AMPS         → 아날로그
2G GSM/CDMA     → FDM+TDM, CDMA
3G WCDMA        → CDMA
4G LTE          → OFDM + MIMO
5G NR           → OFDM + 256-QAM

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📝 3번 문제 [객관식]

다음 중 핸드오프 종류와 사용 시스템 매칭이 잘못된 것은?

① 하드 핸드오프 — GSM (FDM 기반)

② 소프트 핸드오프 — CDMA 기반 시스템

③ 하드 핸드오프는 기존 연결을 끊고 새 연결 설정

④ 소프트 핸드오프는 GSM만 사용

 

✅ 정답: ④

📖 해설

소프트 핸드오프는 CDMA 기반입니다. CDMA는 코드로 사용자 분리하므로 두 기지국과 동시 통신 가능 → 소프트 핸드오프 가능.

핸드오프	시스템
하드	FDM (GSM 등)
소프트	CDMA ✅

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📝 4번 문제 [빈칸형]

다음 셀 방식의 핵심 기술 빈칸을 채우시오.

이동통신은 지리적 영역을 작은 ( ㄱ )(으)로 나누고 각 ( ㄱ )에 ( ㄴ )(을)를 설치하여 무선 통신을 수행한다.
휴대폰의 현재 위치를 추적하는 ( ㄷ ), 셀 이동 시 통화를 끊김 없이 전환하는 ( ㄹ ), 그리고 인접하지 않은 셀에서 같은 주파수를 재사용하는 ( ㅁ )이(가) 셀 방식의 3대 핵심 기술이다.

 

✅ 정답

• ㄱ: 셀(Cell)
• ㄴ: 기지국(Base Station)
• ㄷ: 위치 관리(Location Management)
• ㄹ: 핸드오프(Handoff)
• ㅁ: 주파수 재사용(Frequency Reuse)

📖 해설 ⭐ 셀 방식 3대 기술:

1. 위치 관리 (어디 있는지 추적)
2. 핸드오프 (셀 이동 시 통화 유지)
3. 주파수 재사용 (자원 효율 극대화)

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📝 5번 문제 [객관식]

다음 중 케이블 인터넷의 HFC 구조에 대한 설명으로 가장 정확한 것은?

① 모든 구간을 광섬유로 연결

② 헤드엔드에서 광섬유 노드까지는 광섬유, 노드에서 가정까지는 동축 케이블

③ 모든 구간을 동축 케이블로 연결

④ 무선과 유선이 혼합

 

✅ 정답: ②

📖 해설

[HFC 구조]
[헤드엔드] ──광섬유── [노드] ──동축── [가정]
            장거리·고속      단거리·기존 인프라

광섬유의 고속·저감쇠 + 동축의 비용 효율 = 효율적 하이브리드 구조.

⭐ 가정까지 모두 광섬유로 가는 것은 FTTH(Fiber-To-The-Home) 입니다 (HFC와 다름).

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📝 6번 문제 [빈칸형]

다음 케이블 인터넷 빈칸을 채우시오.

케이블 인터넷의 양방향 통신에서, 사용자가 헤드엔드로 보내는 ( ㄱ )은(는) 5~42 MHz의 ( ㄴ ) 대역을 사용하고, 헤드엔드에서 사용자로 보내는 ( ㄷ )은(는) 54 MHz 이상의 ( ㄹ ) 대역을 사용한다.
이는 사용자가 ( ㅁ )하는 데이터가 ( ㅂ )하는 데이터보다 훨씬 적기 때문이다. 케이블 인터넷의 표준은 ( ㅅ )(이)다.

 

✅ 정답

• ㄱ: 업스트림(Upstream)
• ㄴ: 좁은
• ㄷ: 다운스트림(Downstream)
• ㄹ: 넓은
• ㅁ: 업로드(보내는)
• ㅂ: 다운로드(받는)
• ㅅ: DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Spec)

📖 해설 ⭐ 케이블 인터넷 핵심:

업스트림   5~42 MHz (좁음, 업로드)
다운스트림 54MHz~ (넓음, 다운로드)
표준: DOCSIS (다운: QAM-64/256)

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📝 7번 문제 [객관식]

다음 시나리오에서 가장 적합한 위성 궤도는?

"전 세계 어디에서든 자동차 내비게이션의 위치를 정확히 파악할 수 있는 위성 시스템이 필요하다."

 

① GEO

② MEO

③ LEO

④ 모두 가능

 

✅ 정답: ②

📖 해설 GPS = MEO 위성 사용. 적절한 커버리지와 짧은 지연으로 정확한 위치 측정에 최적.

궤도	사용처 키워드
GEO	TV·방송·24시간 정지
MEO	GPS·GLONASS·Galileo (항법) ✅
LEO	이리듐·Starlink·저지연

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📝 8번 문제 [빈칸형]

다음 위성 궤도 종합 표 빈칸을 채우시오.

궤도	고도	공전 주기	지연 시간	대표 사용처
( ㄱ )	( ㄴ ) km	24시간	250~300ms	TV 방송, 위성 인터넷
( ㄷ )	5,000~20,000 km	중간	중간	( ㄹ )
( ㅁ )	( ㅂ ) km	짧음	매우 짧음	( ㅅ ), Starlink

✅ 정답

• ㄱ: GEO
• ㄴ: 36,000
• ㄷ: MEO
• ㄹ: GPS (또는 GLONASS, Galileo)
• ㅁ: LEO
• ㅂ: 500~2,000
• ㅅ: 이리듐(Iridium)

📖 해설 ⭐ 위성 궤도 3종 한 묶음 외우기:

GEO  → 36,000km / 24시간 / TV·방송
MEO  → 5,000~20,000km / GPS
LEO  → 500~2,000km / 이리듐·Starlink

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📝 9번 문제 [객관식]

다음 중 GEO 위성의 장단점이 잘못 설명된 것은?

① 장점: 지상 안테나 고정 가능 (추적 불필요)

② 장점: 3개 위성으로 지구 전체 커버 가능

③ 단점: 250~300ms의 긴 전송 지연

④ 장점: 지연 시간이 매우 짧음

 

✅ 정답: ④

📖 해설

GEO는 고도가 높아 지연 시간이 길다는 단점이 있습니다. 지연이 짧은 것은 LEO예요.

궤도	지연
GEO	긴 지연 (250~300ms) ❌
MEO	중간
LEO	매우 짧음 ✅

⭐ 함정 주의: GEO의 "넓은 커버리지"와 "긴 지연"은 트레이드오프 관계.

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📝 10번 문제 [빈칸형]

다음 종합 표의 빈칸을 채우시오.

통신망	핵심 기술
PSTN	( ㄱ ) 교환, 가입자 루프·트렁크·교환기
이동통신	( ㄴ ) 방식, 주파수 재사용, 핸드오프
4G LTE	( ㄷ ) + MIMO
5G NR	OFDM + ( ㄹ )
케이블 인터넷	( ㅁ ) 구조 + DOCSIS 표준
위성 통신	트랜스폰더, ( ㅂ )(GPS) / ( ㅅ )(이리듐)

✅ 정답

• ㄱ: 회선(Circuit)
• ㄴ: 셀(Cellular)
• ㄷ: OFDM
• ㄹ: 256-QAM (또는 적응형 QAM)
• ㅁ: HFC (Hybrid Fiber Coax)
• ㅂ: MEO
• ㅅ: LEO

📖 해설 ⭐ 이 표 한 장이 11편 핵심입니다. 시험 직전 마지막 점검용:

[11편 한 줄 요약]
PSTN     → 회선 교환
이동통신  → 셀 방식 + 핸드오프
4G LTE   → OFDM + MIMO
5G NR    → OFDM + 256-QAM
케이블    → HFC + DOCSIS
위성     → GEO·MEO(GPS)·LEO(이리듐)