위성통신용 궤도와 주파수 자원은 매우 한정적이며 최근에 정지궤도 위성과 저궤도 위성을 이용한 다양하나 형태의 서비스에 대한 수요가 급증하고 있으므로 한정된 주파수 자원에 대한 효율적인 활용기술과 새로운 주파수자원 및 서비스 개발이 필요하다. 북미, 유럽, 일본은 1970년도 중반기부터 C-band를 이용하는 위성통신의 연구를 시작으로, 최근에는 L-band, Ku-band, Ka-band를 이용하는 위성통신에서 효율적으로 전력 및 주파수를 활용하는 방안에 대한 연구를 활발하게 진행하고 있다. 국내는 1980년도 하반기부터 Ku-band를 이용하는 위성통신에 대한 연구가 시작되었으나 아직도 장기적이고 구체적인 연구개발 계획이 미비한 상황이며 Ka-band 정지궤도와 L-band 저궤도 위성통신 기술의 연구개발은 아직 초보적인 단계이다. 따라서 본 논문에서는 위성통신용 주파수의 국제적인 이용현황과 추세를 분석하여 향후 국내에서 정지궤도 및 저궤도 위성의 궤도와 주파수 확보 및 활용에 참고가 되도록 한다.
인공위성이 실현된 이래로 그것을 원거리통신에 이용하기 위한 연구가 미국을 필두로 세계각국에서 활발히 진행되어 급속한 발전이 거듭되었다. 그리하여 위성통신은 오늘날 인류의 사회생활에 있어서의 기본적인 수단으로 필요불가결한 것이 되었다. 즉, 그것은 획기적이고 근대적인 통신수단으로서 비단 통신에의 이용에 그치지 않고 오늘날에 와서는 방송, 기상관측, 항해, 자원탐사, 과학연구등의 목적에도 널리 이용되고 있다. 그러한 바, 본고에서는 BS-2위성방송시스템, 음성신호의 전송방식, 위성방송 가정용 수신기에 대해서 기술하였다.
비행기 속, 열차의 속 어디에서나 사무실이나 가정과 연락을 취할 수 있는 다중체통신, 위성통신은 현재, 전화, TV의 전송, 전용선 등에 폭넓게 이용되고 있다. 최근까지 정지위성 궤도상에 떠있는 트란스폰도(transponder=transmitter+responder<송신기+응답기>) 즉, 위성 탑재 중단기의 수는 INTELSAT를 포함해서 합계 약 4,100으로 되어 있다(과거의 공산권을 포함해서). 발사로켓의 대형화, 통신위성의 대형화에 의해 위성회선의 비용은 현저히 저하되어 있으며, 위성통신의 이용은 확대일로에 있다. 위성통신은 광화이버통신, 지상마이크로파통신과 나란하는 통신네트워크의 주요한 구성요소이다. 대양횡단의 통신은 위성통신이 그 특징을 충분히 발휘하여 왔고, 해저광케이블과의 사이에서 부설자끼리 장단점을 놓고 비교를 하고 있으나, 위성통신은 넓은 지역으로부터의 통신을 수 하는 기능 또는 동일한 신호를 넓은 지역에 탑재하는 지구국에서 동시에 수신할 수 있는 기능을 갖고 있는 이외에도, 원양어선에로의 통신같이, 지상의 통신방식으로는 제공이 곤란한 서비스가 가능하다는 등의 특징이 있으며, 금후의 통신 네트워크의 구성요소로서 더 한층 그 필요성이 증가해 갈 것이라 본다.
다양한 형태의 서비스에 대한 수요가 급증하면서 한정된 궤도와 주파수를 이용한 위성통신기술에 대한 효율적인 주파수 활용기술과 새로운 서비스의 개발이 필요하게 되었다. 위성통신시스템의 개발초기에 가장 널리 사용되었던 C대역은 거의 포화상태에 이르렀고, Ku대역도 역시 머지않아 포화상태에 이를 전망이다. 기존의 위성시스템은 주로 방송이나 기업간 사설데이타등의 서비스를 공급해왔는데, 최근에는 개인사용자를 위한 고속 대용량 데이터, 영상, 음성등의 멀티미디어 통신서비스의 공급의 필요가 대두되면서, 광대역통신을 할 수 있는 Ka대역을 이용한 위성통신시스템의 개발이 활발히 진행되고 있다. 서론부에서는 위성통신 주파수의 C대역, Ku대역, Ka대역별 이용현황이 간략히 소개되고, II장에서는 Ka대역의 전파특징에 대하여, III장에서는 Ka대역의 위성시스템 활용기술 및 서비스 발전방향에 관한 각국의 현황을 파악하고, IV장 결론에서는 국내 위성서비스를 위한 연구활동의 발전방향에 관한 의견을 제시하였다.
이동 위성통신서비스란 위성을 이용하여 이동통신을 제공하는 서비스를 모두 포함한다고 일단 정의할 수 있다. 그러나 이동위성통신서비스를 제공할 수 있는 위성방식에는 여러가지가 있으며, 구체적으로는 궤도에 따라 정지궤도, 저궤도, 중궤도 등이 가능함으로 이들 위성방식을 모두 이동위성통신서비스를 위해 필요한 방식으로 규정하는 것이 타당하다.
최근 저궤도 위성을 이용한 세계적규모의 통신서비스 제공방식이 다수 제안되고 사업화가 추진되면서 신문이나 TV등 메스컴을 통해서도 내용의 일부가 소개됨에 따라 저궤도 위성통신서비스는 일반인들에게도 그다지 낯설지 않은 용어가 되었다. 그러나 저궤도 위성통신서비스는 생각처럼 그렇게 쉽게 구현이 가능한 것은 아니며 또 현실적으로도 아직 실현을 위한 준비단계에 있으며 구체적인 실현은 몇년 후에야, 대체로 서기 2000년전으로 추정되지만, 이루어질 수 있을 것으로 보인다. 또한 사업성 전망도 다소 불투명하여 일반인들이 생각하듯이 환상적인 미래만을 약속하는 것은 아니다. 본고에서는 저궤도 위성을 이용한 통신서비스에 관하여 기본원리, 기술적 문제점 및 현안, 제안된 시스템의 분석 및 비교, 사업추진 현황등을 살펴보고 미래를 진단해보는 순서로 설명을 진행하여 일반 기술인들의 이해를 돕는데 조금이라도 도움이 되게 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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