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 무선을 알려면 주파수를 알아야 한다
우선 무선 통신에 대해 알아보면 말 그대로 선이 없이 통신한다는 것을 뜻한다. 무선 통신의 종류도 몇 가지가 있지만 대표적인 것이 전파를 이용하는 통신인데, 만약 지구상에 전파가 오직 하나만 있다면, AS 센터에 걸려오는 전화처럼 누군가 무선을 쓰는 동안 다른 사람들은 마냥 기다리거나 반대로 시장통에서 소리지르는 사람들처럼 다른 소리에 파묻혀 원래 소리는 누구도 알아듣지 못하는 사태가 벌어질 것이다.
하지만 주파수는 대역에 따라 나눠져 있어 모든 무선 기기들은 자신의 용도에 따라 지정된 주파수 안에서 동작한다. 이 주파수를 대역에 따라서 용도를 정하고 분배하는 것이 정부에서 하는 일인데, 강제로 주파수를 규정하지 않을 경우 엉뚱한 주파수를 잘못 사용해 범죄나 사고가 일어날 수 있기 때문이다.
대한민국에서 사용되는 주파수들도 용도에 따라 매우 다양하다
(출처 : 한국전파진흥협회)
대한민국에서 사용하는 주파수도 방송통신위원회와 한국전파진흥원을 통해 3kHz부터 300GHz까지 대역별로 용도에 따라 분배되는데, 오늘 살펴볼 무선 랜 관련 주파수도 이 중에 한 부분을 차지한다. 필자가 굳이 무선 랜 이야기를 하기 앞서 주파수에 대한 이야기를 꺼내는 이유는 바로 무선 랜과 다른 무선 네트워크들의 복잡한 관계가 이 주파수에서 시작되기 때문이다.
주파수는 파장과 반비례하는데 낮은 주파수 대역은 속도가 떨어지는 대신 파장이 길기 때문에 장애물을 만나더라도 자연스럽게 굴곡되며 먼 거리까지 전파가 가능하고, 주파수가 높을수록 직진성이 증가해 장애물을 만나면 반사되어 수신 거리가 짧아지는 문제가 생기지만 특정 방향으로의 집중이 가능하고 정보 전송량이 높기 때문에 대량의 데이터 전송을 빠르게 할 수 있다는 장점이 있다.
이 때문에 주파수 분배도표에서 가장 낮은 주파수(3kHz~)에 해당하는 초장파(VLF) 부문은 원거리까지 도달하는게 중요한 항공/선박 항로 안내용으로 쓰이고, 이동통신 및 무선 랜 등은 300MHz~30GHz 대역에 들어가는 극초단파(UHF), 마이크로파(SHF)를 사용하게 된다.
UHF나 SHF 안에서도 주파수 대역에 따른 특성은 그대로 해당되기 때문에 조금이라도 낮은 주파수를 쓰는 쪽이 수신률이나 수신 거리가 좋고, 높은 주파수는 직진성이 높아 정보를 많이 전달할 수 있을지는 모르나 수신 거리를 똑같이 확보하려면 낮은 주파수보다 더 강한 출력, 더 많은 중계장치가 필요하다. 이것은 3G 통신 이전에 800MHz 주파수를 쓰던 SKT와 1.8GHz를 쓰던 KT, LGT가 주파수 할당을 놓고 피 터지게 싸운 이유 중 하나이기도 하다.
무선 랜도 마찬가지로 802.11 무선 규격이 사용하는 주파수는 2.4GHz와 5GHz 두 가지인데, 둘 중에 파장이 긴 2.4GHz 쪽이 장애물을 피해가는 회절 및 신호가 도달하는 수신 거리가 더 좋아 국내에서는 802.11b와 802.11g를 주축으로 무선 랜이 보급되었다.
또한 802.11n 규격이 802.11a/b/g 모두를 호환하도록 2.4GHz/5GHz 듀얼 밴드를 지원하고 있지만, 국내에서는 기존 802.11b/g 규격과의 호환 및 수신 환경, 그리고 제조 단가 등의 여러 이유로 2.4GHz 전용 제품들이 많이 출시되고 있다.
무선 랜이 사용하는 주파수는 비교적 높은 UHF~SHF 대역에 속하는 2.4GHz와 5GHz에 존재하는데, 이 주파수 대역은 ISM(Industrial, Scientific, Medical) 대역(Band)이라고 해서 산업, 과학, 의료용 기기들을 별도의 라이센스 없이 운용할 수 있게 전세계적으로 동일하게 할당된 주파수다.
ISM 대역은 여러 주파수 범위 내에 분산되어 있는데, 이 중에서 무선 랜에서 사용하는 대역은 2.4GHz~2.48GHz, 그리고 5.725~5.875GHz 두 가지다. 특히 5GHz를 사용하는 무선 랜에서는 ISM 대역을 포함해 5.15-5.25, 5.25-5.35, 5.725-5.825GHz 주파수를 U-NII(Unlicensed N-II) 대역이라는 이름으로 사용해 2.4GHz 대역보다 더 많은 주파수 채널을 가지고 있다.
그러나 특별한 허가 없이 쓸 수 있는 ISM 대역 특성상 대부분의 무선 장치가 2.4GHz 주파수를 사용하면서 그에 따른 전파간섭 현상의 발생이 일어날 가능성도 많다. 실제로 정부에서도 2.4GHz와 같은 ISM 대역은 동일한 주파수 대역을 사용하는 다른 기기와의 전파간섭을 용인해야 하는 공동사용을 전제로 하기 때문에 무선 기기 구입시 전파 간섭을 피하는 간섭 회피 기술 적용 등을 필수적으로 살펴볼 필요가 있다.
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