전기전자/정보통신

Nikkei Network_2022.7 특집 요약 (p8-9)

지구 전역을 커버할 수 있는 '위성 인터넷'
낙도나 산악지역 등도 접속 가능

위성 인터넷은 인공위성을 매개로 하는 통신기술이다. 낙도나 산악지역 등 고정 회선을 부설하기 어려운 장소에서도 인터넷에 접속할 수 있도록 한다.

인터넷과 단말을 연결하려면 통신 회선이 필요하다. 사무실이나 가정에서는 유선의 고정 회선을 연결하는 것이 일반적이었다. 그러다가 스마트폰 등의 휴대 단말에 의해 모바일 통신이 가능하게 되었다.

모바일 통신에서는 단말과 기지국이 전파를 송수신하며 통신 회선을 확립한다. 기지국에는 고정 회선이 연결되어 있고, 이것으로 인터넷에 접속한다.

따라서 기지국은 고정 회선을 끌 수 있는 장소에 만들어진다. 고정 회선을 끌 수 없는 장소는 기지국에서 떨어져 있기 때문에 전파가 도달하기 어렵다. 이러한 장소에서는 통신이 불가능하거나 불안정해진다.

위성 인터넷에서는 전용 단말을 사용해 인공위성과 전파를 송수신한다. 위성은 이론상 지구 전역을 망라할 수 있기 때문에 세계 어디서나 인터넷에 접속할 수 있게 된다.

위성은 단말기와 인터넷의 중개역할이 된다. 즉 단말이 송신하는 전파를 위성이 수신하고, 그것을 지상의 위성 기지국에 중계한다. 위성 기지국이 인터넷에 접속하고 있기 때문에 위성을 통해 접속할 수 있게 된다.

위성 인터넷은 BCP(사업계속계획)의 수단으로도 주목을 받고 있다. 자연재해 등으로 지상 네트워크가 끊겨도 안테나를 설치하면 인터넷에 접속할 수 있기 때문이다.

다만 인터넷에 접속하고 있는 것은 지상에 있는 위성 기지국이다. 즉 지상의 위성 기지국에 장애 등이 발생하면 인터넷에 접속할 수 없게 된다.

-- 인공위성은 크게 2종류 --
위성 인터넷을 실현하는 인공위성에는 크게 2종류가 있다.

하나는 저궤도 위성이다. 저궤도 위성은 지표로부터 2,000km 이하의 궤도를 주회한다. 상공을 고속으로 주회하기 때문에 단말기와의 통신은 단말기 상공에 접근하는 위성이 교대하면서 맡는다. 그리고 지구 전역을 커버하려면 수천 대의 인공위성이 필요하다.

현재 미국 스페이스X와 영국 원웹, 미국 아마존닷컴, 캐나다 테라샛 등이 저궤도 위성을 이용한 인터넷 접속 서비스를 제공하겠다고 표명했다.

스페이스X가 제공하는 위성 인터넷 서비스인 '스타링크'에서는 저궤도에 다수의 인공위성을 주회시켜 통신 가능한 영역을 구축한다. 스페이스X는 최종적으로 약 4만 2,000기의 인공위성을 발사할 계획이다.

다른 하나는 고궤도 위성이다. 고궤도 위성은 고도 약 3만 6,000km에 발사된다. 위성은 지구의 자전과 같은 속도로 주회한다. 그 결과, 지표에서 본 위성의 위치는 항상 같아지기 때문에 중계하는 위성을 전환할 필요가 없다.

다만 고궤도 위성은 저궤도 위성에 비해 멀리 발사해야 하므로 비용이 많이 든다. 그리고 지표와의 거리가 멀기 때문에 이론상 250밀리초 정도의 지연이 불가피하다. 이 때문에 이전에는 고궤도 위성이 자주 사용되었지만 지금은 저궤도 위성을 이용하는 위성 인터넷이 주류가 되었다.

-- 100Mbit/s 이상에 도달하다 --
일부 지역에서는 위성 인터넷의 통신 속도가 유선 접속의 통신 속도에 많이 근접했다.

예를 들어 인터넷 접속 성능평가서비스 'Speedtest'를 운영하는 미국 우클라(Ookla)가 22년 3월 발표한 벤치마크 테스트에 따르면, 21년 4분기의 스타링크의 다운로드 속도는 미국에서 104.97Mbit/s다. 업로드 속도는 12.04Mbit/s였고, 지연은 40밀리초였다.

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