2018년 11월 23일

신호 다중화 (Signal Multiplexing)

I. 데이터 전송 효율 극대화, 다중화 기법


개념	한정된 채널 용량을 다수 사용자가 효율적으로 나누어 사용하기 위해 통신 회선(주파수) 공유 기법
필요성	– 한정된 채널 크기에 비해 폭증하는 수요 고려 – 멀티플렉서 기반 변/복조기(Modem) 비용 절감

대표적 다중화 기법으로 주파수 분할, 시분할, 코드분할 방식

II. 주파수 분할 다중화(FDM) 개념과 송수신 방식

가. 주파수 분할 다중화(Frequency Division Multiplexing) 개념

넓은 대역폭을 다수 좁은 대역폭으로 분할, 전송 매체를 각각의 주파수 대역으로 전송하는 방식

나. 주파수 분할 다중화 송수신 방식

구분	요소	설명
전송 대역	송신측	– 일정 대역폭 가진 데이터 링크의 대역폭을 나누어 신호를 변조하여 전송
전송 대역	수신측	– 적절한 필터를 통해 각 부 채널 신호 구분, 부 채널 별 복조하여 신호 복원
보호대역		– 부 채널 간 상호 간섭 방지

간단한 구현으로 비용이 저렴하나 채널 이용률 저하 시 낭비

III. 시분할 분할 다중화(TDM) 개념과 송수신 방식

가. 시분할 다중화(Time Division Multiplexing) 개념

데이터를 일정한 시간 슬롯으로 분할하여 전송하고, 하나의 회선을 복수의 채널로 다중화하는 방식

나. 시분할 다중화 전송방식 방식

구분	요소	설명
전송 방식	동기식	– 각 장치에 할당된 타임슬롯이 프레임 내 위치가 항상 일정하게 고정 방식 – 데이터 미전송 시 타임슬롯 낭비 발생
전송 방식	비동기	– 각 장치에 할당된 타임슬롯이 프레임 내 위치가 고정되지 않게 조절하는 방식 – 흐름 제어 필요, 전송 오버헤드 발생
전송 단위		– 타임슬롯 크기가 bit, character 단위 구성

IV. 코드 분할 다중화(CDM) 개념과 개념 및 특징

가. 코드 분할 다중화(Code Division Multiplexing) 개념

디지털 통신 시스템에서 여러 신호가 각기 다른 코드 시퀀스 부여 후 하나의 채널로 다중화 전송 방식

나. 코드 분할 다중화의 특징

특징	설명
대역확산	– 낮은 신호 스펙트럼으로 인해 다경로 페이딩(Multipath Fading)에 유리
보안성	– 도청이에 간섭에 강인함
복잡성	– 수신부에서 인코딩에 사용되는 코드를 알아야하며, 장치가 복잡

V. 기타 다중화 기법

기법	설명
공간분할 (SDM)	– 공간적으로 분리된 다수의 물리적 채널을 하나의 논리적 채널로 다중화하여 전송
파장분할 (WDM)	– 여러 파장대역을 동시에 전송하는 광 다중화 방식

VI. 다원접속 기법

구분	기법	설명
고정 할당 방식	중앙 제어, 중앙 집중식 파티션 분할 기법
	FDMA	– 각각의 사용자가 서로 다른 주파수 이용하여 접속하는 기술. AMPS
	TDMA	– 각 사용자가 서로 다른 타임슬롯에 할당, 데이터를 전송 기술. GSM
	CDMA	– 각 사용자가 신호를 서로 다른 코드를 곱하여 구분 전송기술, WCDMA
	SDMA	– 부리된 다른 공간을 다른 사용자에 할당하는 기술
동적 할당 방식	패킷 형태로 공유되는 매체에 대한 분산 제어
	자원경합 방식	– 복수의 사용자들이 제한된 채널을 임의 경쟁방식으로 나누어 사용
	비경합 방식	– 각 단말의 채널 접근 경쟁 없음 – 토큰방식, 라운드로빈, 폴링방식

VII. 다중화와 다원접속 차이점

구분	다중화	다원접속
송신측	동일 지점에서 데이터를 모아 송출	독립된 각 터미널에서 송출신호를 공동사용
기술	TDM, FDM, CDM	TDMA, FDMA, CDMA
전파방향	Downlink	Uplink

Tags:신호다중화, 다원접속, 멀티플렉싱

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