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
	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
	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