다중화 기술

1. 개념

  가. 다중화 : 몇 개의 신호 채널들이 하나의 통신 회선을 통하여 저속 채널들이 결합된 형태로 전송하고 이를 수신 측에서 다시 몇개의 신호 채널로 분리하여

                   전달 할 수 있는 기술

  나. 주파수 분할 다중화 방식 : 하나의 회선을 다수의 주파수 대역으로 분할

  다. 시분할 다중화 방식 : 하나의 회선을 다수의 아주 짧은 타임 슬롯으로 분할

  라. 코드분할 다중화 방식 : 하나의 회선을 FDM과 TDM을 복합한 방식으로 일종의 확산대역을 이용

 

2. 주파수 분할 다중화 방식(Frequency Division Multiplexing, FDM)

  가. 개념 

    1) 전송로에 할당되어 있는 주파수 대역폭을 몇 개의 작은 대역폭으로 나누는 방식

    2) 신호파형을 변형시키지 않고 각 채널의 주파수를 조금씩 겹치지 않도록 분할

    3) 채널과 채널 간 상호 간섭을 막기 위해 일정한 간격의 보호대역(Guard Band)을 사용하므로 유효 대역폭이 각 채널의 대역폭보다 클 때만 가능

    4) 상호 변조 잡음 (Intermodulation Noise)이 발생하며 아날로그 전송 매체에서 사용

 

  나. 특징

    1) 동기의 정확성이 필요 없으므로 비동기 방식에 주로 사용

    2) 변복조 기능이 포함되어 있으므로 모뎀이 필요 없다.

    3) 변복조가 간단하고 가격이 저렴

    4) 인접 신호간에 주파수 스펙트럼이 상당히 겹쳐질 때 누화 현상이 발생

    

3. 시분할 다중화 방식(Time Division Multiplexing, TDM)

  가. 개념

    1) 전송로에 할당되어 있는 시간대역을 각 채널 별로 시간 단위로 나누어 할당하는 방식

    2) 특징

      - 동기 전송을 이용하여 정확한 시간 동기가 필수

      - 전송정보가 없더라도 속해있는 시간대역을 그대로 차지하므로 전송효율 약화

      - 가용 주파수 대역을 최적으로 사용하기 위해 지속적으로 시간간격을 조절

 

  나. 분류 

    1) 동기식 시분할 방식

      - 각각의 채널에 할당된 시간 슬롯(slot)이 점유할 수 있는 대역폭이 미리 할당

      - 하드웨어적 구성 용이

      - 대역폭을 낭비 → 전송 시스템 성능 감소

    2) 비동기식 시분할 방식

      - 동적으로 대역폭을 각각의 채널에 할당 → 데이터가 없는 빈 슬롯이 전송되지 않는다.

      - 전송 과정에서 발생하는 오류에 대하여 통계적으로 추측 가능

      - 전송회선 효율적 이용 → 많은 양의 데이터 전송 가능

      - 지능형 다중화기를 상호 연결하여 시스템 구성이 간단하나 가격 상승 부담      

 

  다. 전송시스템

    1) T1 디지털 시스템

      - 24채널의 음성을 다중화 하는 전송 장비로서 한국, 미국 및 일본 등에서 사용

      - 24개의 타임 슬롯이 다중화하여 한 개의 Frame 구성하고 각각의 슬롯은 8비트로 부호화

      - 신호 정보는 6번째와 12번째 슬롯의 첫 비트를 사용하여 전송

      - 프레임간 동기화를 위한 프레임 동기 비트가 1 비트 추가되어 T1 디지털 시스템의 전송속도는 (24x8+1)/125 ㎲ = 1.544[Mbps]

    2) E1 디지털 시스템

      - ​30개의 데이터 채널을 그룹화하는 전송장비로서 유럽에서 사용

      - 동기화 채널과 신호 채널을 포함해 32개의 타임 슬롯으로 구성

      - E1 디지털 시스템의 전송속도는 (32x8)/125 ㎲ = 2.048[Mbps]

    3) 북미 방식과 유럽 방식의 PCM 방식

      

4. 코드분할 다중화 방식(Code Time Division Multiplexing, CDM)

  가. 개념

    1) 원래의 대역폭보다 훨씬 넓은 주파수 대역폭을 사용하는 확산 대역 기술 사용

    2) 다중 경로 수신 환경에 적합한 변조 방식으로 제안된 방식

    

  나. 특징

    1) 낮은 신호 스펙트럼으로 인해 다경로 페이딩(Multipath Fading)에 유리

    2) 도청이나 간섭에 강하므로 보안에 사용

    3) 수신부에서 인코딩에 사용되는 코드를 알아야 하므로 장치가 복잡

 

5. 파장분할 다중화 방식(Wavelength Division Multiplexing, WDM)

  가. 개념 : 서로 다른 파장으로 발생된 광 멀티플렉스에 의해 하나의 광신호로 합치고,다시 광 디멀티플렉서에 의해 각각의 파장의 광신호로 분리해 낼 수 있는 기술

  나. 특징

    1) 선로의 증설이 없이 회선의 증설 효과가 있다.

    2) 대용량화가 가능하다.

    3) 이종 신호의 다중화가 가능하다.

    4) 쌍방향 통신이 가능하다.

출처 : http://james_parku.blog.me/220125397879