Chapter 6. MULTIPLEXING AND SPREADING

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◆ Multiplexing 이란?

한 회선을 여럿이서 공유하는 것

-> 효율 굿!!

 

• MUX : Multiplexer
• DEMUX : Demultiplexer

 

3 가지 방법으로 구현할 수 있다.

1. FDM (Frequency Division Multiplexing)

2. WDM (Wavelength Division Multiplexing)

3. TDM (Time Division Multiplexing)

 

FDM, WDM은 아날로그에서. TDM은 디지털에서 구현!

 

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■ FDM (주파수 분할 다중화)
: 전화기, 라디오

주파수를 다르게 하여 동시에 전송하는 것.

 

 

주파수 채널을 다르게 할당 -> 각각 채널에 맞는 반송 주파수로 변조(그림에선 AM)해서 동시에 내보냄!!

 

 

받는 사람은 필요한 주파수 값만 받아내면 원래 신호 복원해낼 수 있음!!

 

 

ㆍGuard band (보호대역)

: 신호가 겹치지 않기 위해 사이사이 비워두는 대역폭

 

 

아래와 같이 계층구조(작은 대역폭~큰 대역폭으로 점점 합치는 방식)로 쓰기도 함.(feat. 전화국)

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■ WDM (파장 분할 다중화)

파장을 다르게 하여 동시에 전송하는 것.

프리즘으로 파장을 변조해서 동시에 전송!!

잘 안씀. Pass

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■ TDM (시분할 다중화)

시간을 세밀하게 쪼개서 동시에 전송하는 것

 

   2가지 방식이 있음.

• Synchronous TDM (동기식 TDM)
• Statistical TDM (통계적 TDM)

 

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- Synchronous TDM

한 프레임 안에 순서대로 각 채널의 정보가 다 들어감.

프레임 구조: 프레임 [ (타임슬롯) (타임슬롯) (타임슬롯) ]  

└ N 개의 입력 -> 프레임당 N 개의 타임슬롯(=시간틈새)

-> 그러나 자리가 예약되어있기 때문에 Interleaving이 생길 수 있음!! => 효율 저하

 

Interleaving : 데이터가 없거나 안 들어오면 생기는 비어있는 슬롯(Empty slot)

 

 

싱크를 맞춰주는 bit들 존재 - 스위치가 장치들을 일정한 비율로 정해진 순서대로 이동한다.

프레임 구성비트는 타이밍의 일관성을 확보하지 못하기 때문에 하나의 비트를 프레임 앞에 0과 1을 번갈아 가며 추가한다.

 

 

※ 각각 채널별로 Data Rate가 다를 때, 다음의 3가지 방법을 사용.

1) Multi-level multiplexng

: 합치기

 

2) Multi-Slot Allocation

: 쪼개기

 

 

3) Pulse Stuffing

: 불필요한 비트 추가

 

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- Statistical TDM

슬롯이 동적으로 할당됨(비어있는 슬롯 없앰).

(타임슬롯은 {데이터|목적지 주소}로 구성됨)

-> 효율성 굿~

 

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◆ DS service(Digital Signal service)

TDM을 계층 구조로 구현한 것

아날로그 서비스보다 덜 예민하다.

비교적 비용 저렴!!

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◆ Spread Spectrum (SS)이란?

내가 가진 신호를 더 큰 대역으로 확장해서 정보를 보안하는 방식.

 

두 가지 방식이 있다.

1. FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum)

2. DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum Synchronous)

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- FHSS

신호를 서로 다른 주파수의 반송파중에서 한번에 하나의 반송파로 변조함. (여러 주파수로 건너뛰어다니면서 순서 정해서 주파수 변조)

=> 도청을 해도, 주파수 순서를 모르기 때문에 무슨 정보인지 알 수 없다!!

=> 어느 한 주파수만 쓰는 게 아니기 때문에, 방해 전파에도 강함!!

 

대역폭 B_FHSS >= B

 

 

대역폭 공유(feat. FHSS)

a에서는 고정된 대역을 할당 받고,

b에서는 매번 뛸 때마다 다른 영역을 사용한다.

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- DSSS

각 데이터 비트를 Spreading code(확산 코드)를 사용해 대체

=> 도청을 해도 코드를 모르면 무슨 정보인지 알 수 없음!!

=> 각 기지국이 서로 다른 코드를 사용하면 서로 방해하지 않으면서 통신할 수 있음.