3. Multiple Access(1)

Multiple Access에 대해서 배워보았다.

1장에서 배웠던 1G, 2G, 3G, 4G, 5G, 6G(?) 등의 이동통신 규격들은 모두 여러 사람이 "동시에" 데이터를 쓸 수 있게 지원해주고 있다. 그런 관점에서 보면 Multiple Access는 매우 쉬운 개념이다.

 

1. Multiplexing & Multiple Access

Multiple Access(다중접속) :  여러 기기가 한 개의 공통 채널을 통해서 통신하는 것

 

Multiple Access와 비슷하게 Multiplexing이라는 것이 있다.

 

Multiplexing(다중화) :  각 기기들의 입력을 다 합쳐서 한가지 신호로 만들어 출력하는 것

위 두 개념이 비슷하면서도 안 비슷해보이는데, 나만 그런가??

 

이 부분이 궁금해서 찾아보니 Multiple Access의 경우, 단말기들이 상호 간섭 없이 기지국으로 접속하기 위한 기술이며, Multiplexing의 경우 기지국에서 순서대로 여러 단말기로 정보를 전송하기 위한 기술이라는 것을 알았다.

 

즉, Multiple Access의 경우 수신의 관점이고 Multiplexing의 경우 발신의 관점인 것이다.

 

Multiple Access의 경우, 여러 신호가 한개의 신호로 나가게 되는데 이때 문제가 발생한다. 

신호들은 데이터 전송 파이프인 공기(air)를 공유해서 사용하는데, 서로 간섭이 일어나게 된다. 

간섭에 대해 간략히 설명해보면 우선 간섭은 보강간섭, 상쇄간섭이 있다. 전파공학에서 배웠던,,

 

발로 그린 간섭 그림들

원신호 x에 잡음 신호 y가 위와 같이 들어오면 신호가 더 커지거나(보강간섭) 아예 사라지는 것(상쇄간섭)을 볼 수 있다. 실생활에서 간섭을 사용한 예시로는 노이즈캔슬링(상쇄간섭)이 있겠다.

2. FDMA, TDMA, CDMA, WCDMA

이런 간섭에서 벗어나 통신을 하기 위해 몇가지 방법들이 고안되었는데,

1G의 경우 FDMA, 2G는 TDMA, 2G-2.5G는 CDMA, 3G - WCDMA가 사용되었다.

DMA가 다 반복되는데, 눈치가 빠르다면 알아챘을 것이다. DMA는 Division Multiple Access의 줄임말이다.

 

FDMA는 Frequency를 쪼개고, TDMA는 Time을 쪼개고, CDMA는 Code로 쪼개고 WCDMA는 WideBand Code로 쪼개 사용하는 것이다.

 

발로 그린 FDMA, TDMA, CDMA 설명

그림에서 볼 수 있듯, FDMA는 각 주파수 대역을 쪼개서 사용한다. 따라서 사용할 수 있는 대역폭이 줄어들어 속도가 매우 느리게 되는 것을 알 수 있다.

TDMA는 주파수 대역을 풀로 사용할 수 있어 속도가 느리진 않지만 번갈아가며 사용한다는 특징이 있다.

 

CDMA는 조금 특별한데 Code를 가지고 통신을 하여 주파수 대역을 다같이 동시에 사용할 수 있도록 해준다.

원리는 "신호를 변조할 때 무작위 코드를 사용하여, 모두 다른 신호를 만들고 사용자마다 다른 확산용 코드를 부여하여 모두가 동시에 통신을 할 수 있도록 해준다." 이다.

쉽게 설명하면 한국어, 중국어, 일본어로 소통하는 사람들이 있는 공항이 있다고 해보자.

한국어만 알아들을 수 있다고 가정했을 때 옆에서 아무리 일본어, 중국어로 말해도 내 귀에는 noise처럼 들릴 것이고 오직 한국어만 제대로 들릴 것이다. 또한 한국어만이 제대로 소통할 수 있는 언어가 될 것이다.

마찬가지로 CDMA에서도 다른 신호들은 noise처럼 들리고 내게 맞는 코드의 내용만 통신이 된다는 뜻이다.

 

WCDMA는 Wideband CDMA의 약자로, CDMA를 더 넓은 band에서 사용하는 것이라고 이해하면 되겠다. 자세히는 잘..

 

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출처

https://www.youtube.com/watch?v=NPvQzrWx7OA&list=PLdjcO8otM2M-uJRGgmv3rHRqMInwHRwMd&index=3