TDM,FDM,CDM

 

TDM (time-division multiplexing) ; 시분할 다중화

TDM[티디엠]은 하나의 통신회선이나 채널을 이용하여 송신하기 위해 다수의 신호들이 결합되는 방식으로서, 각 신호는 매우 짧은 지속시간을 갖는 여러 개의 세그먼트들로 나뉘어진다.

발신지 통신링크에서 신호들을 결합하는 회로를 멀티플렉서라고 한다. 멀티플렉서는 각 개인별 사용자로부터 입력을 제공받아 그것을 세그먼트들로 나눈 다음, 각 세그먼트들을 혼성신호 내에 번갈아 가며 할당하는 작업을 반복한다. 그리하여 혼성신호는 모든 사용자로부터 온 데이터를 포함하게 된다. 장거리 케이블의 반대편에서는, 각 신호들이 디멀티플렉서라고 불리는 회로장치에 의해서 개별신호로 분리된 다음, 각 사용자들에게 적절히 보내어 진다. 쌍방향 통신회로를 위해서는 멀티플렉서/디멀티플렉서가 각 단에 모두 있어야하며, 고속 통신케이블도 필요하다.

많은 신호들을 하나의 장거리 회선으로 보내야 한다면, 시스템이 그 일을 적절히 수행하는 것을 보장하기 위해 사려 깊은 설계가 필요하다. TDM의 강점은 융통성이다. 이 방식은 회선을 따라 보낼 때 신호의 수에 변화가 있는 것을 허용하며, 가용 주파수대역을 가장 적절하게 사용하기 위해 시간 간격을 지속적으로 조절한다. 인터넷은 통신 트래픽 량이 시간대에 따라 과감하게 변동될 수 있는 통신 네트웤의 고전적인 예이다. 일부 시스템들에서는, 주파수분할 다중화라고 불리는 방식을 선호하기도 한다.

복수의 데이터나 디지털화한 음성을 각각 일정한 시간 슬롯으로 분할하여 전송함으로써 하나의 회선(전송 통신로)을 복수의 채널로 다중화하는 방식. 하나의 회선을 좁은 주파수 대역으로 분할하여 다중화하는 아날로그 방식의 주파수 분할 다중 방식(FDM)에 비하여, 하나의 회선을 100% 디지털의 고속 복수 채널로 분할하는 다중화 방식이다. 일반적으로 TDM이라는 약어로 불린다. 1시간 슬롯으로 송신하는 정보량에 따라서 비트 다중화와 옥텟 또는 문자 다중화 등이 있다.

• FDM (frequency-division multiplexing)

FDM[에프디엠]은 다수의 신호를 묶어서 단일 통신회선이나 

채널을 통해 전송하기 위한 기법이다. 각 신호는 주 채널 내의 각기 

다른 주파수에 할당된다. 

전화회선을 통한 전형적인 인터넷 접속은 디지털회선의 28,800 bps에 맞먹는 속도로 동작한다. 주로 주파수가 변조된 음성을 다루는 아날로그 신호가, 정확하고 신뢰할 수 있을 정도의 데이터 전송이 되기 위해서는 약 3 kHz의 주파수 대역을 요구한다. 보통 가정이나 소규모 사업체에 쓰이는 전화회선은 꼬임대선 (twisted-pair)이지만, 대기업이나 정부기관, 지방자치단체 등에 쓰이는 기간전화망은 더 큰 주파수대역을 수용할 수 있다. 

3 MHz의 주파수대역이 할당된 장거리회선이 있다고 가정해보자. 이것은 곧 3,000 kHz라는 얘기이므로, 이론적으로는 그 장거리 채널 하나에 3 kHz짜리 신호 1,000개를 싣는 것이 가능하다. 이러한 일을 해주는 장치를 멀티플렉서, 즉 다중화기라고 부른다. 이 장치는 각각의 개인 사용자로부터 받은 입력신호를 서로 다른 주파수를 갖는 신호로 만든다. 

이것은 많은 사용자들로부터의 수집된 데이터를 포함하고 있는 높은 주파수대역의 복합신호를 이루어 전송된다. 장거리회선의 반대편 측에서는, 역다중화기라고 불리는 회로에 의해 모든 신호들이 분리된 다음, 각 사용자들에게 보내진다. 쌍방향 통신회로를 위해서는 통신 양단에 각각 다중화기와 역다중화기의 한 쌍씩이 필요하다. 

통신 네트웍에 FDM이 사용되면, 입력되는 각 신호들은 항상 최대속도로 송수신 된다. 이것이 이 기술의 최대의 강점이다. 그러나, 만약 많은 신호가 단일 장거리회선을 따라 보내져야한다면, 필요한 대역폭이 커야하며, 시스템의 적절한 운영을 보장하기 위해 상당한 주의와 기술이 요구된다.

코드분할 다중접속방식(CDMA)   ▶ 코드분할 다중접속방식(CDMA) 하태숙 박사 코드분할 다중접속방식(CDMA : Code Division Multiple Acess)을 FDMA나 TDMA와 비교해 보면, 어떤 모임 장소에서 여러 사람이 보여서 이야기를 한다고 가정하면, FDMA 방식은 모든 사람이 같은 언어를 사용하고, 모임 장소를 이야기를 할 수 있도록 작은 구역으로 나누어논 각각의 대화실에 차례를 기다렸다가 들어가서 이야기 하는것이라면, TDMA 방식은 역시 같은 언어를 사용하지만, FDMA 방식과는 다르게 모든 사람이 같은 장소에 모여서 이야기를 한다. 그러나 모든 사람이 동시에 이야기를 하는 것이 아니라 각각 이야기 하는 시간을 정해서 자기에게 할당된 시간 동안에만 이야기를 한다고 생각하면 된다. 물론 이야기를 하는 시간이 단절되어 대화에 지장이 있을 것 같지만, 실제로는 전혀 대화하는데 지장이 없다. 여기에 비해서 CDMA 방식은 다른 두 방식과 비교해 보면, 여러 사람이 같은 장소에 모여서 동시에 이야기를 하는 것과 같다. 다만 서로 다른 언어를 사용하기 때문에 자기가 알 수 있는 언어로 이야기 하는 내용만 알아 들을 뿐이고, 다른 사람이 이야기 하는 것은 단지 잡음으로만 느끼는 것 과 같다. CDMA 기술은 기본적으로 오래전부터 사용해왔던 대역확산 통신기술을 이용한것으로, 대역확산 기술이 가지고 있는 모든 장점에 주파수 이용효율을 크게 증가시킨 것이다. 위의 예를 기술적으로 표현해 보면, 모든 서비스 영역에서 같은 주파수 대역을 사용할 수 있기 때문에 셀룰라 개념에서 보면 주파수 재사용 계수가 1이 되어, 주파수 이용 효율이 다른 방식에 비해서 월등히 높다는 것과, 모든 서비스 영역에서 같은 주파수 대역을 사용할 수 있기 때문에 소프트 핸드오버가 가능하다는 점, 또한 서로 다른 코드를 사용하여 통신을 하기 때문에 무선 구간의 통신 비밀 보호 특성이 매우 우수하다는 장점이 있다. 이외에 여러 가지 장단점에 대해서는 앞으로 자세히 살펴보도록 한다