다중화

핵심 개념/정의

• 다중화(Multiplexing): 여러 저속 채널을 하나의 고속 링크로 통합해 동시에 전송 → 전송 자원/대역폭 효율 극대화.
• TDM vs FDM
  • TDM: 같은 주파수, 시간을 나눠 슬롯별 전송(디지털 전화).
  • FDM: 서로 다른 주파수 대역 병렬 전송(라디오/아날로그 TV).

STDM(동기식 시분할 다중화)

• 모든 채널에 고정 시간슬롯, 여러 슬롯이 모여 프레임, 프레임마다 동기·제어 정보 포함.
• (예: DS-1 프레임) 24채널×8비트 + 프레이밍 1비트 = 193비트/프레임, 125 μs 주기.

디지털 신호 계층(북미 DS 계열)

• DS-1: 1.544 Mbps(24ch×64 kbps) → DS-2: 6.312 Mbps(DS-1×4) → DS-3: 44.736 Mbps(DS-2×7) → DS-4: 274.176 Mbps(DS-3×6).

PDH vs SDH

• PDH: 구간별 서로 다른 클럭(“거의 동기”), 버퍼·정렬 필요 → 상위 관리 복잡.
• SDH: 망 전체가 하나의 기준 클럭에 동기 → 효율·신뢰성↑, 복구·다중화 단순.

SONET/SDH 기본

• SONET(미국/ANSI)와 SDH(ITU-T 국제) 프레임 구조·속도 체계는 상호 호환(예: STS-3 ≒ STM-1 = 155.52 Mbps).
• STS-1 기본 전송률 51.84 Mbps(초당 8000 프레임 × 810 바이트 × 8비트).

STS-1 프레임 구성과 오버헤드

• 9×90 = 810 바이트(= 6480비트):
  • TOH(Transport Overhead) 27B: 섹션(SOH), 라인(LOH).
  • SPE 783B: 사용자 데이터 + POH(경로 오버헤드 9B).
• LOH의 예: B2(오류 모니터), K1/K2(보호 스위칭). POH의 예: J1(경로 추적), B3(오류), C2(신호 라벨).

Payload Pointer(포인터)

• H1/H2가 SPE 시작 위치를 가리킴(오프셋). H3는 속도 불일치 보상을 위한 정당화(Justification)·버퍼 역할.
• 클럭 차이·비동기 신호를 흡수해 상위 프레임 내 정확한 위치 동기화.

VT(Virtual Tributary)

• 낮은 속도 신호(T1 1.544 Mbps 등)를 SPE 안의 VT 단위로 수용/다중화(VT1.5, VT2, VT3, VT6). SDH에서는 VC 개념.

확산 스펙트럼 & CDMA

• FHSS: 전송 주파수를 짧은 간격으로 도약 → 간섭 회피·보안성↑.
• DSSS: PN(Chipping) 코드로 신호 대역 확산, 수신 시 동일 코드로 복원.
• CDMA: 사용자별 고유 코드로 동시 전송(시간·주파수 공유), 코드의 (준)직교성으로 간섭 최소화.

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계산/암기 포인트

• DS-1 프레임: 193비트/125 μs → 8000 fps → 1.544 Mbps. (정의/수치 암기)
• STS-1: 51.84 Mbps = 8000 fps × 810 B × 8. (계산식 그대로 외우기)
• TDM 한 프레임 = “슬롯들의 주기적 모음 + 동기/제어비트 포함”.

자주 나오는 비교 문제(한 줄로)

• PDH vs SDH: 개별 클럭 vs 전역 기준 클럭.
• TDM vs FDM: 시간 분할 vs 주파수 분할.
• SONET 오버헤드: SOH/LOH/POH의 역할 구분.

미니 퀴즈(정답 바로 아래)

1. DS-1 프레임은 왜 193비트인가?
   → 24ch×8비트 + 프레이밍 1비트.
2. STS-1에서 H1/H2/H3의 역할은?
   → H1/H2: SPE 시작 오프셋, H3: 정당화(속도 불일치 보상).
3. CDMA가 같은 대역·시간에 다중 사용자를 허용하는 비결은?
   → 코드(부호) 분할과 (준)직교성.