다중화 (Multiplexing)

 

📘 정리: 다중화 (Multiplexing)

1. 다중화 개념

• 다중화(Multiplexing): 여러 개의 신호를 하나의 물리적 채널로 전송하는 기술.
• 역다중화(Demultiplexing): 수신 측에서 다시 분리.
• 목적: 대역폭 활용 최적화, 전송 효율성 증가, 비용 절감.

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2. 주파수 분할 다중화 (FDM: Frequency Division Multiplexing)

• 원리: 가용 주파수 대역을 여러 개의 작은 대역폭으로 분리해 각 신호 할당.
• 특징
  • 아날로그 신호 기반.
  • 채널 간 간섭 방지를 위해 보호 대역(Guard Band) 필요.
• 예시: 라디오 방송(AM/FM), 케이블 TV.

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3. 시간 분할 다중화 (TDM: Time Division Multiplexing)

• 원리: 시간축을 여러 슬롯으로 나누어 각 신호가 번갈아 점유.
• 종류
  • 동기식 TDM: 슬롯이 고정 배정, 사용하지 않으면 낭비.
  • 비동기식(통계적) TDM: 실제 데이터 발생 시에만 슬롯 할당 → 효율↑.
• 예시: 디지털 전화망.

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4. 파장 분할 다중화 (WDM: Wavelength Division Multiplexing)

• 원리: 광섬유에서 서로 다른 파장의 빛을 이용해 다중화.
• 특징
  • FDM과 유사하나 매체가 빛(광섬유).
  • Dense WDM (DWDM): 수십~수백 개의 파장 채널 → TB급 전송 가능.
• 예시: 고속 인터넷 백본망.

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5. 코드 분할 다중 접속 (CDMA: Code Division Multiple Access)

• 원리: 모든 사용자가 같은 주파수 대역 사용, 서로 다른 코드로 구분.
• 특징
  • 확산 대역(Spread Spectrum) 기술.
  • 간섭에 강하고 보안성 우수.
• 예시: 3G 이동통신.

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6. 다중화의 장점

• 네트워크 자원 효율적 사용.
• 전송 용량 극대화.
• 여러 사용자 동시 접속 가능.
• 보안성(특히 CDMA) 및 품질 개선.

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✅ 핵심 요약

• FDM: 주파수 대역 분할 (라디오, 케이블 TV).
• TDM: 시간 슬롯 분할 (전화망).
• WDM: 광섬유 파장 분할 (인터넷 백본).
• CDMA: 코드 기반 다중화 (3G 통신).