ISI(Inter Symbol Interference)

대역폭이 제한된 채널에서는 펄스의 분산 압음이 인근 신호로 침범하는 경우가 발생합니다. ISI는 한 심벌의 구간에서 발생한 펄스가 이웃 심벌 구간으로 넘어가서 인접 펄스에 영향을 미치는 현상을 말하는 것입니다. 이는 수신측 검파 시 간섭을 주어 정보 전송속도를 제한하는 요소로 작용합니다.

ISI란 한 펄스의 꼬리 부분이 인접하는 심벌 구간으로 확산되어 간섭을 주는 부호간 간섭을 의미합니다.

ISI가 발생하는 원인은 'Paley-Wiener 정리'에서 찾을 수 있습니다.

• 시간제한 신호는 주파수 영역에서 무한한 값을 가짐
• 이상적인 펄스 구현을 위해서는 채널의 대역폭은 무한한 값을 가져야 하지만, 실제 전송채널은 대역폭이 제한되어 시간 영역에서 펄스가 확산되어 인접 펄스에 영향을 초래

그럼 ISI를 감소하는 방안은 무엇일까요?

1. Nyquist 대역폭 제한조건

이상적인 W의 대역을 가진 Nyquist 채널에서 ISI 발생 없이 보낼 수 있는 심벌의 최대 전송률 Rs는 2W[symbol/sec] 입니다.

2. 올림 코사인 필터(Raised Cosine Filter)

이상적인 Nyquist 필터 특성은 아니지만, ISI 없이 보낼 수 있는 대역폭 제한 특성은 다음과 같습니다.

(r은 롤-오프 계수(Roll-off Factor)로 초과 대역폭을 결정하고 필터의 경사도 특성을 나타냄)

3. 등화기

등화기는 필터효과를 고려한 등가전달함수가 Nyquist 채널특성을 갖도록 수신측에서 보상하는 회로입니다. 전송로의 진폭, 위상 왜곡에 의해 발생하는 ISI의 영향을 감소시키는 역할을 합니다. 가장 많이 사용되는 방식이지요.

4. ISI에 강한 선로부호화

기저대역 전송 시 ISI에 강한 선로 부호화를 사용합니다. 직류 성분이 포함되지 않으므로 저주파 차단왜곡이 적은 Bipolar 부호 등을 사용합니다.

5. 이외 OFDM, Multi Level Modulation, Directional Antenna, Spread Spectrum 등도 사용합니다.