다원접속(Multiple Access), FDMA, TDMA, PDMA

채널의 용량을 분할하여 사용하는 방법으로 크게 다중화와 다원접속 기술이 있습니다.

다원접속 기술은 하나의 기지국(중계기)을 공동으로 사용하여 다수의 가입자(지구국)가 동시에 통신망을 구성하는 기술입니다.

다중화 기술은 위성통신, 이동통신에서 기지국(중계기)을 통한 단말 상호간 통신에 사용됩니다.

1. 다원접속

1) 개념

다원접속은 하나의 기지국(중계기)에서 한정된 채널 자원을 분할하여 다수의 가입자가 동시에 통신망을 구성하는 기술입니다.

다중화 기술이 동일 지점에서 송출된 데이터의 채널을 다중이용하는 방식인데 반해서, 다원접속 기술은 독립된 개별 지점에서 송출되는 데이터의 공간적 다중 기술을 말합니다.

2) 종류

자원을 분할하는 방법에 따라 FDMA, TDMA, CDMA, OFDMA, SDMA 등이 있습니다.

2. FDMA

1) 개념

FDMA(주파수다원접속)방식은 주어진 대역폭을 일정한 대역으로 나누고 각 대역폭 당 하나의 가입자를 할당하여 동시에 여러 가입자가 통화할 수 있게 하는 다원접속방식 입니다.

신호공간에서 시간은 고정시키고 주파수만을 분할하여 각각의 채널로 사용합니다.

2) 특징

• Single channel per carrier
• Guard band 필요
• 동기 기술이 필요하지 않음
• 구현 간단

3) FDMA 방식의 셀 설계

전파 상호간의 간섭을 방지하기 위하여 일정한 거리를 두고 동일 주파수를 재사용 합니다.

FDMA 방식의 일종인 AMPS 방식의 경우 C/I가 18[dB](64배) 이상 유지되어야 하므로 K=7을 사용합니다.

4) 고려사항

한 채널은 신호전력이 집중되어 있는 비교적 좁은 대역으로 서로 다른 신호는 각기 다른 채널을 할당받게 됩니다.

수신측에서는 대역통과필터를 거친 신호만을 통과시키므로 상호 교란을 제한시킬 수 있으며, 아날로그 방식의 이동통신에 사용합니다.

스펙트럼 효율은 스펙트럼 변조효율과 주파수 재사용률에 의해 결정됩니다.

3. TDMA

1) 개념

TDMA(시분할다원접속)방식은 동일한 주파수 대역을 여러 개의 시간구간(time slot)으로 나누어 다원접속 하는 방식입니다.

신호공간을 주파수는 고정시키고 시간만을 분할하여 각각의 채널로 사용합니다.

2) 특징

• Multi channel per carrier
• Guard time 필요
• 동기 기술이 필요
• 기지국 송신기의 상호변조가 없음
• 구현 복잡

3) 고려사항(처리과정)

하나의 프레임을 구성하는 한 주기에서 일련의 시간 간격들 중에 한 Slot이 하나의 채널에 대응되며, 주어진 신호의 총 에너지가 한 시간의 Slot에 집중됩니다.

인접 채널의 교란은 적합한 시간에 수신된 신호의 에너지만 통과시키는 Time Gate에 의해 제한됩니다.

4. PDMA

PDMA(편파다중화접속)방식은 위성통신에서 Up/Down Link를 수직편파, 수평편파로 설정하여 간섭을 방지합니다.

5. 비교