📡 다중화 (Multiplexing) — FDM / TDM / CDM
다중화(Multiplexing)란 하나의 전송로(채널)에
여러 개의 신호를 동시에 전송하는 기술.
대역폭·시간·코드 자원을 효율적으로 분할하여 전송 효율을 높임.
여러 개의 신호를 동시에 전송하는 기술.
대역폭·시간·코드 자원을 효율적으로 분할하여 전송 효율을 높임.
🎯 핵심 3대 방식 한눈에
FDM
주파수 분할
· 신호: 아날로그
· 분할: 주파수
· 동기: 불필요
· 용도: 라디오·TV·CATV
· 분할: 주파수
· 동기: 불필요
· 용도: 라디오·TV·CATV
TDM
시분할
· 신호: 디지털
· 분할: 시간 슬롯
· 동기: 필요
· 용도: T1/E1·PCM
· 분할: 시간 슬롯
· 동기: 필요
· 용도: T1/E1·PCM
CDM
코드 분할
· 신호: 디지털
· 분할: 고유 코드
· 동기: 필요
· 용도: CDMA 이동통신
· 분할: 고유 코드
· 동기: 필요
· 용도: CDMA 이동통신
📡 FDM — Frequency Division Multiplexing
전체 대역폭을 여러 개의 작은 주파수 대역으로 나누고,
각 신호를 서로 다른 주파수로 변조하여 동시에 전송.
각 신호를 서로 다른 주파수로 변조하여 동시에 전송.
✅ 장점
· 구현 간단·저비용
· 동기화 불필요
· 아날로그 신호 그대로 전송
· 동기화 불필요
· 아날로그 신호 그대로 전송
❌ 단점
· 가드밴드(Guard Band) 필요 → 대역폭 낭비
· 상호변조 잡음(IM noise) 발생
· 채널 간 누화(Crosstalk) 우려
· 상호변조 잡음(IM noise) 발생
· 채널 간 누화(Crosstalk) 우려
💡 Guard Band(가드밴드): 인접한 채널 사이에 두는 비어있는 주파수 대역. 채널 간 간섭 방지 목적
⏱ TDM — Time Division Multiplexing
전송 채널을 시간 단위(타임 슬롯)로 분할하여
각 단말기에 슬롯을 순차적·반복적으로 할당.
각 단말기에 슬롯을 순차적·반복적으로 할당.
🔍 동기식 TDM vs 통계적 TDM (시험 빈출!)
| 구분 | 동기식 TDM Synchronous |
통계적 TDM Statistical / Asynchronous |
|---|---|---|
| 슬롯 할당 | 고정 (단말마다 정해진 슬롯) | 동적 (데이터 있는 단말에만 할당) |
| 주소 정보 | 불필요 (슬롯 순서로 식별) | 필요 (어느 단말 데이터인지 표시) |
| 효율 | 낮음 (빈 슬롯 발생 가능) | 높음 (낭비 없음) |
| 구현 복잡도 | 간단 | 복잡 (버퍼·주소처리 필요) |
| 활용 | PCM, T1/E1, 음성통신 | 데이터 통신, 패킷망 |
✅ 장점
· 디지털 신호 다중화에 최적
· 가드밴드 불필요
· 대역폭 효율 좋음
· 가드밴드 불필요
· 대역폭 효율 좋음
❌ 단점
· 정밀한 동기화 필수
· 슬립(Slip) 발생 시 데이터 손실
· 동기식은 빈 슬롯 낭비
· 슬립(Slip) 발생 시 데이터 손실
· 동기식은 빈 슬롯 낭비
🔐 CDM — Code Division Multiplexing
각 사용자에게 고유한 직교 코드(Orthogonal Code)를 할당하여
동일 주파수·동일 시간에 다수가 통신하는 방식.
→ 확산 스펙트럼(Spread Spectrum) 기술 기반
동일 주파수·동일 시간에 다수가 통신하는 방식.
→ 확산 스펙트럼(Spread Spectrum) 기술 기반
동작 원리
① 송신: 데이터 × 고유 코드 → 확산 신호로 전송
② 수신: 같은 코드로 역확산 → 원래 데이터 복원
③ 다른 코드는 잡음으로 처리되어 자동 제거
① 송신: 데이터 × 고유 코드 → 확산 신호로 전송
② 수신: 같은 코드로 역확산 → 원래 데이터 복원
③ 다른 코드는 잡음으로 처리되어 자동 제거
✅ 장점
· 보안성 우수 (코드 모르면 복원 불가)
· 잡음·간섭에 강함
· 주파수 효율 높음
· 다중경로 페이딩에 강함
· 잡음·간섭에 강함
· 주파수 효율 높음
· 다중경로 페이딩에 강함
❌ 단점
· 구현 복잡 (코드 동기화 필요)
· 원근 문제(Near-Far Problem)
· 전력 제어 필수
· 원근 문제(Near-Far Problem)
· 전력 제어 필수
📊 FDM vs TDM vs CDM 종합 비교
| 항목 | FDM | TDM | CDM |
|---|---|---|---|
| 분할 자원 | 주파수 | 시간 | 코드 |
| 신호 형태 | 아날로그·디지털 | 주로 디지털 | 디지털 |
| 동기화 | 불필요 | 필요 | 필요 |
| 가드밴드 | 필요 | 불필요 | 불필요 |
| 주파수 효율 | 낮음 (낭비 있음) | 중간 | 높음 |
| 보안성 | 낮음 | 중간 | 높음 |
| 잡음 강건성 | 약함 (IM 잡음) | 중간 | 강함 |
| 대표 사용처 | 라디오·TV·CATV | T1/E1·PCM·SONET | CDMA(2G/3G) |
💡 추가: WDM (광통신용)
WDM (Wavelength Division Multiplexing) — 파장 분할 다중화
· 광섬유에서 여러 파장의 빛을 동시에 전송 (FDM의 광버전)
· CWDM (Coarse, 8~16채널) / DWDM (Dense, 32~160채널)
· 광통신 백본망에서 사용 (대용량 장거리)
· 광섬유에서 여러 파장의 빛을 동시에 전송 (FDM의 광버전)
· CWDM (Coarse, 8~16채널) / DWDM (Dense, 32~160채널)
· 광통신 백본망에서 사용 (대용량 장거리)
🔑 다중화(Multiplexing) vs 다원접속(Multiple Access)
· 다중화: 하나의 송신측이 여러 신호를 묶어 전송 (송신측 시점)
· 다원접속: 여러 사용자가 하나의 채널을 공유 (수신측 시점)
· 기술은 같지만 관점 차이: FDM → FDMA, TDM → TDMA, CDM → CDMA
· 다중화: 하나의 송신측이 여러 신호를 묶어 전송 (송신측 시점)
· 다원접속: 여러 사용자가 하나의 채널을 공유 (수신측 시점)
· 기술은 같지만 관점 차이: FDM → FDMA, TDM → TDMA, CDM → CDMA
⚠ 시험 핵심 포인트
· FDM = 주파수 분할, 가드밴드 필요, 아날로그 (라디오·TV)
· TDM = 시간 분할, 동기화 필요, 디지털 (T1/E1)
· CDM = 코드 분할, 직교 코드, 보안↑·잡음↑ (CDMA)
· 통계적 TDM = 데이터 있는 단말에만 슬롯 할당 (효율↑) — 최다 출제
· 가드밴드 = 채널 간 간섭 방지용 비어있는 주파수
· 무선 다원접속(FDMA/TDMA/CDMA)에는 WDMA가 없음 (WDM은 광통신)
· OFDM은 FDM의 직교형 — 가드밴드 불필요 (4G LTE·Wi-Fi·5G)
· FDM = 주파수 분할, 가드밴드 필요, 아날로그 (라디오·TV)
· TDM = 시간 분할, 동기화 필요, 디지털 (T1/E1)
· CDM = 코드 분할, 직교 코드, 보안↑·잡음↑ (CDMA)
· 통계적 TDM = 데이터 있는 단말에만 슬롯 할당 (효율↑) — 최다 출제
· 가드밴드 = 채널 간 간섭 방지용 비어있는 주파수
· 무선 다원접속(FDMA/TDMA/CDMA)에는 WDMA가 없음 (WDM은 광통신)
· OFDM은 FDM의 직교형 — 가드밴드 불필요 (4G LTE·Wi-Fi·5G)