주파수 분할 다중화
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통신에서 주파수 분할 다중화(FDM)는 통신 매체에서 사용 가능한 총 대역폭을 일련의 중복되지 않는 주파수 대역으로 분할하는 기술이며, 각각은 별도의 신호를 전송하기 위해 사용됩니다.이것에 의해, 케이블이나 광섬유등의 단일의 전송 매체를 복수의 독립된 신호로 공유할 수 있습니다.또 다른 용도는 별도의 시리얼 비트 또는 더 높은 속도의 신호의 세그먼트를 병렬로 전송하는 것입니다.
주파수 분할 다중화의 가장 일반적인 예는 라디오 및 텔레비전 방송입니다.이 방송에서는 주파수가 다른 복수의 무선 신호가 동시에 공기를 통과합니다.또 다른 예로는 케이블 TV가 있는데, 케이블 TV에서는 여러 개의 텔레비전 채널이 하나의 케이블로 동시에 전송됩니다.FDM은 또한 전화 시스템에서 대용량 트렁크 라인을 통해 여러 개의 전화 통화를 전송하기 위해, 통신 위성은 업링크 및 다운링크 라디오 빔을 통해 여러 개의 데이터 채널을 전송하기 위해, 광대역 DSL 모뎀은 트위스트 페어 전화 회선을 통해 많은 양의 컴퓨터 데이터를 전송하기 위해 사용됩니다.
광섬유 통신에는 파장분할다중이라고 불리는 유사한 기술이 사용됩니다.이 기술에서는, 복수의 데이터 채널이 다른 파장(주파수)을 사용해 1개의 광섬유에 송신됩니다.
원칙
케이블 TV 시스템을 통해 전송되는 텔레비전 채널의 비디오 신호와 같이 FDM 시스템을 통해 전송되는 여러 개별 정보(변조) 신호를 베이스밴드 신호라고 합니다.소스 엔드에서 전자발진기는 각 주파수 채널에 대해 정보를 "반송"하는 역할을 하는 단일 주파수로 일정한 진동 파형인 반송파 신호를 생성합니다.반송파는 베이스밴드 신호보다 주파수가 훨씬 높습니다.반송파 신호와 베이스밴드 신호는 변조기 회로에서 결합됩니다.변조기는 베이스밴드 신호를 사용하여 반송파 신호의 진폭, 주파수 또는 위상 등 일부 측면을 변경하여 데이터를 반송파로 "피지백"합니다.
반송파를 베이스밴드 신호와 변조(혼합)하면 주파수의 합계(fC + fB)와 차이(fC - fB)로 반송파 주파수 근처에서 서브 주파수가 생성됩니다.변조된 신호의 정보는 반송파 주파수의 각 측면에서 사이드밴드로 전송됩니다.따라서 채널에 의해 전송되는 모든 정보는 반송파 주파수 주위에 군집된 좁은 주파수 대역에 속하며, 이를 채널의 패스 밴드라고 합니다.
마찬가지로, 다른 주파수에서 반송파를 변조하기 위해 추가 베이스밴드 신호가 사용되어 다른 정보 채널을 생성합니다.각 채널이 점유하는 주파수 대역, 즉 개별 채널의 패스밴드가 겹치지 않을 정도로 반송파가 주파수 간격으로 충분히 떨어져 있습니다.모든 채널은 동축 케이블, 광섬유 등의 전송 매체 또는 무선 송신기를 사용하여 공기를 통해 전송됩니다.채널 주파수가 패스밴드가 겹치지 않을 정도로 충분히 떨어져 있는 한 개별 채널은 서로 간섭하지 않습니다.따라서 사용 가능한 대역폭은 "슬롯" 또는 채널로 나뉘며, 각 채널은 별도의 변조 신호를 전송할 수 있습니다.
예를 들어 케이블 TV 시스템에서 사용되는 동축 케이블은 대역폭이 약 1000MHz이지만 각 TV 채널의 통과 대역은 6MHz에 불과하기 때문에 케이블 상의 많은 채널을 위한 공간이 있습니다(현대 디지털 케이블 시스템에서는 각 채널이 서브채널로 분할되어 최대 10개의 디지털 TV 채널을 전송할 수 있습니다).
케이블 또는 파이버 또는 무선 수신기의 수신처 끝에서 로컬 오실레이터는 각 채널에 대해 해당 채널의 반송파 주파수로 신호를 생성하며, 이 신호는 착신 변조 신호와 혼합됩니다.주파수가 감산되어 해당 채널의 베이스밴드 신호가 다시 생성됩니다.이것은 복조라고 불립니다.결과 베이스밴드 신호는 다른 주파수에서 필터링되어 사용자에게 출력됩니다.
전화
장거리 전화 연결을 위해, 20세기 전화 회사들은 채널 뱅크에 의해 다단계로 다중화된 수천 개의 음성 회로를 운반하는 L-캐리어와 유사한 동축 케이블 시스템을 사용했습니다.
더 짧은 거리를 위해 벨 시스템 K와 N-캐리어 등 다양한 시스템에 저렴한 균형 쌍 케이블이 사용되었습니다.이러한 케이블에서는 이러한 큰 대역폭이 허용되지 않기 때문에 12개의 음성 채널(더블 사이드 밴드)과 이후 24개의 케이블(단일 사이드 밴드)만이 4개의 와이어로 다중화되었습니다.각 방향의 1쌍은 약 10km마다 리피터를 갖추고 있습니다.12 채널 캐리어 시스템을 참조해 주세요.20세기 말까지 FDM 음성 회로는 드물어졌습니다.최신 전화 시스템은 FDM 대신 시분할 다중화(TDM)를 사용하는 디지털 전송을 사용합니다.
20세기 후반부터 Digital Subscriber Line(DSL; 디지털 가입자선)은 Discrete Multiton(DMT; 이산 멀티톤) 시스템을 사용하여 스펙트럼을 주파수 채널로 분할하고 있습니다.
광도메인에서의 주파수 분할 다중화에 대응하는 개념은 파장 분할 다중화라고 불립니다.
그룹 및 슈퍼그룹
예를 들어 L-캐리어에 사용되는 일반적인 FDM 시스템은 8MHz 범위에서 작동하는 수정 필터를 사용하여 8140~8188kHz 범위의 캐리어를 선택하여 이 그룹을 선택한 후 이 그룹을 표준 608kHz 범위로 변환할 수 있습니다.8248kHz의 반송파에 의해 제어됩니다.이러한 시스템은 DTL(Direct To Line) 및 DFSG(Directly Formed Super Group)에서 사용됩니다.
(2SG+1세대 이동 통신)가 조절과 주파수 계획 DTL 비행기를 사용해 생길 수 있어 132명의 음성 채널 DTL 기술 FIG1과 FIG2 사용에 132명의 음성 채널의 직접 계승에 배치할 수 있는 최대의 형성이 주어진다.DTL 그룹과 초군 장비를 제거한다.
DFSG:슈퍼 그룹들의 직접적인 형성은 DFSG도 제공할 수 있는 단체 장비를 없애주8kHz에서 입수하는 것과 유사한 조치를 취할 수 있다.
- 개당 7%에서 13%에서 감소.
- 적은 장비 설치 및 관리.
- 적은 장비 때문에 신뢰성이 높아진다.
둘 다 DTL과 DFSG 밀도가 낮은 시스템과 더 밀집된 시스템(DFSG을 사용하여)(DTL을 사용하여)의 요구 조건을 맞출 수 있다.그 DFSG 터미널 DTL 터미널에 많은 슈퍼 그룹 결합됩니다 두 슈퍼 그룹 대신의 요건을 제외하고 비슷하다.한 주군 600개의 채널(10super-groups)예는 DFSG에 근거한다.
기타 예
FDM또한 반송파에 최종 변조기 전에 신호를 사용하는데 쓰일 수 있다.이 경우, 캐리어 신호에 subcarriers로:38kHz부반송파 중앙 좌우 합 채널에서 이전의 복합 신호의 주파수 변조에 좌우 차 신호 분리하는 데 사용되는 예는 스테레오 FM전송, 언급된다.아날로그 NTSC텔레비전 채널 비디오, 색깔, 그리고 오디오를 위한 부반송파 주파수로 나뉜다.DSL목소리와 주파수 양방향의 그것은 또한, 예를 들면 같은 도체에 상류 및 하류로 데이터 전송을 위한 다른 주파수를 이용한다.
어디에 주파수 분할 멀티 플렉싱으로 여러 사용자가 물리적 통신 채널을 공유할 수 있도록 사용된다, 그래서frequency-division 다중 접속(FDMA)라고 불린다.[1]
다른 송신기로부터 무선 신호를 분리시키는 FDMA은 전통적인 방법입니다.
1860년대, 70년대에, 몇몇의 발명가 음향 전신과 조화 전신의 FDM을 시도했다.실용적인 FDM은 전자 시대에만 달성되었습니다.한편, 그들의 노력은 전기 음향 기술에 대한 기본적인 이해로 이어졌고, 전화기의 발명으로 이어졌다.
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ White, Curt (2007). Data Communications and Computer Networks. Boston, MA: Thomson Course Technology. pp. 140–143. ISBN 1-4188-3610-9.
- 일반
- 해롤드 체육스턴, 새미 A마흐무드(2006).「커뮤니케이션 시스템:분석 및 설계", 프렌티스 홀.ISBN 0-13-040268-0.
