Chapter 2.Wireless Transmission(2)cs.sch.ac.kr/lecture/mobile/06-MC02-2-무선전송.pdf · · 2012-10-15순천향대학교정보기술공학부 이상정 3 Mobile Communications

Chapter 2. Wireless Transmission (2)

2.6 Modulation

순천향대학교정보기술공학부 이상정 3

Mobile Communications

Digital modulation (1)

g(t) = At sin(2 π ft t + ϕt) 를 사용하여 세가지 변조 방식을설명• A는 진폭(amplitude), f는 주파수(frequency), ϕ는 위상(phase shift)

디지털 변조(Digital modulation)• 무선 네트워크에서는 디지털 전송을 사용할 수 없음

• 무선전송 시 디지털 데이터(0과 1은)는 아날로그 신호 - 또는 베이스밴드(baseband) 신호라고 함 - 로 변환하는 디지털 변조 필요

• 유선 LAN이나 컴퓨터 내에서는 디지털 전송 가능• 예) 아날로그 전화를 컴퓨터에 연결하는 모뎀은 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 상호 변환



Digital modulation (2)

디지털 변조 방식 종류• 진폭이동 키잉(amplitude shift keying,ASK)

• 주파수이동 키잉(frequency shift keying,FSK)

• 위상이동 키잉(phase shift keying,PSK)

무선전송에서는 디지털 데이터를 아날로그 신호로의 변환외에 추가적인 변조가 필요• 예를 들어 디지털 변조는 1 Mbit/s 비트열을 1 MHz 대역폭의 베이스밴드 신호로 변환

• 디지털 변조로 생성된 베이스밴드의 중심 주파수를 라디오 캐리어로 이동하는 아날로그 변조 필요



Analog modulation (1)

아날로그 변조(Analog modulation)• 디지털 변조로 생성된 베이스밴드의 중심 주파수를 라디오 캐리어(반송파) 주파수로 변환

아날로그 변조가 필요한 이유• 작은 안테나 사용

• 안테나는 신호의 파장 정도의 크기(λ/4)일 때 효과적• 1 Mbit/s 비트열은 1 MHz 베이스밴드로 변환 되는데 이를 위해선 신호는 수 백미터 크기의 안테나가 필요

• 1 GHz로 변환하면 수 센티미터 길이의 안테나를 사용 가능

• 주파수분할 멀티플렉싱(Frequency division multiplexing)• 베이스밴드 전송만을 사용하면 신호에 따라 주파수가 고정되어 FDM은 사용할 수 없음

• 아날로그 변조는 베이스밴드 신호를 여러 캐리어 주파수로 이동시키므로 서 더 많은 대역폭이 사용 가능



Analog modulation (2)

• 매체특성• 경로손실, 장애물 통과, 반사, 산란, 굴절 등의 모든 효과는 신호의 파장과 밀접한 관련

• 응용에 따라 적합한 특성의 올바른 캐리어 주파수를 선택– 바다에서는 장파– 모바일 장치에서는 단파– 지향성 마이크로웨이브 전송에서는 초단파 등 응용에 따라 적합한 매체의특성에 따라 주파수 선택

• 즉, 바다에서는 장파, 모바일 장치에서는 단파, 지향성 마이크로웨이브전송에서는 초단파 등 선택

세가지 방식의 아날로그 변조• AM(amplitude modulation)• FM(frequency modulation)• PM(phase modulation)



Modulation

digitalmodulation

digitaldata analog

modulation

radiocarrier

analogbasebandsignal

101101001 radio transmitter

송신기의 디지털 데이터의 무선 전송을 위한 변조과정(그림 2.21) 　• 먼저 디지털 데이터를 베이스밴드 신호로 변환하는 디지털 변조를수행

• 아날로그 신호의 중심 주파수를 라디오 캐리어까지 이동시키는 아날로그 변조를 수행

• 신호가 안테나를 경유해 전송



Demodulation

synchronizationdecision

digitaldataanalog

demodulation

radiocarrier

analogbasebandsignal

101101001 radio receiver

수신기에서의 복조와 데이터 복구과정(그림2.22)• 안테나를 통해 아날로그 무선신호를 수신하고 이미 알고 있는 캐리어 정보를 사용하여 아날로그 베이스밴드 신호로 복조(demodulation)

• 비트 또는 프레임의 검출을 위해서 변조 방식에 따라 동기화

• 동기화 후에 원래 데이터 복구를 위해 신호에서부터 1, 0를 추출



Digital modulation - ASK

Amplitude Shift Keying (ASK)• 가장 간단한 방식

• 이진값 1, 0가 각기 다른 진폭(1, 0)

• 낮은 대역폭에서만 적용되며 간섭에

민감하고, 진폭은 다중경로 전파,

잡음, 경로손실 등에 크게 영향

• 무선 환경에서는 일정한 진폭을

유지하기가 힘들어 사용하지 않으나

광섬유와 같은 고성능의 유선환경에서는 사용

• 광 시스템에서 캐리어 주파수는 수백 THz

• ASK는 방향성 빔 또는 확산형 광(diffuse light)을 사용하는 무선 적외선 전송에도 적용(7장, 무선 LAN).

1 0 1

t



Digital modulation - FSK

Frequency Shift Keying (FSK)• 무선전송에 자주 사용되는 변조방식

• 이진 FSK(BFSK)는 가장 간단한 FSK 형태• 주파수 f1에 1, 다른 주파수 f2에 0을 할당하는 방식

• 입력에 따라 두 개의 발진기(oscillator)사이를 스위치 하여 구현

• 복조기는 f1, f2를 위한 두 개의 밴드패스 필터(bandpass filter)를 사용하여 구현

• 필터 출력 값의 신호수준 세기를 결정하기 위해 비교기로 비교

• FSK는 ASK 보다 큰 대역폭이 필요하지만 에러에 덜 민감

1 0 1

t



Digital modulation - PSK

Phase Shift Keying (PSK)• 신호 간의 위상이동으로 데이터를 표현

• 1과 0 사이에 180도(π) 위상 이동

• 간단한 방법인 이진 PSK(BPSK)는 데이터 값이 변경될 때 마다 위상을 180도 이동

• PSK는 FSK에 비해 간섭에 강하지만 송수신기가 복잡

1 0 1

t



Advanced Frequency Shift Keying

최소이동 키잉 (Minimum Shift Keying, MSK)

• 무선 시스템에서 사용되는 대표적인 FSK 방식

• 급격한 위상변화를 제거한 BFSK

MSK 구현 예 (그림 2.26)

• 데이터를 홀수와 짝수 비트로 분리하고 주기를 2배로 확장

• f2 = 2*f1 이 되도록 낮은 주파수 f1, 높은 주파수 f2 사용• 홀수,짝수 모두 0이면 반전된 높은 주파수 f2(180도 위상이동)를사용

• 짝수비트가 1, 홀수비트가 0이면 반전된 낮은 주파수 f1(180도 위상이동)를 사용

• 짝수비트 0, 홀수비트 1이면 f1이 사용

• 모두 1이면 f2 사용

MSK에 가우시안 로우패스 필터(Gaussian MSK,GMSK)를 추가

• 유럽의 무선표준들에 적용되는 디지털 변조방식(4장의 GSM, DECT 참조)



Example of MSK

data

even bits

odd bits

1 1 1 1 000

t

low frequency

highfrequency

MSKsignal

bit

even 0 1 0 1

odd 0 0 1 1

signal h n n hvalue - - + +

h: high frequencyn: low frequency+: original signal-: inverted signal

No phase shifts!



Advanced Phase Shift Keying

BPSK (Binary Phase Shift Keying)

• 180도 위상이동

• 단순 PSK

QPSK (Quadrature Phase Shift Keying)

• 한 심볼에 2 비트 코딩

• BPSK와 비교하여 같은 대역폭에서 높은 비트율달성

BPSK, QPSK

• 수신기에서 데이터의 추출은 입력신호와 기준신호를 비교

• 기준신호를 생성해야 하는 문제점

DQPSK(differential QPSK)

• 기준신호에 상대적으로 위상이동을 하지 않고이전의 두개의 비트의 위상에 상대적으로 이동

• 미국 IS-136과 PACS, 일본 PHS에서 사용 11 10 00 01

Q

I01

Q

I

11

01

10

00

A

t



Quadrature Amplitude Modulation

Quadrature Amplitude Modulation (QAM)

• amplitude and phase modulation 결합

• 한 심볼에 n 비트 코딩• 2n discrete levels, n=2 identical to QPSK

예: 16-QAM (4 bits = 1 symbol)• 심볼 0011, 0001 같은 위상 φ, 디른 진폭

• 심볼 0000, 1000 다른 위상, 같은 진폭

• 표준 9600 bit/s 모뎀에 사용

위상 도메인에서 많은 점들을 사용하면 할수록 잡음이나 ISI(intersymbolinterference)가 발생 시 이들을 구분하기가 어려워 짐

• 일반적으로 DQPSK가 가장 효율적인 방식의 하나로 인식

0000

0001

0011

1000

Q

I

0010

φ

a



Hierarchical Modulation

디지털 TV 표준 DVB-T에 적용되는 계층적변조

QPSK 변조를 포함하는 64 QAM 예

• 심볼 당 6비트가 할당

• 최상위 2비트가 QPSK로 이용• 수신된 신호의 상태가 좋으면 전체 QAM 좌표가 추출되고, 모바일 수신 시 신호가 나쁘면QPSK 부분만 추출

• DVB-T에서는 우선순위가 높은 비트 스트림은 최상위 2비트를 사용하여 QPSK로 코딩되고, 나머지 4비트는 낮은 우선순위의 비트로코딩

• TV의 경우 정상적인 해상도의 데이터 스트림은높은 우선순위로 코딩되고, 고화질 정보는 낮은 우선순위로 코딩

• 신호가 왜곡되더라도 최소한 표준 TV 해상도는수신

Q

I

00

10

000010 010101



Multi-carrier modulation (1)

특이한 변조방법으로 유럽의 디지털 라디오 시스템DAB(6.3 절 참조 )와 WLAN 표준 IEEE 802.11a 와HiperLAN2(7장 참조)에 사용되는 MCM(multi-carrier modulation), OFDM(orthogonal frequency division multiplexing), COFDM(coded OFDM) 등이 있음

MCM의 주된 장점은 ISI 에러를 완화• 비트율이 클수록 ISI에 쉽게 영향을 받는데, MCM은 높은 비트율스트림을 여러 낮은 비트율 스트림으로 분할하고 각 스트림은 독립된 캐리어 주파수를 사용하여 송신

• 예를 들어 초당 n 심볼이 전송되어야 한다면 c개의 서브캐리어를사용하여 각 서브캐리어 당 초당 n/c개의 심볼을 송신

• DAB 경우에는 192개에서 1536개 사이의 서브캐리어를 사용하고, HiperLAN2와 IEEE 802.11a에서는 48 서브캐리어를 사용



Multi-carrier modulation (2)

MCM은 심볼들 사이나 심볼의 그룹들 사이에 경계공간을가지고 전송• 수신기가 다중경로 전파를 관리하는데 도움을 줌

OFDM은 직교 캐리어(orthogonal carrier : 서브캐리어가서로 전혀 간섭 현상을 미치지 않음)를 사용하여 MCM을구현한 방식• 변조/복조를 위해 FFT(Fast Fourier Transform)에 기초를 둔 효율적인 알고리듬

COFDM은 서로 다른 캐리어에 있는 심볼들 간에 에러 제어 코딩을 추가(6,7장)

2.7 Spread spectrum



Spread spectrum technology

주파수 밴드가 좁은 협대역 신호(narrow band signal)는 주파수에 따른 감쇠(frequency dependent fading)의 영향으로 간섭의 발생 시 전체 신호가 소멸될 수 있음

Spread Spectrum

• 특정 주파수에 국한된 좁은 주파수 대역(narrowband) 신호를 넓게 퍼진주파수 대역 신호(broadband) 로 변환

• 스프레드 스펙트럼과 CDM을 결합하면 특별한 조정 없이 몇 개의 신호들이 서로 공존

• 협대역 간섭에 강하고, 보안이 유지되고, 배경잡음과 같은 특성을 가지고 있기때문에 군사적인 응용에 적합

• DSSS(direct sequence spread spectrum) ,

FHSS(frequency hopping spread spectrum)

f f

detection atreceiver

interference spread signal

signal

spreadinterference

power power



Effects of spreading and interference (1)

그림 2.32 설명• i) 송신기에서의 사용자 데이터의 협대역 신호(전력밀도 dP/df 대주파수 f)

• ii) 협대역 신호(narrowband signal)를 광대역 신호(broadband signal)로 변환, 전송신호의 에너지(사각형의 면적)는 같으면서 더넓은 주파수 영역으로 분포

• iii) 전송 중 협대역과 광대역 간섭이 추가

• iv) 수신기는 협대역 간섭은 스프레딩시키고, 광대역 간섭은 그대로두고, 신호를 디스프레딩

• v) 수신기는 밴드패스 필터(bandpass filter)를 사용하여 남아있는광대역 주파수를 잘라서 모두 협대역 신호로 만든다.

• vi) 마지막으로 사용자 신호의 전력이 간섭보다도 크기 때문에 원래의 데이터를 재구성



Effects of spreading and interference (2)

dP/df

f

i)

dP/df

f

ii)

sender

dP/df

f

iii)

dP/df

f

iv)

receiverf

v)

user signalbroadband interferencenarrowband interference

dP/df



Spreading and frequency selective fading

frequency

channelquality

1 23

4

5 6

narrow bandsignal

guard space

22

22

2

frequency

channelquality

1

spreadspectrum

narrowband channels

spread spectrum channels



DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum) (1)

DSSS은 그림과 같이 사용자 비트스트림과 칩핑 시퀀스(chipping sequence)를 exclusive-OR 하여전송할 결과신호를 생성• 사용자 비트의 주기는 tb, 칩핑 시퀀스에서의 작은 펄스인 칩(chip)들의주기는 tc 라 할 때 스프레딩 요소(spreading factor) s = tb/tc는 결과신호의 대역폭을 결정

• 원래 신호의 대역폭이 w일 때 결과신호는 스프레딩 후에 s*w가 된다.

user data

chipping sequence

resultingsignal

0 1

0 1 1 0 1 0 1 01 0 0 1 11

XOR

0 1 1 0 0 1 0 11 0 1 0 01

=

tb

tc

tb: bit periodtc: chip period



DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum) (2)

앞 예에서 스프레딩 요소는 7이지만 상용에서는 10에서100사이의 값을 가지며, 군용에서는 10000 이상

예• 1 MHz의 대역폭을 가지는 사용자 신호

• 11-칩 Bqrker 코드 칩핑 시퀀스

• 스프레딩 후 11 MHz의 신호를 생성

IEEE 802.11 무선랜• Barker 코드 10110111000를 칩핑 시퀀스를 사용



DSSS transmitter

X

user data

chippingsequence

modulator

radiocarrier

spreadspectrumsignal

transmitsignal

transmitter

DSSS 송신기• 사용자 데이터가 칩핑 시퀀스를 사용하여 스프레딩되고(디지털 변조), 이 신호가 라디오 캐리어로 변조된다(아날로그 변조)

• 예를 들어 1 MHz의 대역폭을 가지는 사용자 신호가 앞의 11-칩Barker 코드로 스프레딩된다면 11 MHz의 신호를 생성

• 라디오 캐리어는 이 신호를 캐리어 주파수로 변환한 후(예를 들면2.4 GHz ISM 밴드) 전송



DSSS receiver

demodulator

receivedsignal

radiocarrier

X

chippingsequence

lowpassfilteredsignal

receiver

integrator

products

decisiondata

sampledsums

correlator

DSSS 수신기• 송신기의 역 작업에 잡음과 다중경로 전파로 인한 부가적인 작업을 추가

• 먼저 수신된 신호를 복조

• 복조된 신호와 알고 있는 칩핑 시퀀스를 XOR하여 곱(product)을생성한 후 통합기(integrator)로 보냄

• 결정유닛(decision unit)이 각 비트 주기 동안 통합기에 의해 생성된 합(sum)들을 샘플링하여 1과 0을 결정(3.5절에서 자세히 설명)



FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum) (1)

전체 가용한 대역폭을 많은 작은 채널들로 분할• 송수신기는 특정 시간 동안에 이 채널들 중 하나를 사용한 후 다른채널로 전환(hop)

• 이 시스템은 FDM과 TDM을 구현• 채널 사용의 패턴을 호핑 시퀀스(hopping sequence)라 하고, 특정주파수의 채널에 소비되는 시간을 거주시간(dwell time)이라 한다.

• FHSS는 그림 2.38과 같이 느린 호핑(slow hopping)과 빠른 호핑(fast hopping)이 있음

느린 호핑은 하나의 주파수 홉 당 여러 비트를 표현(그림2.38은 홉 당 3비트) • 송신기는 dwell time td동안 처음 3비트를 전송하는데 주파수 f2를사용하고 다음 주파수 f3로 hopping

• 느린 호핑 시스템은 비용이 저렴하지만 협대역 간섭에 약함• GSM에서 느린 호핑 방식을 옵션으로 선택(4.1절)



FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum) (2)

빠른 호핑 시스템은 비트 당 여러 주파수를 할당(그림 2.38에서는 비트 당 3번 hop)• 빠른 호핑 시스템은 짧은 시간에 호핑이 자주 일어나기 때문에 송수신의 동기가 정확해야 하므로 복잡한 구현을 요구

• 협대역 간섭이나 주파수 선택적인 감소(frequency selective fading)를 잘 극복할 수 있는 방식

FHSS의 예로 블루투스는 초당 1600 홉들을 수행하며 2.4 GHz ISM 밴드에서 1 MHz 간격으로 분리된 79 홉 캐리어를 사용• ISM (Industrial Scientific Medical)

• 라이센스 면제 주파수 사용 대역

• 902-928 MHz, 2.4-2.484GHz, 5.725-5.85GHz



FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) II

user data

slowhopping(3 bits/hop)

fasthopping(3 hops/bit)

0 1

tb

0 1 1 t

f

f1

f2

f3

t

td

f

f1

f2

f3

t

td

tb: bit period td: dwell time



FHSS transmitter

modulatoruser data

hoppingsequence

modulator

narrowbandsignal

spreadtransmitsignal

transmitter

frequencysynthesizer

FHSS 송신기• 사용자 데이터는 FSK나 BPSK등을 사용하여 디지털 변조하여 협대역 신호로 만든다. 예를 들어 FSK에서는 0인 경우 f0, 1인 경우f1을 사용한다.

• 호핑 시퀀스에 근거하여 주파수 호핑을 수행한다. 호핑 시퀀스는캐리어 주파수 fi를 생성하기 위해 주파수 합성기에 공급

• 두 번째 변조에서는 변조된 협대역 신호와 캐리어 주파수를 사용하여 fi+f0가 0, fi+f1이 1로 나타내는 새로운 스프레드 신호를 생성



FHSS receiver

receivedsignal

receiver

demodulatordata

hoppingsequence

demodulator

frequencysynthesizer

narrowbandsignal

FHSS 수신기

• 수신기는 송신기의 반대로 동작

DSSS에 비해 FHSS 시스템이 더 간단• FHSS는 특정 시간에 전체 밴드의 한 부분만을 사용하지만 DSSS는 항상 가용한 전체 대역폭을 사용

DSSS는 페이딩(fading:전파의 강도가 시간적으로 변동하는 현상)과 다중경로 효과에 더 강함

2.8 Celluar systems



Cellular system (1)

셀룰러 시스템은 공간분할 멀티플렉싱(SDM)을 이용하여베이스 스테이션이 특정 전송영역(셀,cell)을 커버• 모바일스테이션(핸드폰)이 셀 영역 내의 베이스스테이션(기지국)을 경유하여 서로 통신

• 셀의 크기는 도시에서는 100m에서부터 교외의 35Km (GSM)

• 셀의 모양은 완전한 원이나 육각형이 아니라 환경(빌딩, 산, 계곡등), 기상조건, 시스템 부하 등에 따라 다양

• 모바일 텔레커뮤니케이션 시스템이 전형적으로 이 방식을 사용(4장 참조)



Cellular system (2)

라디오 방송국처럼 하나의 큰 셀 안에서 강력한 송신기를 사용하지 않고 여러 작은 셀 단위로 분할시킨 셀룰러 시스템의 장점

• 높은 용량(higher capacity): SDM으로 구현하면 주파수를 재사용하여 더많은 사용자가 동시에 통신

• 적은 전송전력(less transmission power): 셀 안의 근거리 전송전력 필요

• 국소 간섭(local interference only): 오직 셀 안에 국한된 간섭

• 견고성(robustness): 에러 시 셀 안의 통신 영역에만 국한

작은 셀의 단점

• 많은 인프라(infrastructure needed): 베이스 스테이션을 연결하는 복잡한인프라 필요

• 핸드오버(handover needed): 셀 간 이동 시 핸드오버 수행

• 주파수 계획(frequency planning): 셀 간의 간섭을 피하기 위해 주파수들이 잘 분배



Frequency planning (1)

서로 떨어진 베이스스테이션 간에는 같은 주파수 사용• 7개 주파수 사용 예

고정 주파수 할당(Fixed frequency assignment)• 특정 셀에 특정 주파수 고정 할당

• 셀마다 트랙픽 부하가 서로 다른 경우 비효율적

동적 주파수 할당(Dynamic frequency assignment)• 베이스스테이션이 인접 셀 등에 이미 할당된 주파수 등을 고려하여한 셀의 주파수를 선정

• 트래픽이 많은 셀에 더 많은 주파수를 할당

f4

f5

f1f3

f2

f6

f7

f3f2

f4

f5

f1




f1

f2

f3f2

f1

f1

f2

f3f2

f3

f1

f2f1

f3f3

f3f3

f3

3 cell cluster

f4

f5

f1f3

f2

f6

f7

f3f2

f4

f5

f1f3

f5f6

f7f2

f2

7 cell cluster

간섭을 피하기 위해 간섭영역에 있는 여러 송신기 간에는 FDM을 사용

• 그림 2.41은 간섭을 최소화하기 위한 두 방식을 보여준다• 왼쪽은 세 개의 셀이 한 클러스터를 형성

• 오른쪽은 7개의 셀이 한 클러스터를 형성

• 클러스터 내의 모든 셀은 서로 다른 세트(disjoint sets)의 주파수를 할당• 왼쪽의 경우 클러스터 내의 셀들이 f1,f2,f3를 이용 　

• 송신기의 전송전력은 같은 주파수를 사용하는 다음 셀과의 간섭을 피하도록 제한되어야 함




f1f1 f1f2

f3

f2

f3

f2

f3h1

h2

h3g1

g2

g3

h1

h2

h3g1

g2

g3g1

g2

g3

3 cell clusterwith 3 sector antennas

간섭을 더 줄이기 위해선 섹터화된 안테나(sectorizedantennas)를 사용• 특정 트래픽 조건이나 km2 당 사용자의 수 등을 고려

• 그림 2.42는 한 클러스터 당 3개의 셀, 셀 당 3개의 섹터를 사용하는 셀룰러 시스템



Cell planning

FDM 대신 CDM을 사용하는 셀룰러 시스템에서는 정교한채널할당 방식과 복잡한 주파수 계획이 불필요• 사용자들을 주파수가 아닌 코드로 구분

• 셀의 크기가 현재 부하에 따라 변하므로 셀 계획(cell planning)이필요

• 경부하의 경우 셀은 큰 영역을 커버하고 부하가 크면 영역이 줄어든다.

• 셀당 사용자가 많아지면 잡음수준(noise level)이 커진다.

• 잡음이 커지면 경로손실과 전송에러가 높아진다.

• 모바일 스테이션이 베이스 스테이션으로부터 너무 멀리 떨어지면셀로부터 이탈



Cell breathing

CDM 시스템에서는 셀의 크기가 현재의 부하에 따라 가변• 부하가 적으면 셀은 큰 영역을 커버하고 부하가 크면 감소

• 추가되는 부하는 잡음으로 간주

• 잡음이 커지면 셀로부터 이탈

• 그림 2.43은 높은 비트율(비디오 스트림 등을 사용)을 갖는 사용자가 추가되어 셀이 줄어들어 적은 비트율의 두 사용자(오디오를 사용)가 셀로부터 이탈되는 현상을 보여 주는 그림



Summary (1)

이 장에서는 무선통신의 기본을 공부• 무선통신이 유선통신과 무엇이 다르며, 왜 무선통신의 상위계층 프로토콜이나 응용들이 유선과는 다른 접근 방식을 취하는지에 대한 이유

무선통신에서 사용되는 주파수의 조정 및 규제는 세계적인 토픽으로서로 다른 주파수들을 사용하는 많은 시스템들을 소개

전자파는 무선통신의 기본이고 안테나는 전파를 송수신하는데 필요하다. 모바일 폰 시스템의 베이스 스테이션은 방향성(directed) 안테나를사용하지만 모바일 장치에 따라 전방향(omni-directinal) 안테나를 사용

전파 송수신 중에 차단, 감소, 반사, 굴절, 산란 등 많은 현상이 발생한다. • 이들 문제는 다중경로 전파(multi-path propagation)이라는 큰 문제를 유발

• 다중경로 전파는 지연퍼짐(delay spread) 때문에 심볼이 다른 심볼에 흡수되는 심볼 간의 간섭(intersymbol interference)으로 채널 간의 대역폭을제한한다.



Summary (2)

무선전송에서는 단일 매체가 사용되기 때문에 전체적으로 용량을 늘이기 위해 다양한 멀티플렉싱 기법들을 적용• SDM, FDM, TDM, CDM 등• FDM에서 데이터를 특정 캐리어 주파수로 변환하므로 두 번의 변조가 필요

• 먼저 데이터를 베이스밴드 신호로 인코드하는 디지털 변조를 수행• 신호의 중심 주파수를 라디오 캐리어가지 끌어올리는 아날로그 변조를 수행

• 효율을 높이기 위해 많은 비트들을 위상이동으로 코딩하는 좀 더 진보된방식들도 살펴보았다. 　

스프레드 스펙트럼 기술을 적용하면 여러 이점이 있다. • 스프레딩 코드를 모르면 신호가 잡음같이 보이기 때문에 최소한의 보안을유지

• 코드공간을 사용하여 특별한 매체접근기법을 위한 근간이 된다(3장). • 신호를 큰 대역폭으로 분산시켜 협대역 간섭에 대해 좀 더 견고한 전송을할 수 있다.

셀룰러 시스템의 개념을 소개하였다. • 셀룰러 시스템은 모바일 시스템의 전체 용량을 늘리도록 SDM으로 구현• 부족한 주파수를 효율적으로 사용하는 기본 해법 중의 하나를 제공

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