Multiplexing 다중화

• 두 장치를 연결하는 매체의 전송 용량이 두 장치가 필요로 하는 전송량보다 클 경우에는 언제든지 그 링크를 공유할 수 있다.
• 다중화는 단일 링크를 통하여 여러 개의 신호를 동시에 전송할 수 있도록 해주는 기술
  
  -> 단일 데이터 링크를 통해 여러개의 신호 channel을 동시에 전송하기 위한 기술
  

FDM(Frequency-Division Multiplexing)

• 링크의 대역폭이 전송되는 조합 신호의 대역폭 보다 클 때 적용할 수 있는 아날로그 기술

• 신호가 겹치지 않도록 보호대역(gaurd band) 만큼 떨어져 있어야 한다
  
  => 신호들을 합성하는 아날로그 다중화 기술

• 비슷한 범위의 주파수 대역의 신호 발생 => 서로 다른 반송 주파수로 변조된다.
  

• Demultiplexing
  -개개의 신호를 분리하여 수신기에 전달한다
  

*아날로그 계층 구조

TDM(Time-Division Multiplexing)

• 송신과 수신장치에 의해 요구되는 디지털 전송률 보다 전송 매체의 데이터 전송률이 클 때 적용되는 디지털 처리 기술
• 여러개의 저속 채널을 하나의 고속 채널로 조합하는 다중화 기술
  

동기 TDM

• 동기 TDM에서, link의 데이터 전송률은 n배 빠르고, 단위 기간은 n배 짧다
• 각 장치별로 일정한 시간을 할당하여 시간내에 처리하도록 한다
• time slot은 자원을 미리 할당하고, 고정되어있다.
• time slot은 데이터가 없어도 할당 된다
• 무조건 순서대로 각 장치에서 일정한 시간을 할당하므로 통신이 필요없는 장치에도 시간 할당을 하므로 낭비를 가져오게 된다!
  

interleaving 끼워넣기

• 스위치가 장치들을 일정한 비율로 정해진 순서대로 이동한다.
  

Empty slots

• 발신자가 전송할 데이터가 없다면 해당 틈새가 비게 된다
  

=> 입력 측 데이터 율이 서로 다른 경우 해결방법이 필요하다
1. multilevel multiplexing
2. multiple-slot allocation
3. pulse stuffing

multilevel multiplexing

• 어느 입력의 데이터 율이 다른 것들에 비해 정수 배만큼 빠를 때 사용하는 기술
• =입력선의 데이터가 다른것들의 배수일 때!
  

multiple-slot allocation

• 입력회선에 한 개보다 더 많은 slot을 할당하는 것
  

pulse stuffing

• 가장 높은 데이터 율에 맞추기 위해 dummy bits를 끼워 넣는 것
• 비트 패딩, 비트 채우기라고도 함
  

DS(Digital Signal)서비스

• 디지털 신호의 계층 구조
  
  

• 아날로그 전송용 T회선
  

• T-1 프레임 구조

• E 회선
  -유럽은 E라인으로 불리는 T-라인 버전을 사용
  

Statistical Time-Division Multiplexing (비동기식 TDM)

• 동기식 TDM은 이미 할당된, 고정된 time slot을 쓴다. 각각의 time slot은 data transfer이 없어도 할당된다. => 낭비
• 비동기식 TDM은 동적으로 time slot을 수요에 따라 할당한다.
• frame이 꽉 찰때까지 input line을 검사하고, data를 모은다 => buffering
• line의 Data rate는 input line의 집계된 rate보다 낮아야한다
• 집계된 input rate보다 적은 Output data는 peak period 동안 queuing delay를 발생시킨다(대기 지연) => waiting time
  

WDM(Wavelength-Division Multiplexing)

• optical signal(광섬유 신호)을 합치기위한 아날로그 multiplexing 기술

• 기본개념은 fdm과 같으며, 광섬유의 고속 전송률을 이용하기 위해 설계
  -fiver당 (4-8)에서 (64-160)파장

• 고속 전송이 가능!
  

• 다중 빛 소스를 단일 빛으로 결합

• 단일 빛은 다중 빛 소스로 분리

• 프리즘 이용: 임계각과 주파수 기반
  

Spread Spectrum 확산 대역 방식

• 큰 대역폭에 맞추기 위해 조합, 목적은 도청 방지

• 이를 위해 확산 대역 기술에 여분의 정보를 추가한다.

• 여분의 정보를 추가한다

• 무선 통신 응용을 위해 설계

• 여분의 정보를 추가
  

Frequency Hopping Spread Spectrum

• 발신지 M개의 신호를 서로 다른 반송파를 사용하여 변조한다
• pseudorandom code generator는 모든 hopping period Th에 k-bit pattern을 만든다
• frequency table은 이 hopping 기간동안 사용되는 frequency를 찾기위해 pattern을 쓴다.
  

Direct Sequence Spread Spectrum

• 원래신호의 bandwidth를 확장한다
• 각 데이터 비트를 확산코드를 사용하여 n개의 bit(chips라 불림)로 대체한다
• b/w는 원래 신호의 b/w보다 n배 커진다