주파수분할다중화 (Frequency Division Multiplexing)
쉽게 풀면
주파수분할다중화는 라디오 방송국들이 서로 다른 주파수 채널을 쓰는 것과 같은 원리입니다. 하나의 굵은 전파 대역을 여러 개의 좁은 채널로 나누고, 각 채널에서는 독립된 신호를 실어 보냅니다. 채널 사이에는 신호가 섞이지 않도록 일정한 여유 공간(보호 대역)을 둡니다.
왜 중요한가
여러 신호를 동시에, 그러나 서로 간섭 없이 하나의 물리적 매체로 전송할 수 있게 해주기 때문에 방송, 케이블 통신, 위성통신 등 다양한 통신 시스템에서 대역폭을 나눠 쓰는 기본 원리로 다뤄집니다. 이후 등장한 OFDM 등 여러 발전된 다중화 기법의 개념적 기초이기도 합니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
사용자별로 미리 정해진 주파수 채널을 나눠 배정했다는 뜻입니다.
채널 사이의 여유 공간을 조정해 주파수 자원을 더 효율적으로 활용했다는 의미입니다.
조금 더 깊게 보면
FDM에서는 각 부대역이 서로 겹치지 않도록 보호 대역을 두는데, 이 보호 대역은 채널 간 간섭을 막아주는 대신 전체 대역폭 중 실제 데이터 전송에 쓰이지 않는 부분을 늘리는 효과가 있습니다. 이러한 비효율을 줄이기 위해 부반송파를 촘촘히 겹쳐 배치하면서도 서로 간섭하지 않도록 직교성을 활용하는 OFDM 같은 기법이 발전했습니다. FDM은 채널별로 별도의 대역통과 필터와 변조기가 필요해 아날로그 구현에서는 회로 복잡도가 채널 수에 비례해 늘어나는 반면, 디지털 신호처리 기술이 발전하면서 다중 채널을 하나의 처리 블록에서 함께 다루는 방식으로 대체되어 왔습니다. 인접 채널 간의 간섭을 완화하기 위한 필터링은 채널 경계 부근에서 신호를 급격히 감쇠시켜야 하므로, 필터 설계의 정밀도가 전체 시스템의 채널 분리 성능을 좌우합니다.
주의할 점
채널 사이의 보호 대역이 커질수록 실제 데이터 전송에 쓸 수 있는 대역폭이 줄어들어 스펙트럼 효율이 낮아질 수 있으며, 정적인 채널 할당 방식은 트래픽이 불균등할 때 자원 낭비로 이어질 수 있습니다.
고정된 대역 할당 방식은 특정 채널의 트래픽이 몰릴 때 그 채널만 혼잡해지고 다른 채널은 비어 있는 비효율을 유발할 수 있어, 수요에 따라 대역을 유연하게 재배정하는 기법이 함께 연구됩니다.