전송손상요인과 대책

1. 데이터와 신호의 정의

2. 전송손상 시 문제점

3. 전송손상 요인

4. 전송 손상의 대책

5. 전송손상 극복기술 동향

1. 데이터와 신호의 정의

  - 데이터는 정보(information)를 말하며 정보를 운반하는 것을 신호(Signal)이라 함

  - 정보가 전달되는 과정(유선 또는 무선)에서 전송손상이 발생됨

  - 데이터가 전송되는 과정에서 감쇄, 왜곡, 지연, 잡음 등의 영향으로 손상이 발생됨

2. 전송손상 시 문제점

아날로그 전송 신호	디지털 전송 신호
- 신호품질의 저하  - S/N 비 감소  - 신호 왜곡 증가	- 비트오류 발생  - BER 증가  - 오류확률 증가

3. 전송손상 요인

 

 가. 감쇄

   - 전송신호가 거리에 따라 약해지는 현상

   - 유/무선 매체 모두 발생

   - 자유공간에서 거리에 따른 손실은 다음과 같음

 

 

 나. 감쇄왜곡

   - 주파수 스펙트럼에 따라 감쇄의 정도가 균일하지 못해 신호가 변형되는 현상

   - 주파수에 따라 감쇄의 정도가 다름(진폭이 달라짐)

 다. 지연왜곡

    - 신호를 구성하는 여러 주파수간 전파속도 차이로 신호가 지연되는 현상(주파수 마다 위상이 달라짐)

    - Fading으로 인한 전파지연

  

  라. 잡음 및 간섭

    1) 열잡음

      - 전도체 내의 전자들의 불규칙한 자유운동으로 발생하는 잡음

    2) 인공잡음/우주잡음

      - 인공잡음: 인간이 사용하는 기계 기구에 의해 발생하는 일체의 잡음

      - 우주잡음: 태양잡음과 은하잡음이 있음

    3) Impulse 잡음

      - 번개와 같이 예측할 수 없는 외부적인 요인등으로 발생하는 잡음

    4) 간섭

      - 간섭은 희망신호 이외의 신호가 외부 방해파로서 신호에 중첩이 되어 나타나는 교란현상

        - 부호간 간섭과 주파수 간섭으로 나눌 수 있음

    5) 누화

      - 서로 다른 전송 선로상의 신호가 정전 결합, 전자 결합 등 전기적 결합에 의하여 다른 회선에 영향을 주는 현상       - 통신의 품질을 저하시키는 직접적인 원인

      - 선로상에서 누화가 송단 측으로 전파되는 것을 근단 누화, 수단 측으로 전해지는 것을 원단 누화라 한다

4. 전송 손상의 대책

전송 손상 요인	대책
감쇄	- 전송 선로 중간에 리피터 사용  - 전송거리를 최소화 함으로써 손실감쇄 최소화  - 광선로를 이용해 손실감쇄 최소화  - 감쇄보상회로 사용
왜곡	- 신호를 크게 증폭해서 전송  - 전파경로에 외적인 요인 제거
지연왜곡	- 레이크 수신기 또는 다이버시티 기술을 이용한 지연왜곡 보상
잡음	- 백색잡음은 제거불가  - 신호크기를 증폭해서 전송함으로써 신호는 크게 할 수 있으나 잡음도 상대적으로 커짐  - 중간에 리피터 사용으로 재생중계  - 에러발생 시 재전송 및 에러정정기능 사용
간섭	- 주파수 재배치로 주파수간 간섭요인 제거  - 스마트 안테나 기술 등을 이용해 간섭제거  - OFDM 방식의 경우 Guard Interval 삽입하여 심볼간 간섭 방지
누화	- 유선 선로에서 많이 발생되는 잡음  - Twisted Pair 케이블 사용  - 시험 접속을 통해 케이블간 누화 제거

5. 전송손상 극복기술 동향

 - H-ARQ(FEC+ARQ) 두가지 기술을 모두 적용하여 수신에러발생시 데이터 복구능력을 향상시킴

 - OFDM의 Cycle Prefix 와 Guard Interval 기술을 이용하여 ISI, ICI를 최소화 함 

 - MIMO안테나를 이용해 채널이득을 향상 시킬 수도 있고, 빔포빙 기술을 적용하여 셀내, 셀간 간섭을 최소화함

<김기남 공학원 자료>