applebemore

도대체, OFDM(직교주파수분할방식)라는것이 어떤기술인가요?

DMB 방송에도 쓰이고, ADSL, VDSL은 물론 무선 인터넷에도 이기술이 쓰인다는데요 ...

DTV를 놓고 미국식이냐 유럽식이냐를 두고 한참 싸운것도 이기술때문이었다고 합니다

뭐 신호를 여러개의 직교주파수에 나눠 실어서 보내는 거라는데..

"왜 직교스펙트럼에 나눠 실으면 다중경로 간섭에 강한 것인가요?"

너무 기술적인 질문이라면 삭제하겠습니다, 그러나 너무나 유명한 통신기술이라 알아두면 좋을듯도 싶네요~

미리 감사드리며~

beplus

http://www.kbs.co.kr/techcenter/dic/o.html

OFDM이란
하나의 캐리어에 정보를 실어 보내는 기존의 통신방식과 다르게, 여러 개의 캐리어에 정보를 실어보내는 통신방식을 말한다. 다시 말해서, 할당된 주파수 대역을 여러 개의 보조 대역으로 나누고, 각 대역마다 하나의 캐리어를 설정하고, 그 캐리어에 정보를 실어 보내는 통신방식이다. 즉 직렬로 입력된 신호를 병렬로 전송하고 수신기에서는 이를 다시 직렬로 정리하여 출력한다.

광대역 전송에서는 주파수 선택성(Frequency Selective) 페이딩이나 송수신 과정의 대역주파수 특성의 불균일에 따른 수신신호의 왜곡이 발생한다. 그러나 소요 전송대역을 여러 개로 나누는 OFDM 방식의 하나의 부채널 내에서는 전 전송구간을 통하여 비교적 균일한 주파수 특성을 가지기 때문에 왜곡이 줄어든다.
또한 신호를 전송 채널수로 나누어 병렬로 전송하기 때문에 하나의 신호는 {부채널 수}배 만큼 길어질 수 있고, 따라서 긴 심볼의 전송주기를 가지므로 짧은 주기의 페이딩이나 다중경로 영향을 덜 받게된다.
또한 OFDM 방식에서는 수신에서의 식별을 용이하게 하기 위하여 인접한 부채널간에서 신호가 상호 직교성을 가지도록 한다. 따라서 OFDM에서는 신호대역을 중첩시킬 수 없는 단일 캐리어방식과는 달리, 인접한 캐리어가 직교성을 가지므로 대역의 일부를 중첩하드라도 수신에서 식별할 수 있고, 따라서 단일 캐리어방식에 비해서 대역효율이 높아진다.
이 방식의 단점으로는 PAPR(Peak to Average Power Ratio)가 높다는 점이다. PAPR이 높기 때문에 시스템 내에서 peak 신호가 클리핑되어 왜곡이 발생할 수 있으며, 대역 내에 존재하는 높은 peak 신호 때문에 다른 통신에 혼신방해를 일으킬 수 있다. 이를 줄이기 위해서는 평균 전력을 낮춰야하고 따라서 통신 가능범위 혹은 방송서비스 구역이 줄어들게 된다.
OFDM의 활용분야로는 유선에서의 DMT(Discrete Multi Tone), xDSL(x Digital Subscriber Line) 등이 있고, 무선에서는 지상파 디지털 TV방송(유럽의 DVB-T), 디지털 라디오 방송(DAB, Digital Audio Broadcasting), M/W 통신 등에서 사용하고 있으며, 무선 랜(WLAN)과 같은 이동통신에서 사용이 증가하고 있다.

첨부 파일 이미지

ofdm.gif (2.6 KB, 15 views)

applebemore

??? 하나도 이해가 안갑니다.

초보자수준으로 좀더 쉽게 설명이 안될까요?

여하튼 감사합니다.

godrm

OFDM - 최근 통신 기술의 화두이죠
전자공학을 전공한 학부생이나 대학원생이 한과목으로 배울 정도이니,
간단히 설명하기가 어려운게 사실이겠죠?


제가 아는 기본적인 신호 처리 이론으로 기본적인 원리를 설명드리자면 다음과 같습니다.

sin, cos 을 생각하시면 됩니다. 같은 주기의 sin, cos 함수는 서로 직교합니다. 기억나시죠?
이 직교한다는 특성이 중요한데요~
주파수(주기)가 같지만 서로 직교하기 때문에 쉽게 분리가 되고, 서로 간섭도 작게됩니다.

그러니까 직렬로 a,b,c,d,... 이런 데이터들을
sin, cos 함수에 하나씩 실어서(변조시켜서) 하나의 신호로 합치면
하나의 주파수에 sin-a + cos-b 이런식으로 병렬로 보낼 수 있다는 겁니다.

이때 sin, cos 같은 특성을 갖는 신호를 캐리어라고 합니다. (정보를 포함시켜 보낼 신호)
캐리어에 정보를 넣는 것을 변조(Modulation)이라고 하구요
캐이러에서 정보를 빼는 것을 복조(DeModulation)이록 하구요

결국 OFDM 이름을 풀면 sin, cos 처럼 직교하는 복수캐리어로
정보를 변조/복조하는 주파수 분할 기술이란 겁니다.

뭐 간단히 설명했습니다만, 이해하시는데 도움이 될런지 모르겠네요~
참고하세요.

__________________
속삭임이 좋아서 만들게 된 것이 귓속말이라면,
만남이 좋아져서 약속하게 된 것이 또한 사랑이라면,

넌 나의 약속이고
사랑은 나의 귓속말이다.

jeongyun

싫어서 보내는 건 아니고.. 좋아서 보내는 것도 더더욱 아니고요 :-)
'싣다', '실어서', '싣고'.. 등으로 활용 되겠습니다.

__________________

applebemore

- 그렇다면 변조된 신호를 안테나로 방사할때, 각 주파수별로 여러개의 안테나를 쓰는것인가요? 아니면 하나의 안테나로 여러주파수를 시간을 달리하여 내보내는 것인가요?

- 다중경로의 신호들이 중첩될때, 시간차(위상차)에 의하여 다른 반송파로 중첩이 되어서 간섭이 줄어든단 말씀이신가요? 그렇다면 그만큼 반송파를 바꾸는 인터벌이 충분히 짧은것인가요?

- 주파수분할방식은 원래 별개의 다른신호를 주파수별로 섞어서 보낸다는 의미가 아니었나요? 하나의 신호를 쪼개서 여러 반송파로 보내는것은 "분할" 이라는 말보단, 다른표현을 써야 맞는게 아닐런지요?

자세한 설명 감사합니다~. 이해가 될듯도 싶네요 ^^;

gyro

-안테나는 주로 하나를 사용합니다(가격도 가격이고 많으면 걸리적 거리거든요).
주파수가 다른 신호를 하나의 안테나로 시간을 달리해서 보낼수도 있고, 하나의 안테나로 동시에 보낼수도 있습니다.

-다중경로 문제는 동일한 두(or more) 신호가 경로차에의해 위상이 달라지고, 수신기에서 이 두신호가 결합되면서 서로 상쇄되거나 신호가 깨지는 현상입니다. 운나쁘면 깨지고 운좋으면 안 깨집니다. 사실 안 깨질 확율이 더 높습니다(?).
주파수가 다르면 다중경로현상도 다르게 나타납니다. 즉, 동일한 환경에서 어떤 주파수에서는 문제가 생기고 어떤 주파수에서는 문제가 없을 수 있습니다.
결국 주파수 하나만 사용하면 (운 나쁘면) 전송된 모든 데이터가 깨질 수 있지만, 여러 주파수를 사용하면 전송된 데이터가 몽땅 깨질 확율은 그만큼 낮아지는 것이고, 이걸 잘(?) 활용하면 다중경로 문제를 줄일수 있다는 것이겠지요...
다중경로 문제가 덜한 주파수를 사용하는것도 한 방법 이고, 동일한 신호를 여러 주파수로 동시에 보내는 것도 하나의 방법입니다.
반송파를 바꾸는 인터벌과는 큰 관계가 없는것 같습니다만...

- 디지털 월드에서 신호라는 것을 결국 1 비트 단위로 쪼개 지는 거겠지요. 1비트의 최소단위로 쪼개서(분할해서) 각각 다른 주파수에 실어 보내는게 가능합니다. 물론 2비트 이상으로 쪼개서 보낼수도 있습니다. 심지어 동일한 신호를 다른 주파수에 실어 보내는 것도 되겠네요.

**모든 선택사항은 요구성늠+기능과 가격에 따라 그때그때 달라집니다...흠흠

applebemore

친절한 답변 감사합니다.

OFDM 이란 낯선 단어는 내년쯤이면 ADSL 이나 JPEG 이 그랬듯이

아주 익숙한 용어가 될것입니다.