채널 (통신)

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1. 개요

통신 채널은 정보를 전달하는 매체로, 유선과 무선으로 구분되며 통신 방식, 주파수 대역, 다중화 방식 등에 따라 다양하게 분류된다. 유선 채널에는 구리선, 광섬유 케이블, 인쇄 회로 기판 등이 있으며, 무선 채널은 전파를 이용하며 이동 통신, 무선 랜, 위성 통신 등에 활용된다. 통신 채널의 특성을 수학적으로 모델링하여 통신 시스템을 설계하고 분석하며, 다양한 채널 성능 측정 지표를 통해 채널의 효율성을 평가한다.

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채널 (통신)
통신 채널
정의	통신에서 정보를 전달하는 데 사용되는 물리적 또는 논리적 연결
유형	물리적 채널 (예: 전선, 광섬유) 논리적 채널 (예: 무선 주파수 채널, 시분할 다중화 채널)
역할	정보를 한 지점에서 다른 지점으로 전송
기술적 측면
대역폭	채널이 전송할 수 있는 주파수 범위
신호 대 잡음비 (SNR)	신호 강도와 잡음 강도의 비율
채널 용량	채널을 통해 안정적으로 전송할 수 있는 최대 데이터 전송률
디지털 통신
채널 코딩	오류 감지 및 수정을 위한 추가 비트 추가
변조	디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환
다중화	여러 채널을 하나의 물리적 채널로 결합
정보 이론
채널 모델	채널의 수학적 표현
채널 용량	샤논의 채널 코딩 정리에서 정의
고려 사항
채널 손실	신호 강도의 감소
채널 간섭	다른 신호로부터의 원치 않는 신호
채널 페이딩	시간 경과에 따른 신호 강도의 변화
채널 (전기 통신)
정의	통신 경로 또는 회로
관련 기술	통신 전기 통신
전송로 (伝送路)
정의	정보를 전송하기 위한 물리적 또는 논리적 경로
예시	전선 광섬유 무선 채널

2. 통신 채널의 종류

통신 채널은 크게 유선 채널과 무선 채널로 나눌 수 있으며, 통신 방식, 사용 주파수 대역, 다중화 방식 등에 따라 다양한 형태로 분류된다.

== 유선 채널 ==

유선 채널은 구리선에 의해 전기 신호가 전달되면서 생기는 특성을 나타낸다. 유선 채널에서 $h$ 는 일반적으로 시간에 따라 크게 변하지 않아 결정된 한 값으로 표현한다.^[1]

전송 매체의 한 예로 광섬유 케이블을 들 수 있다.

일반적으로 길이 및 경로 방향에 대해 형상 및 전기적 특성이 균일하다.

전선、케이블
평면형 전송로 : 인쇄회로기판에 구리 등의 금속박으로 배선 패턴을 형성한 것. 고주파 신호를 통과시킬 경우 스트립라인, 마이크로스트립라인, 슬롯라인, 코플래너 도파관 등이 사용된다.
도파관 : 관 내부를 공동으로 한 금속관이며, 마이크로파의 전송에 사용된다.

=== 구리선 ===

구리선은 전기 신호를 전달하는 전통적인 유선 채널이다.

=== 광섬유 케이블 ===

광섬유 케이블은 빛을 이용하여 데이터를 전송하며, 넓은 대역폭과 낮은 손실률을 제공한다.

=== 인쇄 회로 기판 ===

인쇄 회로 기판(PCB)은 전자기기 내부에서 부품 간 신호를 전달하는 통신 채널의 역할을 한다. 고주파 신호를 안정적으로 전송하기 위해 스트립라인, 마이크로스트립라인 등의 기술이 적용된다.

== 무선 채널 ==

무선 채널은 공기 전파를 통해 신호가 전달되면서 생기는 특성을 나타낸다. 무선 채널에서 h는 일반적으로 시간에 따라 변하는 임의의 값으로 표현된다. 따라서 무선 채널에서 받은 신호의 신호대잡음비는 시간이 지남에 따라 변동한다.

이동 통신, 무선 랜, 위성 통신 등 다양한 분야에서 전파를 이용한 데이터 전송이 활용된다.

=== 전파 채널 ===

전파를 이용한 데이터 전송은 이동 통신, 무선 랜, 위성 통신 등 다양한 분야에서 활용된다. 통신 채널의 예시는 다음과 같다.

해상 VHF 무선은 양방향 FM 음성 통신을 위해 VHF 대역에서 약 88개의 채널을 사용한다. 예를 들어, 16채널은 156.800 MHz이다. 미국에서는 WX1-WX7의 7개 채널이 기상 방송에 할당된다.^[1]
텔레비전 채널 예: 북미 TV 2채널(55.25 MHz), 13채널(211.25 MHz). 각 채널은 6 MHz의 대역폭을 가진다. 이는 아날로그 텔레비전 신호에 필요한 대역폭을 기반으로 했다. 2006년 이후 텔레비전 방송은 디지털 변조로 전환되어 영상 압축을 사용하여 훨씬 작은 대역폭으로 텔레비전 신호를 전송하므로, 이러한 각각의 ''물리적 채널''은 각각 DTV 채널을 전달하는 여러 개의 ''가상 채널''로 분할되었다.^[1]
원래 Wi-Fi는 5 MHz 단위로 2412 MHz~2484 MHz의 ISM 대역에서 13개의 채널을 사용한다.^[1]
아마추어 무선 중계기와 아마추어 무선 운영자 간의 무선 채널은 종종 600 kHz(0.6 MHz) 간격을 두고 두 개의 주파수를 사용한다. 예를 들어, 146.94 MHz에서 송신하는 중계기는 일반적으로 146.34 MHz에서 송신하는 아마추어 무선 운영자의 신호를 수신한다.^[1]

이러한 모든 통신 채널은 정보를 전달한다는 공통된 특성을 가지고 있다. 정보는 신호를 통해 채널을 통해 전달된다.^[1]

=== 자유 공간 ===

2. 1. 유선 채널

유선 채널은 구리선에 의해 전기 신호가 전달되면서 생기는 특성을 나타낸다. 유선 채널에서

h

는 일반적으로 시간에 따라 크게 변하지 않아 결정된 한 값으로 표현한다.^[1]

전송 매체의 한 예로 광섬유 케이블을 들 수 있다.

일반적으로 길이 및 경로 방향에 대해 형상 및 전기적 특성이 균일하다.

전선、케이블
평면형 전송로 : 인쇄회로기판에 구리 등의 금속박으로 배선 패턴을 형성한 것. 고주파 신호를 통과시킬 경우 스트립라인, 마이크로스트립라인, 슬롯라인, 코플래너 도파관 등이 사용된다.
도파관 : 관 내부를 공동으로 한 금속관이며, 마이크로파의 전송에 사용된다.

; 구리선

구리선은 전기 신호를 전달하는 전통적인 유선 채널이다.

; 광섬유 케이블

광섬유 케이블은 빛을 이용하여 데이터를 전송하며, 넓은 대역폭과 낮은 손실률을 제공한다.

; 인쇄 회로 기판

인쇄 회로 기판(PCB)은 전자기기 내부에서 부품 간 신호를 전달하는 통신 채널의 역할을 한다. 고주파 신호를 안정적으로 전송하기 위해 스트립라인, 마이크로스트립라인 등의 기술이 적용된다.

2. 1. 1. 구리선

구리선은 전기 신호를 전달하는 전통적인 유선 채널이다.

2. 1. 2. 광섬유 케이블

광섬유 케이블은 빛을 이용하여 데이터를 전송하며, 넓은 대역폭과 낮은 손실률을 제공한다.

2. 1. 3. 인쇄 회로 기판

인쇄 회로 기판(PCB)은 전자기기 내부에서 부품 간 신호를 전달하는 통신 채널의 역할을 한다. 고주파 신호를 안정적으로 전송하기 위해 스트립라인, 마이크로스트립라인 등의 기술이 적용된다.

2. 2. 무선 채널

무선 채널은 공기 전파를 통해 신호가 전달되면서 생기는 특성을 나타낸다. 무선 채널에서 h는 일반적으로 시간에 따라 변하는 임의의 값으로 표현된다. 따라서 무선 채널에서 받은 신호의 신호대잡음비는 시간이 지남에 따라 변동한다.

이동 통신, 무선 랜, 위성 통신 등 다양한 분야에서 전파를 이용한 데이터 전송이 활용된다.

통신 채널의 예는 다음과 같다:

해상 VHF 무선은 양방향 FM 음성 통신을 위해 VHF 대역에서 약 88개의 채널을 사용한다. 예를 들어, 16채널은 156.800 MHz이다. 미국에서는 WX1-WX7의 7개 채널이 기상 방송에 할당된다.^[1]
텔레비전 채널 예: 북미 TV 2채널(55.25 MHz), 13채널(211.25 MHz). 각 채널은 6 MHz의 대역폭을 가진다. 이는 아날로그 텔레비전 신호에 필요한 대역폭을 기반으로 했다. 2006년 이후 텔레비전 방송은 디지털 변조로 전환되어 영상 압축을 사용하여 훨씬 작은 대역폭으로 텔레비전 신호를 전송하므로, 이러한 각각의 ''물리적 채널''은 각각 DTV 채널을 전달하는 여러 개의 ''가상 채널''로 분할되었다.^[1]
원래 Wi-Fi는 5 MHz 단위로 2412 MHz~2484 MHz의 ISM 대역에서 13개의 채널을 사용한다.^[1]
아마추어 무선 중계기와 아마추어 무선 운영자 간의 무선 채널은 종종 600 kHz(0.6 MHz) 간격을 두고 두 개의 주파수를 사용한다. 예를 들어, 146.94 MHz에서 송신하는 중계기는 일반적으로 146.34 MHz에서 송신하는 아마추어 무선 운영자의 신호를 수신한다.^[1]

이러한 모든 통신 채널은 정보를 전달한다는 공통된 특성을 가지고 있다. 정보는 신호를 통해 채널을 통해 전달된다.^[1]

2. 2. 1. 전파 채널

전파를 이용한 데이터 전송은 이동 통신, 무선 랜, 위성 통신 등 다양한 분야에서 활용된다. 통신 채널의 예시는 다음과 같다.

해상 VHF 무선은 양방향 FM 음성 통신을 위해 VHF 대역에서 약 88개의 채널을 사용한다. 예를 들어, 16채널은 156.800 MHz이다. 미국에서는 WX1-WX7의 7개 채널이 기상 방송에 할당된다.^[1]
텔레비전 채널 예: 북미 TV 2채널(55.25 MHz), 13채널(211.25 MHz). 각 채널은 6 MHz의 대역폭을 가진다. 이는 아날로그 텔레비전 신호에 필요한 대역폭을 기반으로 했다. 2006년 이후 텔레비전 방송은 디지털 변조로 전환되어 영상 압축을 사용하여 훨씬 작은 대역폭으로 텔레비전 신호를 전송하므로, 이러한 각각의 ''물리적 채널''은 각각 DTV 채널을 전달하는 여러 개의 ''가상 채널''로 분할되었다.^[1]
원래 Wi-Fi는 5 MHz 단위로 2412 MHz~2484 MHz의 ISM 대역에서 13개의 채널을 사용한다.^[1]
아마추어 무선 중계기와 아마추어 무선 운영자 간의 무선 채널은 종종 600 kHz(0.6 MHz) 간격을 두고 두 개의 주파수를 사용한다. 예를 들어, 146.94 MHz에서 송신하는 중계기는 일반적으로 146.34 MHz에서 송신하는 아마추어 무선 운영자의 신호를 수신한다.^[1]

이러한 모든 통신 채널은 정보를 전달한다는 공통된 특성을 가지고 있다. 정보는 신호를 통해 채널을 통해 전달된다.^[1]

2. 2. 2. 자유 공간

위 소스에는 '자유 공간'에 대한 내용이 전혀 없으므로, 요약에 해당하는 내용을 생성할 수 없습니다. 따라서 빈 텍스트를 출력합니다.

3. 통신 채널 모델

통신 채널의 특성을 수학적, 통계적으로 표현하여 통신 시스템 설계 및 분석에 활용한다.

== 수학적 모델 ==

채널(통신)을 수학적으로 모델링하면 입력(전송 신호)이 출력(수신 신호)에 어떻게 매핑되는지 설명할 수 있다. 통신 분야에는 채널 모델의 종류와 용도가 매우 다양하며, 특히 통신 시스템의 각 계층을 설명하기 위해 별도의 모델이 공식화된다.

간단한 수학적 채널 모델의 예시는 다음과 같다.

: $y = h x + n$

여기서 $x$ 는 송신 신호, $h$ 는 채널, $n$ 은 가산 잡음, $y$ 는 수신 신호이다.

이 경우 채널의 특성을 나타내는 신호 대 잡음비(SNR)는 다음과 같다.

: $SNR = \frac{|h|^2 P_x}{N_0}$

여기서 $P_x$ 는 송신 신호인 $x$ 의 평균 크기이며 $N_O$ 는 가산 잡음인 $n$ 의 스펙트럴 덴시티이다. 이 채널의 최대 용량 (capacity)를 구해보면 다음과 같다.

: $C = log_2(1+SNR) = log_2 \left(1+\frac$

3. 1. 수학적 모델

채널(통신)을 수학적으로 모델링하면 입력(전송 신호)이 출력(수신 신호)에 어떻게 매핑되는지 설명할 수 있다. 통신 분야에는 채널 모델의 종류와 용도가 매우 다양하며, 특히 통신 시스템의 각 계층을 설명하기 위해 별도의 모델이 공식화된다.간단한 수학적 채널 모델의 예시는 다음과 같다.:

y = h x + n

여기서

x

는 송신 신호,

h

는 채널,

n

은 가산 잡음,

y

는 수신 신호이다.

이 경우 채널의 특성을 나타내는 신호 대 잡음비(SNR)는 다음과 같다.

:

SNR = \frac{|h|^2 P_x}{N_0}

여기서

P_x

는 송신 신호인

x

의 평균 크기이며

N_O

는 가산 잡음인

n

의 스펙트럴 덴시티이다. 이 채널의 최대 용량 (capacity)를 구해보면 다음과 같다.

:

C = log_2(1+SNR) = log_2 \left(1+\frac

3. 2. 통계적 모델

통신 채널은 입력 신호와 출력 신호 간의 관계를 수학적으로 표현하여 모델링할 수 있다. 통신 분야에서는 다양한 채널 모델이 존재하며, 각 통신 시스템 계층을 설명하기 위해 별도의 모델이 사용된다.

채널은 전송 신호에 영향을 미치는 물리적 과정을 계산하여 물리적으로 모델링할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신에서는 환경 내 물체의 반사를 계산하여 채널을 모델링할 수 있다. 또한, 수신기의 외부 간섭이나 전자적 잡음을 시뮬레이션하기 위해 난수열을 추가할 수도 있다.

통계적으로 통신 채널은 입력 알파벳, 출력 알파벳, 그리고 각 입력 및 출력 요소 쌍 (i, o)에 대한 전이 확률 p(i, o)로 구성된 튜플로 모델링된다. 여기서 전이 확률은 채널을 통해 i가 전송되었을 때 o라는 기호가 수신될 확률을 의미한다.

통계적 모델링과 물리적 모델링은 결합될 수 있다. 예를 들어, 무선 통신에서 채널은 전송 신호의 임의 감쇠(페이딩)와 가산 잡음으로 모델링되는 경우가 많다. 감쇠 항은 기본적인 물리적 과정을 단순화하여 신호 전력의 변화를 나타내며, 잡음은 수신기의 외부 간섭이나 전자적 잡음을 나타낸다. 감쇠 항이 복소수인 경우 신호가 채널을 통과하는 데 걸리는 상대적인 시간도 설명한다.

통신 채널은 이산 알파벳 변조 방식에서도 연구된다. 수학적 모델은 가능한 모든 채널 입력 시퀀스에 대한 출력 분포를 지정하는 전이 확률로 구성된다. 정보 이론에서는 출력 확률 분포가 현재 채널 입력에만 의존하는 메모리 없는 채널을 주로 다룬다.

채널 모델은 디지털 또는 아날로그일 수 있다.

3. 3. 디지털 채널 모델

디지털 채널 모델에서 전송되는 메시지는 특정 프로토콜 계층에서 디지털 신호로 모델링된다. 하위 프로토콜 계층은 단순화된 모델로 대체된다. 이 모델은 비트 전송률, 비트 오류, 지연, 지연 변동 등과 같은 채널 성능 척도를 반영할 수 있다.

디지털 채널 모델의 예는 다음과 같다.

이진 대칭 채널(BSC): 특정 비트 오류 확률을 갖는 이산 무기억 채널이다.
이진 비대칭 채널(BAC): BSC와 유사하지만 0에서 1로, 1에서 0으로 바뀌는 확률이 같지 않다.
이진 버스트 비트 오류 채널 모델: '메모리'가 있는 채널이다.
이진 지움 채널(BEC): 특정 비트 오류 감지(지움) 확률을 갖는 이산 채널이다.
패킷 지움 채널: 특정 패킷 손실 확률 또는 패킷 오류율로 패킷이 손실되는 채널이다.
임의 변동 채널(AVC): 채널의 동작과 상태가 무작위로 변경될 수 있는 채널이다.

전송 신호의 변화의 물리적 과정을 계산함으로써 통신 채널을 물리적으로 모델링할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신에서의 통신 채널은 그 환경 내에 있는 모든 반사성 물체를 계산함으로써 모델링된다. 난수열을 추가하여 외부적 요인이나 수신기 내의 전자적 노이즈를 시뮬레이션하기도 한다.

통계적으로는, 통신 채널은 입력 문자 ''i''와 출력 문자 ''o''에 대해 ''i''에서 ''o''로의 전이 확률 ''p(i, o)''로 모델링된다. 의미론적으로 전이 확률이란, 기호 ''i''를 통신 채널에 보냈을 때 기호 ''o''가 수신될 확률이다.

통계적 모델과 물리적 모델은 통합 가능하다. 예를 들어, 무선 통신의 통신 채널은 전송 신호의 무작위 감쇠와 추가적인 노이즈로 모델링된다. 감쇠는 기본적인 물리적 과정을 추상화한 것으로, 통신 채널상에서의 신호의 전력 변화를 나타낸다. 모델 내의 노이즈는 외부적 요인이나 수신기 내의 전자적 노이즈를 나타낸다.

신호를 아날로그 즉, 연속적인 것으로 통신 채널을 모델링할 수도 있지만, 이산적인 문자 집합을 신호로 보낸다고 모델링하는 경우도 있다. 후자의 통신 채널 모델은 디지털적인 면만을 포착한 추상화이다. 정보이론에서는 출력의 분포가 입력에 의해서만 결정되는 “기억 없는” 통신 채널 모델을 출발점으로 하는 것이 일반적이다.

3. 4. 아날로그 채널 모델

아날로그 채널 모델에서 전송되는 메시지는 아날로그 신호로 모델링된다. 이 모델은 선형 또는 비선형, 시간 연속 또는 시간 이산(샘플링된), 메모리리스 또는 동적(버스트 에러 발생), 시간 불변 또는 시간 변이(버스트 에러 발생), 베이스밴드, 패스밴드(RF 신호 모델), 실수값 또는 복소수값 신호 모델일 수 있다.

이 모델은 다음과 같은 채널 손상을 반영할 수 있다.

잡음 모델
첨가성 백색 가우스 잡음(AWGN) 채널(선형 연속 메모리리스 모델)
위상 잡음 모델
간섭 모델, 예를 들어 누화(동채널 간섭) 및 심볼 간 간섭(ISI)
왜곡 모델, 예를 들어 비선형 채널 모델로 인한 상호 변조 왜곡(IMD)
주파수 응답 모델, 감쇠 및 위상 이동 포함
군 지연 모델
기저 물리 계층 전송 기술의 모델링, 예를 들어 변조 및 주파수 응답의 복소수값 등가 베이스밴드 모델
무선 주파수 전파 모델
로그 거리 경로 손실 모델
페이딩 모델, 예를 들어 레일리 페이딩, 라이스 페이딩, 로그 정규 음영 페이딩 및 주파수 선택적(분산적) 페이딩
도플러 편이 모델(페이딩과 결합하여 시간 변이 시스템을 생성)
광선 추적 모델(특정 송신기-수신기 기하학, 지형 유형 및 안테나에 대한 신호 전파 및 왜곡을 모델링하려고 시도)
전파 그래프(그래프로 무선 전파 환경을 나타내어 신호 분산을 모델링)
이동성 모델(시간 변이 시스템을 발생시킴)

전송 신호의 변화의 물리적 과정을 계산함으로써 통신 채널을 물리적으로 모델링할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신에서의 통신 채널은 그 환경 내에 있는 모든 반사성 물체를 계산함으로써 모델링된다. 난수열을 추가하여 외부적 요인이나 수신기 내의 전자적 노이즈를 시뮬레이션하기도 한다.

통계적으로는, 통신 채널은 입력 문자 ''i''와 출력 문자 ''o''에 대해 ''i''에서 ''o''로의 전이 확률 ''p(i, o)''로 모델링된다. 의미론적으로 전이 확률이란, 기호 ''i''를 통신 채널에 보냈을 때 기호 ''o''가 수신될 확률이다.

통계적 모델과 물리적 모델은 통합 가능하다. 예를 들어, 무선 통신의 통신 채널은 전송 신호의 무작위 감쇠와 추가적인 노이즈로 모델링된다. 감쇠는 기본적인 물리적 과정을 추상화한 것으로, 통신 채널상에서의 신호의 전력 변화를 나타낸다. 모델 내의 노이즈는 외부적 요인이나 수신기 내의 전자적 노이즈를 나타낸다.

4. 다중 단말 채널

여러 송신기와 수신기가 통신 채널을 공유하는 환경을 위한 모델이다. 네트워크에서, 점대점 통신과는 달리, 통신 매체는 여러 통신 끝점(단말기) 간에 공유될 수 있다. 통신 유형에 따라 다른 단말기는 서로 협력하거나 간섭할 수 있다. 일반적으로 복잡한 다단말 네트워크는 단순화된 다단말 채널의 조합으로 간주될 수 있다.

점대다점 채널: 방송 매체로도 알려져 있다. 하나의 송신기가 여러 수신기로 데이터를 전송하는 방식이다. 다운링크는 점대다점 채널로 간주될 수 있지만, 전화 통화의 통신 서비스는 유니캐스트이다. 방향성 링크를 제외한 모든 무선 채널은 방송 매체로 간주될 수 있지만, 항상 방송 서비스를 제공하는 것은 아니다.
다중 접속 채널: 여러 송신기는 공유 물리적 매체를 통해 하나 이상의 대상 노드로 여러 개의 서로 다른 메시지를 전송한다. 이는 채널 접속 방식이 필요하며, 매체 접근 제어(MAC) 프로토콜과 다중화 방식이 결합되어 있다. 이 채널 모델은 셀룰러 네트워크의 업링크에 적용된다.
릴레이 채널: 하나 이상의 중간 노드(중계기)는 송신기와 협력하여 메시지를 최종 대상 노드로 전송한다.
간섭 채널: 두 개의 다른 송신기는 서로 다른 대상 노드로 데이터를 전송한다. 따라서 서로 다른 송신기는 서로의 신호에 상호 간섭 또는 공채널 간섭을 일으킬 수 있다. 셀룰러 무선 통신에서 셀 간 간섭은 간섭 채널의 예이다. 3G와 같은 확산 스펙트럼 시스템에서 직교하지 않는 코드를 사용하는 경우 셀 내부에서도 간섭이 발생한다.

4. 1. 점대다점 채널

점대다점 채널은 점대다점 통신에서 사용되는 방식으로, 방송 매체라고도 불린다. 하나의 송신기가 여러 수신기로 데이터를 전송하는 방식이다. 다운링크는 점대다점 채널로 간주될 수 있지만, 전화 통화의 통신 서비스는 유니캐스트이다. 방향성 링크를 제외한 모든 무선 채널은 방송 매체로 간주될 수 있지만, 항상 방송 서비스를 제공하는 것은 아니다.

4. 2. 다중 접속 채널

네트워크에서, 점대점 통신과는 달리, 통신 매체는 여러 통신 끝점(단말기) 간에 공유될 수 있다. 통신 유형에 따라 다른 단말기는 서로 협력하거나 간섭할 수 있다. 일반적으로 복잡한 다단말 네트워크는 단순화된 다단말 채널의 조합으로 간주될 수 있다.

다중 접속 채널에서 여러 송신기는 공유 물리적 매체를 통해 하나 이상의 대상 노드로 여러 개의 서로 다른 메시지를 전송한다. 이는 채널 접속 방식이 필요하며, 매체 접근 제어(MAC) 프로토콜과 다중화 방식이 결합되어 있다. 이 채널 모델은 셀룰러 네트워크의 업링크에 적용된다.

4. 3. 릴레이 채널

릴레이 채널에서 하나 이상의 중간 노드(중계기)는 송신기와 협력하여 메시지를 최종 대상 노드로 전송한다.

4. 4. 간섭 채널

점대점 통신과는 달리, 네트워크에서 통신 매체는 여러 통신 끝점(단말기) 간에 공유될 수 있다. 통신 유형에 따라 다른 단말기는 서로 협력하거나 간섭할 수 있다. 간섭 채널에서 두 개의 다른 송신기는 서로 다른 대상 노드로 데이터를 전송한다. 따라서 서로 다른 송신기는 서로의 신호에 상호 간섭 또는 공채널 간섭을 일으킬 수 있다. 셀룰러 무선 통신에서 셀 간 간섭은 간섭 채널의 예이다. 3G와 같은 확산 스펙트럼 시스템에서 직교하지 않는 코드를 사용하는 경우 셀 내부에서도 간섭이 발생한다.

5. 채널 성능 측정 지표

채널의 성능을 평가하기 위한 다양한 지표들이 사용된다.

주파수 대역폭 (Hz)
심볼 레이트 (보드(baud), 심볼/초)
비트/초 단위의 디지털 대역폭 측정: 총 비트 레이트(신호 레이트), 순 비트 레이트(정보 레이트), 채널 용량, 최대 처리량
채널 이용률
스펙트럼 효율
신호대잡음비 (데시벨(dB) 단위): 신호대간섭비, E_b/N₀
비트 오류율(BER), 패킷 오류율(PER)
지연 (초 단위): 전파 시간, 전송 시간, 왕복 지연 시간, 종단 간 지연 시간
패킷 지연 변동
아이 패턴

5. 1. 주파수 대역폭

채널이 사용할 수 있는 주파수의 범위는 헤르츠(Hz) 단위로 측정되는 주파수 대역폭이다.

관련 항목
심볼 레이트 (보드(baud), 심볼/초)
총 비트 레이트(신호 레이트), 순 비트 레이트(정보 레이트), 채널 용량, 최대 처리량
채널 이용률
스펙트럼 효율
신호대잡음비 (데시벨(dB) 단위): 신호대간섭비, E_b/N₀
비트 오류율(BER), 패킷 오류율(PER)
지연 (초 단위): 전파 시간, 전송 시간, 왕복 지연 시간, 종단 간 지연 시간
패킷 지연 변동
아이 패턴

5. 2. 심볼 레이트

심볼 레이트는 초당 전송되는 심볼의 수로, 보드(baud) 단위로 측정된다. 심볼 레이트는 채널 용량 및 성능 측정 지표 중 하나이다.

분류:통신

5. 3. 디지털 대역폭

디지털 대역폭은 초당 전송되는 비트 수(bps)로 측정된다. 여기에는 총 비트 레이트(신호 레이트), 순 비트 레이트(정보 레이트), 채널 용량 등이 포함된다.

5. 4. 채널 이용률

채널 이용률은 채널 용량 대비 실제 사용되는 데이터 전송률을 의미한다.

5. 5. 스펙트럼 효율

스펙트럼 효율은 단위 주파수 대역폭 당 전송되는 데이터 비트 수 (bps/Hz)를 의미한다.

5. 6. 신호 대 잡음비 (SNR)

신호대잡음비는 신호 전력과 잡음 전력의 비율을 나타내며, 데시벨(dB) 단위로 측정된다. 이 비율은 신호대간섭비로도 표현될 수 있다.

5. 7. 비트 오류율 (BER) / 패킷 오류율 (PER)

비트 오류율(BER)은 전송된 비트 중 오류가 발생한 비트의 비율이다. 패킷 오류율(PER)은 전송된 패킷 중 오류가 발생한 패킷의 비율이다.

5. 8. 지연

데이터가 송신기에서 수신기까지 전달되는 데 걸리는 시간을 지연이라고 하며, 초 단위로 측정한다. 지연에는 전파 시간, 전송 시간, 왕복 지연 시간, 종단 간 지연 시간 등이 있다.

6. 한국의 통신 채널 관련 현황 및 정책

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