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# Multiplexing

* 하나의 통신 채널을 통해 여러개의 데이터스트림을 동시에 전송하는 기술
* 다수의 사용자나 장치가 공유하는 네트워크 상에서 대역폭을 효과적으로 사용하기위함
* mux: 여러 개의 입력 신호를 하나의 출력 신호로 결합하는 장치
* demux: 하나의 입력 신호를 여러 개의 출력 신호로 분리하는 장치

### 종류

* TDM(Time Division Multiplexing)
  * 물리적인 매체(케이블, 광 섬유)를 시간 단위로 분할해 여러 개의 채널을 만들어서 사용하는 방식
  * 슬롯을 일정 시간동안 할당해 주기적으로 사용
  * 주로 유선에서 사용
* FDM(Frequency Division Multiplexing)
  * 하나의 케이블을 다수의 주파수 대역으로 분할해 각 대역을 별도의 채널로 사용
  * 유선, 무선에서 사용
* WDM(Wavelength Division Multiplexing)
  * 여러 파장 대역을 통해 동시에 전송하는 광 다중화 방식
  * 각 입력 채널에 고유한 파장 대역을 할당
  * 광 케이블에서 사용

### Analog Carrier System

데이터를 한개의 carrier 신호에 변조하여 전송하는 방식

* group: 12개의 음성 채널을 묶어서 사용(음성=4kHz -> 4x12=48kHz)
* supergroup: 5개의 group을 묶어서 사용(60개 채널 지원)
* mastergroup: 10개의 supergroup을 묶어서 사용(600개 채널 지원)

### Framing

* 데이터 전송에서 송신자와 수신자의 클럭을 동기화하기 위한 매커니즘
* 일반적으로 TDM frame에 하나의 제어비트를 추가
* 제어 비트는 고유한 패턴으로 설정되고, 수신자는 이 패턴을 기준으로 데이터 프레임의 위치를 확인하고 동기화를 유지하도록 도움

### SONET/SDH

광 섬유를 통해 서로 다른 속도의 데이터 스트림을 전송하는 매커니즘을 제공해 음성, 데이터, 비디오 등의 전송을 효과적으로 하는 방식

* SONET
  * 미국 
  * 동기적 데이터 전송만 가능
  * 신호 전송을 위한 고차 다중화가 포함되지 않아 SDH보다 낮은 전송속도를 가짐
* SDH
  * 국제 표준
  * 동기적, 비동기적 데이터 전송 가능

### ADSL(Asymmetrical Digital Subscriber Line)

* 가입자와 네트워크를 연결하는 기술로 기존에 설치된 전화선(twisted pair cable) 사용
* downstream이 upstream보다 큰 비대칭 구조
* FDM을 사용해 데이터와 음성 신호를 분리하여 최대 5.5km 거리까지 서비스 제공
* 본인이 말하는 소리를 듣지 못하도록 하는 echo cancellation 활용

### DMT(Discrete Multitone)

* 데이터를 여러개의 작은 주파수 대역으로 나눠서 각 대역의 특성에 맞게 최적의 데이터를 전송하는 기술
* 낮은 주파수 대역은 신호가 약해지지 않아 데이터를 멀리 보낼 수 있고, 높은 주파수 대역은 신호가 약해 주로 작은 용량의 데이터를 전송

### Multiple Channel Access

* FDMA(Frequency Division Multiple Access)
  * 각 사용자에게 고유한 주파수 채널을 고정적으로 할당하는 방식
  * 채널이 사용되지 않는 경우 대역폭이 낭비되며, 간섭을 줄이기 위해 채널간 보호 대역이 필요
  * 채널이 고정되어있어 오버헤드가 적음
* TDMA(Time Division Multiple Access)
  * 각 사용자에게 시간 슬롯을 고정적으로 할당하여 데이터를 간헐적으로 전송하는 방식
  * 시간 슬롯 간 동기화 오차를 줄이기 위해 보호 시간이 필요
  * uplink와 downlink는 같은 주파수 대역에서 작동 가능

### Pulse Stuffing

* 데이터 동기화할때 들어오는 데이터의 속도가 배수 관계이면 frame을 늘리기 용이
* 의미없는 비트를 붙여 배수 관계를 만듦