전력 및 대역폭 상충관계

(2021-04-11)

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1. 전력대역폭 상충관계AWGN 채널 상에서, 전력대역폭 사이에는, 상충관계(Tradeoff)가 존재함
     * ☞ 샤논 제3정리(채널 용량) 참조
        .  C  =  W log₂(1 + S/N) (W : 가용 대역폭, S : 신호 전력, N : 잡음 전력)

  ㅇ 주요 고려사항
     - 대역폭 : 왜곡 줄이기 위해 넓을 필요 있으나, 공용 자원으로서의 주파수효율성 제고 필요
     - 전력 : 통신품질(SNR,전파손실 등) 위해 클 필요 있으나, 이동통신,우주통신 등 전력 한계 있음
     * 통상, 디지털통신에서는, 오류성능 향상을 위해서는, 대역폭,전력 중 하나를 희생해야 함
     * 한편, 디지털통신은, 전력 보다는 비트에너지(Eb/No) 최소화에 촛점을 맞춤


2. 전력 효율적인 통신 (대역폭 희생)전력효율적인 변조방식 例 : MFSK, QPSK 등

  ㅇ 전력 효율성 척도
     - 요구된 에러확률을 달성하는데 필요한 비트에너지 (Eb)

  ㅇ 전력 제한적인 통신 채널의 例 => 우주, 위성통신 링크3. 대역폭 효율적인 통신 (전력 희생)

  ㅇ 대역효율적인 변조방식 例 : QAM, SSB, MPSK 등
     - QAM : 직교성을 이용하여 2개 신호가 동일 주파수대역 공유 (직교위상 반송파)
     - SSB : 양측파대 진폭변조에서 한쪽 측파대 만 사용 

  ㅇ 대역 효율성 척도
     - 1 Hz 대역폭 당 최대로 전송할 수 있는 초 당 비트 수 [bit/sec/Hz]

  ㅇ 대역 제한적인 통신 채널의 例 => 전화선로를 이용한 기저대역 통신채널



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