Multiple Access   다원 접속, 다중 접속, 다중 엑세스, 다중 접근

(2022-08-08)

1. 다원 접속 (Multiple Access)

  ㅇ (통신 자원의 공유)
     - 주어진 시간,주파수,공간,코드 등을 여러 사용자가 공동으로 사용하는 전송기술
     - 즉, 한정된 전송 자원을 다수의 노드들이 효율적/공평하게 공유할 수 있는가에 대한 문제

  ㅇ (채널/사용자/세션 등의 구분) 
     - 서로 다른 채널/사용자/세션 등을 구분시키기 위한 기술 
     - 즉, 서로 다른 신호 간에 `직교성(상관성 없음)`을 어떻게 보장해주는가에 대한 문제

  ※ 한편, 일반적으로, 다원접속은 다중화(Multiplexing)의 또다른 형태로 봄
     - 다원접속은, 사용자 다중화 측면을 강조한 용어
     - 다중화는, 설비 효율화 측면을 강조한 보다 포괄적인 용어


2. 다원접속 기술 분류

  ㅇ 고정 할당 방식 (Fixed)
     - (중앙집중제어 위주)  :  일방적인 구획(partitioning) 기반 

  ㅇ 동적 할당 방식 / 동적 다원접속 프로토콜 (Dynamic)
     - (분산제어 위주)  :  공용 채널을 다수가 서로 협조하며 사용하기 위한 다중 접속 프로토콜3. `고정 할당 방식(Fixed)`에 의한 다중접속 기술

  ㅇ 구획(partitioning) 기반 (중앙집중제어 위주)

     - 주파수분할에 의한 다원접속 (FDMA)
        . 각각의 사용자 신호를 서로 다른 작은 주파수대역(부채널)에 실어보내는 방식
           .. 인접채널간 간섭이 생길 수 있으므로 보호대역이 필수적임
           .. 주파수 이용효율에 한계가 있어 사용자수가 제한됨
        . 例) 이동통신 AMPS 방식 등

     - 시분할에 의한 다원접속 (TDMA)
        . 각각의 사용자 신호를 서로 다른 시간슬롯에 할당하여 실어보내는 방식
           .. TDMA/FDD : 일단 주파수를 크게 구분하고는(순방향 또는 역방향 등), 시간을 나눠 씀
           .. TDMA/TDD : 같은 주파수에서, 시간적으로 큰 프레임을 작게 나눠 씀
        . 例) 이동통신 GSM 방식 등

     - 부호분할에 따른 다원접속 (CDMA)
        . 각각의 사용자 신호를 서로 다른 코드를 곱하여(직교성 보장) 달리 구분
        . 例) WCDMA3세대 이동통신 방식

     - 직교 주파수분할에 따른 다원접속 (OFDM Access : 특히, OFDMA)
        . 보통, 단독으로 사용되지 않고, OFDM/FDMA 으로 결합 운용됨 ☞ OFDMA 참조
           .. 한 사용자가 모든 유효 부반송파를 독점하는 것이 아니라, 
           .. 여러 사용자가 유효한 부반송파부분집합을 서로 다르게 분할 할당받아 사용
        . 例) LTE4세대 이동통신 방식

      

     - 공간분할에 의한 다원접속 (SDMA)
        . 서로 분리된 다른 공간을 다른 사용자에게 할당하는 방식
        . SDMA 방식 자체 만으로 독립 사용되지 않고 FDMA,TDMA,CDMA 방식들과 연계 사용


4. `동적 할당 방식/동적 다원접속 프로토콜(Dynamic)`에 의한 다중접속 기술

  ㅇ 공용 채널을 다수가 함께 사용하기 위한 다중 접속 프로토콜들 (분산제어 위주)

     - 자원 경합 방식 / 경쟁 방식(Contention Method) / 임의 접근 방식(Random Access)
        . 복수의 사용자들이 제한된 채널을 임의 경쟁방식으로 나누어 사용
           .. Carrier Sensing을 하지 않는 방식 : ALOHA 방식 등
           .. Carrier Sensing을 하는 방식 : CSMA/CD (Ethernet), CSMA/CA (무선 LAN)

     - 자원 비경합 방식 / 무경쟁 방식 / 제어 접근 방식 
       (Conflict Free Access, Controlled Access, Contention Free Access)
        . 각 단말이 채널 접근에 대한 경쟁 없음 (주로, 중앙 제어기에 의해 제어가 수행됨)
           .. 예약 방식   : 토큰 방식 
           .. 비예약 방식 : 라운드로빈, 폴링 방식

     - 하이브리드 방식
        . 경쟁 및 비경쟁 방식을 합성한 방식

     * 동적할당방식은 Packet 형태로 공유되는 매체에 대한 다원접속 방식으로써
        . 특히,  ☞ Media Access Control(매체접근제어) 을 참조
           .. 다수의 사용자에게 공유 매체를 할당하는 메커니즘



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