CDMA란 무엇인가? 김진흥

CDMA 란 무엇인가?

CDMA = 코드분할다중접속 이란 코드를 사용하여 하나의 셀에 다중의 사용자가 접속할 수 있도록 하는 기술이다.

모바일 환경은 제한된 주파수 대역을 활용하여 다수가 통신을 하므로 다중접속기술이 필요한데,

코드분할다중접속 이외의 널리 사용되고 있는 기술로는 GSM에서 사용되고 있는 TDMA = 시분할다중접속이 있다.

다중접속의 종류에는 위에서 설명한 CDMA, TDMA, 이외에 FDMA도 존재한다.

FDMA = 주파수분할다중접속은 주파수를 사용자별 대역으로 잘라서 사용하게 하는 방법이며 GSM 방식에서 사용하며,

TDMA = 시분할다중접속은 주파수를 사용자별 대역이 갖는 시간으로 잘라서 사용하는 방법이며, 현재 거의 사용되지 않는다.

CDMA = 코드분할다중접속은 주파수를 사용자별로 코드화 하여 잘라서 사용하는 방법이다.

CDMA가 갖는 특징으로는

1. 개인간의 간섭/보안에 강하다.

2. 기지국 사이의 간섭/보안에 강하다.

3. 소프트 핸드오프가 가능하다.

4. 단말기 소비전력이 적다.

등이 있으며 대역 확산 기술은 일반적으로 전송할 정보신호의 대역폭보다 훨씬 큰 대역폭을 통해서 정보를 전달하는 기술이다. 이러한 방식을 통해 정보의 다중화와 고속처리가 가능해진다. 대역확산에는 주파수를 변조하는 주파수 도약과 동일 주파수 내에서 변조되는 직접 확산의 방식이 있다. CDMA는 직접확산 방식을 사용하고 있다. 이를 수학적으로 표현하면 아래와 같다.[5]

s(t)Acos(ωet+Φ)

s(t): 확산용 코드 Acos(ωet+Φ):신호

위 수학적 표현의 통신상 의미는 결국 비교적 큰 신호인 통신 신호를 아주 작고 무작위적인 코드신호로 곱하여 변조시킨다는 것이다. 신호 변조의 개념도는 아래의 그림과 같다. 아래의 그림에서 제일 위는 전달하고자 하는 신호를 가운데는 코드를 나타낸다. 제일 아래는 두 신호를 XOR시킨 결과 변조된 신호이다. 이렇게 변조된 신호가 송출되게 된다.

코드에 의한 신호 변조

변조에 사용되는 코드가 다르면 변조된 결과도 다르게 되므로, 사용자마다 다른 확산용 코드를 부여하여 하나의 주파수 대역 내에서 여러 명의 사용자가 통신을 이용할 수 있다. 이를 다중화라 한다.

다중화에 사용되는 코드는 되도록 백색잡음과 같이 무작위적이어야 한다. 코드가 일정한 경향을 가질 경우 충분히 많은 사용자가 동시에 접속하면 혼선이 있을 수 있기 때문이다. 따라서 CDMA에서는 상호상관(Cross-Correlation)이 거의 없는 일종의 무작위 신호를 코드로 사용한다.  이 코드를 생성하는 기술의 특허는 퀄컴이 소유하고 있다.