Spread Spectrum 방식

Spread Spectrum 방식에 대해 좀더 자세히 알아 보도록 하겠습니다.

우리가 어떤 정보를 전송할 때 그 정보를 전송하기 위해 이론적으로 얼마 정도의 주파수 대역폭이 필요한지 계산이 가능하고 그 결과에 의해 채널의 주파수 대역폭이 결정됩니다. 그런데 스프레드 스펙트럼 방식에서는 이론적인 주파수 대역폭 보다 훨씬 넓은 대역폭을 사용하여 정보를 전송합니다.

이렇게 훨씬 넓은 대역폭을 사용하려면 정보를 확산(넓게 펼침)시켜야만 하는데 이때의 확산은
보내려는 정보와는 독립적인 코드 신호(확산 신호)에 의해 이루어집니다. 수신측에서는 송신측에서 정보를 확산시킨 코드 신호(확산 신호)와 동기가 맞추어진 신호의 상관관계에 의해 확산되어진 정보를 복원하게 됩니다.

예를들어 어떤 정보를 전송하기 위해서 5KHz 정도의 주파수 대역폭만 있으면 되는데 스프레드
스펙트럼 방식에서는 이것보다 200배나 넓은 1000MHz의 주파수 대역폭을 사용하여 보내는 것이죠...
이상하죠? 다중접속 방식이라는 것이 한정된 주파수 자원을 효율적으로 사용하기 위한 것이라고
했는데 반대로 대역폭을 더 넓혀서 보내다니...
이건 대역폭을 증가시키더라도 잡음에 강하고 보안성이 뛰어나다는 점 등 그에 상응하는 이익이 있기
때문입니다. CDMA 방식에서는 약 10KHz의 대역폭을 가진 신호를 125배나 큰 1.25MHz의 주파수 대역폭을 갖도록 확산합니다.

주파수 대역을 확산하여 정보를 전송하게 되면 신호의 세기가 매우 약해지는데 이것은 마치 소주에 물을 타서 희석시키는 것과 비슷하다고 볼 수 있습니다. 소주 얘기가 나왔으니 좀더 비유를 해보죠...
소주에 물을 타면 소주의 강도가 약해집니다. 물을 아주 많이 타게 되면 이게 소주인지 물인지도
구분이 않될수가 있습니다.
CDMA에서도 마찬가지 입니다. 원신호(소주)에 확산코드(물)를 곱하면 원신호의 신호 세기가 아주
약해져서 전파중에 신호의 존재 유무를 알기도 힘듭니다. 즉 확산된 신호가 마치 잡음에 덮여 있는 것처럼 보인다는 뜻입니다. 신호의 세기가 약해지면 어떤 잇점이 있을까요?

일단 다른 신호에 간섭을 적게 줄겁니다. 두번째 잇점은 신호가 있더라도 넓은 주파수 대역에 퍼져 있으므로 전송중에 간섭이 유입되더라도 특정 부분에만 영향이 미치기 때문에 잡음의 영향이 상당히 감소해서 통화품질도 좋아집니다. 문제는 CDMA에서 어떻게 여러 사용자들의 신호를 한꺼번에 보내느냐 하는 것입니다. 이건 아주 쉽습니다. 정보를 확산할 때 사용하는 코드를 달리 하면 됩니다.
따라서 CDMA에서 채널은 코드라고 보시면 됩니다.