무경쟁 프로토콜

Contention-Free Protocols

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주파수 분할 다중 접근 방식: 각 사용자에게 고유한 주파수 대역을 할당하여 동시에 전송하는 방식

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시간 분할 다중 접근 방식: 각 사용자에게 고유한 시간 슬롯을 할당하여 동시에 전송하는 방식

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각 채널이 일정 시간 동안 특정한 주파수 대역을 할당받는 방식

• 주파수 선택적 간섭에 대해 강력
• 시간 압축을 통해 전송 효율을 높일 수 있음
• 도청 방지

• 주파수 변경 조정이 어려움

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코드 분할 다중 접속 방식: 각 사용자에게 고유한 코드를 할당하여 동시에 전송하는 방식

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• 순방향(Downlink): 기지국에서 이동단말기로 제어 정보 전송
• 역방향(Uplink): 이동단말기에서 기지국으로 제어 정보 전송

• 순방향(Downlink): 기지국에서 이동단말기로 데이터 전송
• 역방향(Uplink): 이동단말기에서 기지국으로 데이터 전송

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• 다운링크와 업링크가 서로 다른 주파수 대역을 사용하는 방식
• 각 링크에서 신호는 병렬로 연속되어 전송됨

• 다운링크와 업링크가 같은 주파수 대역을 사용하는 방식
• 다운링크와 업링크가 교대로 전송됨(ping-pong 게임 형태)

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• UL: 사용자 → 기지국
• DL: 기지국 → 사용자

• Guard Band($W_g$): 채널 간 간섭을 줄이기 위한 보호 대역
• Sub Band($W_c$): 채널의 주파수 대역
• Total Bandwidth($W = NW_c$): 채널의 총 대역폭
• Protecting Band: 업링크와 다운링크 주파수 대역을 보호하기 위한 대역

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• UL: 사용자 → 기지국
• DL: 기지국 → 사용자
• slot: 한 번에 한 사용자만 전송할 수 있는 시간 단위

• TDMA에서는 주파수 대역을 공유하므로 주파수 간 간섭 문제가 발생하지 않음
• 한 프레임에 여러 개의 슬롯이 존재하며, 각 슬롯은 사용자에게 할당됨
• Uplink와 Downlink가 교대로 전송되는 방식
• 한 슬롯의 구성
  • Guard Time: 전송 간 간격
  • Header: 슬롯의 정보를 담고 있는 헤더
  • Data: 사용자 데이터

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• 데이터 신호를 여러 주파수 채널로 분할하여 순차적으로 도약하며 전송
• 위 그래프는 시간에 따라 주파수가 변화하는 것을 나타냄
• 각 색상은 특정 주파수 대역을 나타냄

• $A: (0,0,0,1,1,0,1,1) \rightarrow (-1,-1,-1,+1,+1,-1,+1,+1)$

• $\bar{A}: (+1,+1,+1,-1,-1,+1,-1,-1)$

• $\mathbf{S} \cdot \mathbf{T} = \frac{1}{m} \sum_{i=1}^{m} S_i T_i = 0$
• $\mathbf{S} \cdot \mathbf{S} = \frac{1}{m} \sum_{i=1}^{m} S_i^2 = \frac{1}{m} \sum_{i=1}^{m} (\pm 1)^2 = 1$

• $A \cdot \bar{A} = \frac{1}{m} \sum_{i=1}^{m} A_i \bar{A_i} = -1$

• 스테이션은 자신의 칩 시퀀스를 전송하여 1을 전송할 수 있다.
• 자신의 칩 시퀀스의 부정을 전송하여 0을 전송할 수 있다.
• 혹은 아무것도 전송하지 않고 침묵할 수 있다.

• $S_i \cdot C = \frac{1}{m} \sum_{i=1}^{m} S_i A_i = \pm 1$

• $S \cdot C = (A + \bar{B} + C) \cdot C = A \cdot C + \bar{B} \cdot C + C \cdot C = 0 + 0 + 1 = 1$
• 비트 1이 전송되었음을 확인하며, A, B, D의 신호와는 독립적임