✅[개념 ch2-10] 변조와 다중화 | ASK·FSK·PSK·QAM부터 FDM·OFDM·TDM·CDMA까지

 

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1. 변조(Modulation)란

1.1 정의

변조 = 데이터(디지털·아날로그)를 아날로그 반송파(Carrier Wave) 에 실어 보내기 위해 반송파의 진폭·주파수·위상을 데이터에 따라 변화시키는 과정

 

비유: 깃발 신호를 보낼 때 흔드는 강도(진폭) / 흔드는 속도(주파수) / 흔들기 시작하는 타이밍(위상) 을 바꿔서 메시지를 전달하는 것과 같아요.

1.2 변조의 3가지 목적

목적	설명
전송 매체 적합성	낮은 주파수 디지털 데이터는 안테나 크기 제약으로 무선 전송 어려움 → 고주파 반송파에 실어 보냄
다중화	서로 다른 반송파 주파수를 사용해 여러 데이터 동시 전송 (FDM)
간섭 회피	다른 채널과의 간섭을 피하기 위해 특정 주파수로 이동

 

1.3 변조의 분류

분류	의미
디지털 변조	디지털 데이터 → 아날로그 신호 (ASK, FSK, PSK, QAM)
아날로그 변조	아날로그 데이터 → 아날로그 신호 (AM, FM, PM)

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2. 디지털 변조 4종 ⭐⭐⭐⭐⭐

2.1 ASK (Amplitude Shift Keying) — 진폭 변조

원리: 반송파의 진폭을 데이터에 따라 변화

데이터: 1     0     1     1
ASK:   ╭╮╭╮  ──    ╭╮╭╮  ╭╮╭╮
       (큰 진폭)(작은 진폭)

 

비트	진폭
1	큼
0	작음 (또는 0)

장점: 구현 간단, 대역폭 효율 좋음

단점: 잡음에 가장 취약 (잡음이 진폭에 직접 영향)

 

2.2 FSK (Frequency Shift Keying) — 주파수 변조

원리: 반송파의 주파수를 데이터에 따라 변화

데이터: 1     0     1
FSK:  ╭╮╭╮  ╭─╮╭─╮ ╭╮╭╮
      (높은 주파수)(낮은 주파수)

 

비트	주파수
1	높음
0	낮음

장점: ASK보다 잡음에 강함

단점: 대역폭 더 필요

 

2.3 PSK (Phase Shift Keying) — 위상 변조

원리: 반송파의 위상을 데이터에 따라 변화

종류	위상 수	한 심볼당 비트
BPSK	2개 (0°, 180°)	1비트
QPSK	4개 (0°, 90°, 180°, 270°)	2비트
8PSK	8개	3비트

장점: 잡음에 매우 강함, 위상은 진폭이나 주파수보다 안정적

단점: 위상 차이가 작을수록 구분 어려움

 

2.4 QAM (Quadrature Amplitude Modulation) — 진폭 + 위상

원리: 진폭과 위상을 동시에 변화 → 한 번에 더 많은 비트 전송

종류	심볼 수	한 심볼당 비트
16-QAM	16개	4비트
64-QAM	64개	6비트
256-QAM	256개	8비트

장점: 대역폭 효율 매우 우수 (한 번에 많은 비트)

단점: 잡음에 취약, 복잡한 회로 필요

⭐ 사용처: Wi-Fi, 4G/5G, 케이블 모뎀(DOCSIS) 등 거의 모든 현대 고속 통신

2.5 성좌도(Constellation Diagram)

각 심볼을 2차원 평면에 표시한 그래프.

[QPSK 성좌도]
        90° (01)
         |
180° ────┼──── 0°
 (11)    |     (00)
        270° (10)

QAM은 점이 더 많이 찍혀요 (16-QAM은 4×4 격자 등). 점이 많을수록 한 번에 더 많은 비트를 전송할 수 있지만, 점 사이 간격이 좁아져 잡음에 취약해집니다.

2.6 디지털 변조 4종 비교 ⭐

변조	변화 대상	잡음 강도	대역폭 효율	사용처
ASK	진폭	약함 ❌	좋음	단순 시스템
FSK	주파수	중간	보통	모뎀, 무전기
PSK	위상	강함 ✅	좋음	위성, 무선
QAM	진폭+위상	중간	매우 우수 ✅	Wi-Fi, 4G/5G, 케이블

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3. 아날로그 변조 3종

변조	변화 대상	사용처
AM (Amplitude Modulation)	진폭	AM 라디오
FM (Frequency Modulation)	주파수	FM 라디오, TV
PM (Phase Modulation)	위상	일부 디지털 통신

아날로그 변조 = 음성 같은 아날로그 데이터를 그대로 아날로그 반송파에 실음

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4. 모뎀(MODEM) — 변조의 대표 사례

MODEM = MOdulator + DEModulator

구간	역할
송신	컴퓨터의 디지털 데이터(0/1) → 아날로그 신호로 변조 → 전화선 전송
수신	아날로그 신호 → 디지털 데이터로 복조(Demodulation)

⭐ 모뎀은 디지털 → 아날로그 변환의 대표 예시입니다.

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5. 다중화(Multiplexing)란

5.1 정의

다중화 = 하나의 물리적 통신 채널을 여러 사용자가 동시에 공유하여 효율적으로 사용하는 기술

비유: 하나의 큰 도로를 여러 차량(데이터)이 공유하도록 만드는 것. 모두 각자만의 도로를 가지면 비효율적이니까요.

5.2 다중화 4종

종류	분할 영역	핵심
FDM	주파수	채널을 여러 주파수 대역으로 분할
OFDM	주파수 (직교)	직교 서브캐리어 사용, 가드 밴드 불필요
TDM	시간	시간을 슬롯으로 분할
CDMA	코드	고유 코드로 사용자 분리

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6. FDM (Frequency Division Multiplexing) — 주파수 분할

6.1 원리

전체 주파수 대역을 여러 작은 대역으로 분할하여 각 사용자에게 할당

[FDM 채널 분배]
주파수 →
[채널 A][가드][채널 B][가드][채널 C][가드][채널 D]

각 사용자는 자기 주파수 대역 안에서만 신호 전송. 채널 간 간섭 방지를 위해 가드 밴드(Guard Band) 사용.

6.2 사용처

• AM/FM 라디오
• 초기 전화망
• 케이블 TV

6.3 특징

항목	설명
동시성	모든 사용자가 동시 전송
대역폭	각 사용자에게 고정 할당
단점	가드 밴드 필요 → 효율 손실

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7. OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) — 직교 주파수 분할 ⭐

7.1 원리

채널 대역폭을 여러 직교(Orthogonal) 서브캐리어로 분할해 데이터를 독립적으로 전송

핵심: 서브캐리어들이 직교하므로 서로 간섭하지 않음 → 가드 밴드 불필요 → 대역폭 효율 극대화

7.2 FDM vs OFDM

항목	FDM	OFDM
가드 밴드	필요 ❌	불필요 ✅
대역폭 효율	보통	매우 우수 ✅
직교성	없음	있음 ✅
사용처	라디오, 초기 전화	Wi-Fi, 4G/5G

7.3 사용처

• Wi-Fi (802.11a/g/n/ac/ax)
• 4G LTE, 5G NR
• 디지털 TV (DVB-T)

⭐ 시험 단골: OFDM은 현대 무선 통신의 표준 다중화 기법입니다.

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8. TDM (Time Division Multiplexing) — 시간 분할

8.1 원리

전체 채널 시간을 작은 시간 슬롯으로 분할해 각 사용자에게 순차적으로 할당

[TDM 시간 분배]
시간 →
[A][B][C][D][A][B][C][D][A][B][C][D]...
   슬롯1   슬롯2   슬롯3

각 사용자는 자기 시간 슬롯 동안만 데이터 전송.

8.2 두 가지 유형

유형	슬롯 할당	특징
동기식 TDM	고정 슬롯	사용자 유휴 시 슬롯 낭비
통계적 TDM	동적 할당	요구에 따라 슬롯 분배 (효율적)

8.3 사용처

• T1/E1 캐리어 시스템
• 패킷 교환 네트워크 (통계적 TDM)

⭐ T1 시스템: 24명 사용자가 125μs 프레임 내에서 시간 슬롯을 번갈아 사용

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9. CDMA (Code Division Multiple Access) — 코드 분할 ⭐

9.1 원리

각 사용자에게 고유한 코드를 할당해, 전체 주파수 대역을 항상 사용하면서 데이터 전송

수신측에서는 할당된 코드로 원하는 신호만 추출, 다른 신호는 잡음으로 처리.

9.2 핵심 차이

다중화	분할 방식	동시성
FDM	주파수	모두 동시 (다른 주파수)
TDM	시간	차례대로 (같은 주파수)
CDMA	코드	모두 동시 (같은 주파수, 다른 코드) ✅

9.3 사용처

• 2G/3G 이동통신: IS-95, WCDMA, cdma2000
• GPS (위성 항법 시스템)

⭐ 시험 빈출: CDMA는 같은 주파수·시간에서도 코드로 사용자 분리 가능 → 매우 효율적

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10. 다중화 4종 비교 정리

다중화	분할 영역	동시성	대표 사용처
FDM	주파수	동시	AM/FM 라디오
OFDM	주파수 (직교)	동시	Wi-Fi, 4G/5G
TDM	시간	순차	T1/E1
CDMA	코드	동시	2G/3G 이동통신, GPS

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11. 한눈에 정리

11.1 변조

[디지털 변조 4종]
ASK → 진폭 변화        (잡음 약함)
FSK → 주파수 변화      (보통)
PSK → 위상 변화        (잡음 강함)
QAM → 진폭+위상        (대역폭 효율 최고)

[아날로그 변조 3종]
AM → 진폭 변화 (라디오)
FM → 주파수 변화 (라디오·TV)
PM → 위상 변화

[복조] = 변조의 역과정

 

11.2 다중화

FDM   = 주파수 분할 + 가드 밴드 필요
OFDM  = 주파수 분할 + 직교 + 가드 밴드 불필요 (Wi-Fi, 5G)
TDM   = 시간 슬롯 분할 (T1/E1)
CDMA  = 코드 분할 (2G/3G, GPS)

 

 

 

 

 

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🎯 Lv.1 객관식 — 개념 및 중요 내용 확인 (10문제)

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📝 1번 문제

변조(Modulation)의 핵심 정의는?

① 디지털 데이터를 디지털 신호로 변환

② 데이터에 따라 반송파의 진폭·주파수·위상을 변화시키는 과정

③ 데이터를 압축하는 과정

④ IP 주소를 변환하는 과정

 

✅ 정답: ②

📖 해설

변조 = 반송파(Carrier Wave)의 진폭·주파수·위상을 데이터에 따라 변화시켜 데이터를 실어 보내는 과정입니다.

변환	명칭
디지털 → 디지털	선 부호화
디지털 → 아날로그	변조 ✅
데이터 압축	소스 코딩

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📝 2번 문제

ASK (Amplitude Shift Keying)는 반송파의 어떤 특성을 변화시키는가?

① 진폭(Amplitude)

② 주파수(Frequency)

③ 위상(Phase)

④ 진폭과 위상 동시에

 

✅ 정답: ①

📖 해설

변조	변화 대상
ASK	진폭 ✅
FSK	주파수
PSK	위상
QAM	진폭 + 위상

⭐ 변조 4종의 변화 대상은 한 묶음으로 외워두세요.

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📝 3번 문제

다음 중 잡음에 가장 강한 디지털 변조 방식은?

① ASK

② FSK

③ PSK

④ ASK와 FSK 동일

 

✅ 정답: ③

📖 해설

PSK는 위상을 사용하므로 잡음에 가장 강합니다.

변조	잡음 강도
ASK	약함 ❌ (진폭은 잡음에 직접 영향)
FSK	중간
PSK	강함 ✅
QAM	중간 (진폭 부분 때문)

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📝 4번 문제

QAM의 가장 큰 장점은?

① 잡음에 가장 강함

② 진폭과 위상을 동시에 변화시켜 한 번에 많은 비트 전송

③ 구현이 가장 단순함

④ 대역폭이 가장 좁음

 

✅ 정답: ②

📖 해설 QAM = 진폭과 위상 동시 변화 → 한 심볼에 많은 비트

종류	한 심볼당 비트
16-QAM	4비트
64-QAM	6비트
256-QAM	8비트

⭐ Wi-Fi, 4G/5G, 케이블 모뎀 등 현대 고속 통신의 핵심 기술입니다.

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📝 5번 문제

복조(Demodulation)란?

① 데이터를 압축하는 과정

② 변조된 신호에서 원래 데이터를 복원하는 과정

③ 디지털을 디지털로 변환

④ 라우팅 경로를 결정

 

✅ 정답: ②

📖 해설

복조 = 변조의 역과정 — 수신측에서 아날로그 캐리어 신호에서 원래 데이터를 추출합니다.

송신	수신
변조(Modulation)	복조(Demodulation) ✅

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📝 6번 문제

다중화(Multiplexing)의 핵심 목적은?

① 데이터를 압축하는 것

② 하나의 채널을 여러 사용자가 공유해 효율적으로 사용

③ 신호를 강화하는 것

④ 도메인 이름을 변환하는 것

 

✅ 정답: ②

📖 해설

다중화 = 한 채널을 여러 사용자가 공유하여 효율적으로 사용. 한정된 자원을 최대한 활용하는 기술이에요.

비유: 하나의 큰 도로를 여러 차량이 공유하도록 만드는 것. 각자만의 도로를 가지면 비효율적이죠.

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📝 7번 문제

다음 중 FDM(Frequency Division Multiplexing)의 핵심 원리는?

① 시간을 슬롯으로 분할

② 주파수 대역을 작은 대역으로 분할해 사용자별 할당

③ 코드로 사용자 분리

④ 각 사용자에게 별도 케이블 할당

 

✅ 정답: ②

📖 해설

다중화	분할 영역
FDM	주파수 ✅
TDM	시간
CDMA	코드

대표 사례: AM/FM 라디오, 케이블 TV.

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📝 8번 문제

OFDM이 FDM과 다른 점은?

① OFDM은 시간을 분할

② OFDM은 직교 서브캐리어를 사용해 가드 밴드가 불필요

③ OFDM은 코드를 사용

④ OFDM은 단방향 통신만 가능

 

✅ 정답: ②

📖 해설

항목	FDM	OFDM
가드 밴드	필요	불필요 ✅
직교성	없음	있음 ✅
효율	보통	매우 우수 ✅

⭐ OFDM은 Wi-Fi, 4G/5G의 핵심 다중화 기법입니다.

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📝 9번 문제

TDM(Time Division Multiplexing)의 핵심 원리는?

① 주파수를 분할

② 시간을 슬롯으로 분할해 사용자가 순차적으로 사용

③ 코드를 분할

④ 안테나를 분할

 

✅ 정답: ②

📖 해설

TDM = 시간 슬롯 분할. 각 사용자가 자기 차례에 신호 전송.

시간 → [A][B][C][D][A][B][C][D]...
       슬롯1   슬롯2

대표 사용처: T1/E1 캐리어 시스템.

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📝 10번 문제

다음 중 CDMA의 사용처에 해당하지 않는 것은?

① 2G/3G 이동통신 (IS-95, WCDMA)

② GPS 위성 항법 시스템

③ AM 라디오 방송

④ cdma2000

 

✅ 정답: ③

📖 해설 AM 라디오는 FDM 사용 (주파수 분할). CDMA는 코드 분할이라 라디오 방송과는 무관해요.

CDMA 사용처

2G/3G 이동통신 (IS-95, WCDMA, cdma2000)

GPS

AM 라디오 사용

FDM (주파수 분할)

 

 

 

 

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🎯 Lv.2 객관식 — 심화 개념 확인 (10문제)

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📝 1번 문제

다음 중 디지털 변조 4종의 핵심 변화 대상이 잘못 매칭된 것은?

① ASK — 진폭

② FSK — 주파수

③ PSK — 위상

④ QAM — 시간

 

✅ 정답: ④

📖 해설

QAM = 진폭 + 위상입니다. 시간이 아니에요.

변조	변화 대상
ASK	진폭
FSK	주파수
PSK	위상
QAM	진폭 + 위상 ✅

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📝 2번 문제

다음 사례에서 사용된 변조 방식으로 가장 적절한 것은?

"Wi-Fi 802.11ac에서 256가지 심볼을 사용해 한 번의 신호 변화로 8비트를 전송한다."

① ASK

② BPSK

③ QPSK

④ 256-QAM

 

✅ 정답: ④

📖 해설

변조	심볼 수	한 심볼당 비트
BPSK	2	1비트
QPSK	4	2비트
16-QAM	16	4비트
64-QAM	64	6비트
256-QAM	256	8비트 ✅

⭐ 심볼 수 = 비트 수의 2의 거듭제곱: 28=2562^8 = 256 28=256.

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📝 3번 문제

다음 사례에서 발생할 가능성이 가장 높은 문제는?

"1024-QAM 같은 매우 고차 QAM을 사용하는 시스템에서, 약간의 잡음이 발생했다."

① 잡음에 강해서 문제없다

② 심볼 점이 너무 가까워 인접 심볼로 잘못 해석될 수 있다

③ 대역폭이 자동으로 확장된다

④ 주파수가 자동 변경된다

 

✅ 정답: ②

📖 해설

QAM은 심볼 수가 많을수록 성좌도(Constellation Diagram)에서 점들 사이 간격이 좁아져 잡음으로 인해 인접 심볼로 잘못 해석되기 쉽습니다.

[256-QAM 성좌도]
점이 16x16 격자로 배치 → 점 사이 간격 좁음
   ↓
약간의 잡음에도 인접 점으로 오류 발생 가능

⭐ 그래서 SNR이 좋은 환경에서만 고차 QAM을 사용합니다.

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📝 4번 문제

다음 시나리오에서 사용된 다중화 방식은?

"T1 캐리어 시스템에서 24명의 사용자가 125μs 프레임 내에서 각자 정해진 시간 슬롯을 사용해 동시에 통화한다."

 

① FDM

② OFDM

③ TDM (동기식)

④ CDMA

 

✅ 정답: ③

📖 해설 T1 시스템 = 동기식 TDM — 24명에게 고정된 시간 슬롯 할당.

키워드	다중화
시간 슬롯·프레임	TDM ✅
T1, E1	TDM (동기식)

⭐ T1·E1·시간 슬롯·125μs 프레임이 나오면 즉시 TDM으로 매칭하세요.

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📝 5번 문제

FDM과 OFDM의 가장 본질적인 차이는?

① FDM은 시간 분할, OFDM은 주파수 분할

② FDM은 가드 밴드가 필요하지만, OFDM은 직교 서브캐리어로 가드 밴드 불필요

③ FDM은 무선만, OFDM은 유선만 사용

④ 둘은 동일한 기술이다

 

✅ 정답: ②

📖 해설

항목	FDM	OFDM
분할 영역	주파수	주파수
가드 밴드	필요	불필요 ✅
직교성	없음	있음 ✅
효율	보통	매우 우수

⭐ "직교 + 가드 밴드 불필요" = OFDM. 이는 4G/5G/Wi-Fi의 핵심 기술 토대입니다.

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📝 6번 문제

다음 사례에 가장 적합한 다중화 방식은?

"여러 사용자가 같은 주파수·같은 시간에 통신하지만, 각자 고유한 코드로 식별되어 신호가 섞이지 않는다."

 

① FDM

② TDM

③ CDMA

④ OFDM

 

✅ 정답: ③

📖 해설

다중화	키워드
FDM	다른 주파수
TDM	다른 시간
CDMA	같은 주파수+시간, 다른 코드 ✅
OFDM	직교 주파수

⭐ "같은 주파수·시간 + 코드로 분리" = CDMA. 2G/3G 이동통신, GPS의 핵심.

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📝 7번 문제

다음 중 동기식 TDM과 통계적 TDM의 차이로 옳은 것은?

① 동기식은 고정 슬롯 할당으로 유휴 시 낭비 가능, 통계적은 동적 할당

② 동기식은 무선, 통계적은 유선

③ 동기식은 디지털, 통계적은 아날로그

④ 둘은 동일한 방식

 

✅ 정답: ①

📖 해설

유형	슬롯 할당	특징
동기식 TDM	고정	유휴 시 슬롯 낭비 (T1/E1)
통계적 TDM	동적	요구에 따라 분배 (패킷 교환망)

⭐ 통계적 TDM은 패킷 교환 네트워크의 기반 원리입니다.

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📝 8번 문제

다음 중 변조의 3가지 목적에 해당하지 않는 것은?

① 전송 매체에 적합하게 만들기 (낮은 주파수 디지털 데이터 → 고주파 반송파)

② 다중화 (서로 다른 반송파 주파수로 동시 전송) ③ 다른 채널과의 간섭 회피

④ 데이터 압축

 

✅ 정답: ④

📖 해설 데이터 압축은 소스 코딩의 역할이지 변조와 무관합니다.

변조 3대 목적

① 전송 매체 적합성

② 다중화

③ 간섭 회피

④ 데이터 압축 ❌ (소스 코딩의 역할)

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📝 9번 문제

다음 중 256-QAM이 BPSK보다 한 심볼당 몇 배 더 많은 비트를 전송할 수 있는가?

① 2배

② 4배

③ 8배

④ 256배

 

✅ 정답: ③

📖 해설

변조	심볼당 비트
BPSK	1비트
256-QAM	8비트

→ 8 / 1 = 8배 더 많은 비트 전송

⭐ 같은 대역폭으로 8배 빠른 전송 가능. 단, SNR 좋은 환경 필수.

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📝 10번 문제

다음 사례를 분석한 설명 중 가장 정확한 것은?

"5G NR은 OFDM 기반 다중화를 사용하며, 변조 방식으로는 QPSK·16-QAM·64-QAM·256-QAM을 채널 상태에 따라 적응적으로 선택한다."

① OFDM은 시간 분할 다중화의 일종이다

② 5G는 항상 가장 단순한 BPSK만 사용한다

③ 5G는 OFDM(주파수 분할 + 직교)을 다중화로, 다양한 QAM을 변조로 사용해 대역폭 효율과 안정성을 동시에 추구한다

④ 5G는 변조와 다중화를 사용하지 않는다

 

✅ 정답: ③

📖 해설 5G의 핵심은 OFDM(다중화) + 적응형 QAM(변조) 조합입니다.

채널 상태	사용 변조
좋음 (SNR 높음)	256-QAM (한 심볼 8비트)
보통	64-QAM, 16-QAM
나쁨 (SNR 낮음)	QPSK (한 심볼 2비트, 잡음에 강함)

⭐ 이를 AMC(Adaptive Modulation and Coding) 라고 하며, 4G/5G의 핵심 기술입니다.

 

 

 

 

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🎯 Lv.3 — 객관식 + 빈칸 채우기 혼합 (10문제)

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📝 1번 문제 [빈칸형]

다음 변조 정의 빈칸을 채우시오.

변조(Modulation)는 데이터를 ( ㄱ )(이)라는 기본 아날로그 신호에 실어 보내기 위해, 그 ( ㄴ ), ( ㄷ ), ( ㄹ ) 중 하나 이상을 데이터에 따라 변화시키는 과정이다. 수신측에서 원래 데이터를 복원하는 과정은 ( ㅁ )라고 한다.

 

✅ 정답

• ㄱ: 반송파(Carrier Wave)
• ㄴ, ㄷ, ㄹ: 진폭(Amplitude), 주파수(Frequency), 위상(Phase)
• ㅁ: 복조(Demodulation)

📖 해설 ⭐ 변조 정의 핵심:

반송파 + 진폭/주파수/위상 변화 + 복조 (역과정)

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📝 2번 문제 [빈칸형]

다음 디지털 변조 4종 빈칸을 채우시오.

변조	변화 대상	잡음 강도	한 심볼당 비트 (예시)
ASK	( ㄱ )	( ㄴ )	1비트
FSK	( ㄷ )	보통	1비트
PSK	( ㄹ )	( ㅁ )	2비트 (QPSK)
QAM	( ㅂ )	중간	8비트 (256-QAM)

✅ 정답

• ㄱ: 진폭 / ㄴ: 약함
• ㄷ: 주파수
• ㄹ: 위상 / ㅁ: 강함
• ㅂ: 진폭 + 위상

📖 해설 ⭐ 4종 핵심 외우기:

ASK: 진폭, 잡음 약함
FSK: 주파수, 보통
PSK: 위상, 잡음 강함
QAM: 진폭+위상, 효율 최고

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📝 3번 문제 [객관식]

다음 중 PSK·QAM 변조의 종류와 한 심볼당 비트 매칭이 잘못된 것은?

① BPSK — 1비트

② QPSK — 2비트

③ 16-QAM — 4비트

④ 256-QAM — 16비트

 

✅ 정답: ④

📖 해설 256-QAM = 8비트입니다. (28=2562^8 = 256 28=256)

변조	심볼 수	비트
BPSK	2	1
QPSK	4	2
16-QAM	16	4
64-QAM	64	6
256-QAM	256	8 ✅
1024-QAM	1024	10

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📝 4번 문제 [빈칸형]

다음 다중화 4종 빈칸을 채우시오.

다중화	분할 영역	동시성	대표 사용처
( ㄱ )	주파수	동시	AM/FM 라디오, 케이블 TV
( ㄴ )	주파수 (직교)	동시	Wi-Fi, 4G/5G
( ㄷ )	시간	순차	T1/E1
( ㄹ )	코드	동시	2G/3G, GPS

✅ 정답

• ㄱ: FDM
• ㄴ: OFDM
• ㄷ: TDM
• ㄹ: CDMA

📖 해설 ⭐ 4종 한 묶음 외우기:

 

FDM   : 주파수 분할 (라디오)
OFDM  : 직교 주파수 (Wi-Fi, 5G)
TDM   : 시간 분할 (T1/E1)
CDMA  : 코드 분할 (2G/3G, GPS)

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📝 5번 문제 [객관식]

다음 중 OFDM이 FDM보다 효율적인 가장 본질적인 이유는?

① 시간 분할을 동시에 사용

② 직교 서브캐리어로 인해 가드 밴드가 불필요해 대역폭 효율이 향상

③ 코드 분할을 추가로 사용

④ 안테나를 더 많이 사용

 

✅ 정답: ②

📖 해설 OFDM의 직교성 덕분에 서브캐리어가 서로 간섭하지 않음 → 가드 밴드 없이도 인접 채널 분리 가능 → 같은 대역폭에서 더 많은 정보 전송.

[FDM]   [Ch1][가드][Ch2][가드][Ch3]
[OFDM]  [Sub1|Sub2|Sub3|Sub4|Sub5]  ← 직교, 가드 불필요

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📝 6번 문제 [빈칸형]

다음 시나리오 빈칸을 채우시오.

사용자가 5G 스마트폰으로 동영상 스트리밍을 한다. 다중화는 ( ㄱ ) 방식을 사용해 주파수를 직교 서브캐리어로 나누어 효율적으로 전송한다. 변조는 채널 상태에 따라 적응적으로 선택되는데, 신호 품질이 좋으면 한 심볼당 8비트를 보내는 ( ㄴ ), 신호 품질이 나쁘면 한 심볼당 2비트만 보내는 ( ㄷ )을(를) 사용한다. 이러한 적응형 기술을 ( ㄹ )(이)라고 한다.

✅ 정답

• ㄱ: OFDM
• ㄴ: 256-QAM
• ㄷ: QPSK
• ㄹ: AMC (Adaptive Modulation and Coding)

📖 해설 ⭐ 5G의 핵심 기술 조합:

다중화: OFDM (주파수 직교 분할)
변조 : 적응형 QAM/QPSK
기술 : AMC (채널 상태에 따라 변조 자동 선택)

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📝 7번 문제 [객관식]

다음 시나리오에서 사용 가능한 다중화 방식 중 '같은 주파수에서 동시 전송'이 가능한 것은?

"여러 휴대폰 사용자가 같은 시각에 같은 주파수 대역에서 통신해야 한다."

① FDM

② TDM

③ CDMA

④ OFDM

 

✅ 정답: ③

📖 해설

CDMA는 같은 주파수·시간에서도 코드로 사용자 분리가 가능합니다.

다중화	같은 주파수·시간에 동시 사용
FDM	❌ (다른 주파수 사용)
TDM	❌ (다른 시간 사용)
CDMA	✅ (다른 코드 사용)
OFDM	❌ (다른 직교 주파수)

⭐ 그래서 CDMA는 매우 효율적이지만, 코드 동기화·간섭 관리가 복잡해요.

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📝 8번 문제 [빈칸형]

다음 빈칸을 채우시오.

변조의 3가지 목적은 다음과 같다.
① 낮은 주파수 디지털 데이터를 ( ㄱ ) 반송파에 실어 ( ㄴ ) 전송이 가능하도록 함
② 서로 다른 반송파 주파수를 사용해 여러 데이터를 동시 전송하는 ( ㄷ )에 활용
③ 다른 채널과의 ( ㄹ )을(를) 회피하기 위해 특정 주파수 대역으로 이동

 

✅ 정답

• ㄱ: 고주파(High-Frequency)
• ㄴ: 무선(Wireless)
• ㄷ: 다중화(Multiplexing) / FDM
• ㄹ: 간섭(Interference)

📖 해설 ⭐ 변조 3대 목적:

1. 무선 전송 가능 (고주파 반송파)
2. 다중화 (FDM)
3. 간섭 회피

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📝 9번 문제 [객관식]

다음 중 변조와 다중화의 관계로 옳은 것은?

① 변조와 다중화는 같은 의미다

② 변조는 데이터 전송을 위한 신호 변환, 다중화는 한 채널을 여러 사용자가 공유하는 기술이다

③ 변조는 시간 분할, 다중화는 주파수 분할이다

④ 변조와 다중화는 서로 무관하다

 

✅ 정답: ②

📖 해설

항목	변조(Modulation)	다중화(Multiplexing)
핵심 역할	데이터를 신호에 실음	채널 자원을 여러 사용자가 공유
사용 영역	송수신 신호 변환	채널 자원 분할

⭐ 둘은 함께 사용됩니다. 예: 5G는 OFDM(다중화) + QAM(변조) 조합.

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📝 10번 문제 [빈칸형]

다음 종합 표의 빈칸을 채우시오.

항목	핵심
변조의 4종 (디지털)	ASK·( ㄱ )·( ㄴ )·( ㄷ )
한 심볼당 비트 (예시)	BPSK=1, QPSK=( ㄹ ), 256-QAM=( ㅁ )
변조의 역과정	( ㅂ )
다중화 4종	FDM, ( ㅅ ), TDM, ( ㅇ )
OFDM의 핵심	( ㅈ ) 서브캐리어 + 가드 밴드 불필요
CDMA의 사용처	( ㅊ ) 이동통신, GPS

✅ 정답

• ㄱ: FSK
• ㄴ: PSK
• ㄷ: QAM
• ㄹ: 2비트
• ㅁ: 8비트
• ㅂ: 복조(Demodulation)
• ㅅ: OFDM
• ㅇ: CDMA
• ㅈ: 직교(Orthogonal)
• ㅊ: 2G/3G

 

[10편 한 줄 요약]
변조 4종: ASK·FSK·PSK·QAM
       (진폭·주파수·위상·진폭+위상)
QAM 비트: BPSK=1, QPSK=2, 16-QAM=4, 64-QAM=6, 256-QAM=8
복조 = 변조의 역과정

다중화 4종: FDM, OFDM, TDM, CDMA
OFDM = 직교 + 가드 불필요 (Wi-Fi, 5G)
CDMA = 코드 분할 (2G/3G, GPS)