FDM (Frequency Division Multiplexing)

개요

주파수분할 다중화(FDM, Frequency Division Multiplexing)는 하나의 물리적 채널을 여러 개의 서로 다른 주파수 대역으로 나누어 각기 다른 신호를 동시에 전송하는 방식이다. 이 기술은 아날로그 통신 환경에서 널리 사용되며, 라디오 방송, TV 방송, 케이블 네트워크, 전화망 등에서 핵심적인 역할을 수행한다. 본 글에서는 FDM의 개념, 작동 방식, 주요 구성 요소, 기술 요소 및 활용 사례를 중심으로 정리한다.

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1. 개념 및 정의

FDM은 각 신호에 고유한 주파수 대역(Frequency Band)을 할당하여 여러 신호를 동시에 하나의 전송 매체를 통해 전송하는 다중화 기법이다. 주로 아날로그 신호를 대상으로 하며, 각 신호는 서로 간섭이 없도록 보호 대역(Guard Band)을 포함한 독립적인 주파수 범위를 갖는다.

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2. 특징

항목	설명	비고
주파수 분리	각 신호가 고유 주파수 대역 사용	간섭 최소화
동시 전송	시간 순차가 아닌 병렬 전송	실시간 처리 적합
아날로그 기반	디지털보다 아날로그 환경에 적합	고전 통신방식 중심

실시간 데이터나 방송 서비스에 적합한 방식이다.

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3. 구성 요소

구성 요소	설명	예시
송신기	각 입력 신호를 지정 주파수 대역에 변조	라디오 방송국 송신 장비
다중화기 (Multiplexer)	여러 주파수 대역으로 신호 결합	RF 다중화 장비
채널 (Transmission Medium)	전송 매체	동축 케이블, 광섬유 등
복조기 및 분리기 (Demultiplexer)	수신된 신호를 분리 및 복조	수신기, 셋톱박스 등

다중화기와 복조기는 핵심 장비로 송수신의 품질에 영향을 준다.

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4. 기술 요소

기술 요소	설명	적용 기술
변조(Modulation)	신호를 주파수에 맞게 변조	AM, FM, QAM 등
보호 대역(Guard Band)	신호 간 간섭 방지를 위한 빈 대역	라디오 주파수 간격 등
대역폭 관리	전체 주파수 대역을 효율적으로 분할	채널 플래닝 기술

FDM의 핵심은 효율적인 대역폭 사용과 간섭 방지에 있다.

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5. 장점 및 이점

장점	설명	효과
실시간 전송 가능	각 채널이 독립적으로 작동	방송, 음성 통신에 적합
간섭 최소화	주파수 분리 및 보호 대역	신호 품질 보장
기존 인프라 활용 용이	아날로그 기반 환경에 적합	비용 절감

음성 통화, 라디오, TV 등 실시간 콘텐츠에 강점을 가진다.

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6. 활용 사례 및 고려사항

사례	설명	고려사항
라디오 방송	각 방송국마다 고유 주파수 배정	대역폭 제한 고려 필요
아날로그 전화망	하나의 회선으로 다중 음성 전송	변조 방식 최적화 필요
케이블 TV	채널별 주파수 대역 분리 송출	전송 품질 유지 필수

디지털 환경에서는 TDM이나 OFDM으로 전환되는 추세다.

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7. 결론

주파수분할 다중화(FDM)는 통신 초창기부터 지금까지 널리 활용된 안정적이고 효과적인 다중화 기술이다. 주파수 대역을 나눔으로써 여러 아날로그 신호를 실시간으로 전송할 수 있으며, 특히 라디오와 TV 같은 방송 산업에서 핵심 역할을 한다. 오늘날 디지털 다중화 방식에 밀려 일부 분야에서는 감소 추세이지만, 여전히 일부 인프라에서는 유효하고 중요한 기술로 남아 있다.