컴퓨터 네트워크를 공부하면서 정리를 한 내용들 입니다.

-참고 K-mooc 부산 대학교 유영환 교수님 : 컴퓨터 네트워크 강의

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무선 링크에서의 신호 대 잡음 비

SNR(Signal-to-Noise Ratio)은 번역하면 신호대 잡음 비 입니다.

이것은 무선 통신의 성공을 가르는 지표 중의 하나 입니다.

신호가 아무리 세더라도 그 비율로 봤을 때 잡음보다 강하지 않으면

제대로 수신하기가 힘듭니다.

이해하기 쉬운 예시

친구와 이야기를 할 때,

이야기를 하는 것은 목이 내는 소리를 전달하는 것 입니다.

귀는 수신기이고, 입은 송신기의 역할을 합니다.

입에서 직접 귀로 닿는 게 아니기에

무선으로 연결되어 전달이 된다고 생각하면 됩니다.

1) 잡음이 큰 경우.

이 때, 주변의 소음(잡음)이 굉장이 큰 곳으로 간다면?

예를 들어 지하철이나 콘서트장을 생각하면,

이야기를 할 때 서로가 목소리를 굉장히 크게 내야 합니다.

이렇게 크게 목소리를 내는 것이

신호의 세기를 크게 내는 것으로 생각하면 이해하기 쉽고,

주변의 잡음이 큰 것으로 인해

신호의 세기가 크더라도 잘 전달이 되지 않을 수 있습니다.

2) 잡음이 작은 경우

반대의 예를 들어보자면,

잡음이 거의 없는 곳을 생각해 봅니다.

도서관이나 병원을 예로 들어 봅니다.

주변에 소리가 매우 적은 곳으로 가면 작게 이야기를 하더라도

상대방의 소리가 잘 들리게 됩니다.

즉, 신호의 세기 자체는 아주 강한 건 아니지만

잡음이 적기 때문에 잘 들립니다.

SNR(Signal-to-Noise Ratio)

위에서의 도서관의 예는 signal-to-noise ratio 비율이 높아서 잘 들리고,

반대로 지하철에서의 예는 잡음이 크므로 signal-to-noise ratio 비율이 작습니다.

결국은 원신호의 세기가 중요한게 아니라

SNR 값이 수신을 얼마나 잘 하느냐가 통신의 중요한 지표입니다.

SNR vs BER(Bit-Error Rate) tradeoff

SNR 값과 BER 값은 서로가 연관관계에 있습니다.

SNR 값이 높으면 bit-error rate(비트율)가 떨어집니다.

그래프에서의 가로축이 SNR 값, 세로축이 BER 값입니다.

BER은 10의 -1승, -2승, -3승 처럼 로그 스케일로 되어 있어서

위에서 부터 아래로 갈 수록 비트 에러가 낮아지는 경우입니다.

그래서 그래프의 전체 곡선들을 보면 SNR 값이 커지면 커질수록,

Bit-error rate가 감소하는 것을 볼 수가 있습니다.

그래프에 나오는 파란색 점선과 빨간색 점선, 노란색 실선이 뜻하는 것은

무선 모듈레이션 기술 입니다.

각각의 비트율이 다르지만, 그래프를 보았을 때 알 수 있는 점은

데이터를 빠르게 전송하는 시스템에서

어떤 수준의 bit-error rate을 얻기 위해서는

더 깨끗한 SNR 환경이 필요하다는 점 입니다.

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