디지털 무전기 점유주파수대역폭 변경 이점 > 논문자료실

점유주파수대역폭이 넓어질 때의 주요 이점
무선통신에서 점유주파수대역폭(occupied bandwidth)이 넓어질수록 다음과 같은 여러 가지 유·무형의 이점을 얻을 수 있다.

1. 데이터 전송 용량 및 속도 증가
대역폭이 넓어지면 같은 시간에 전송할 수 있는 정보의 양이 비례하여 증가한다. 셰넌-하틀리 법칙(Shannon–Hartley theorem)에 따르면 채널 용량
C
C는

C = Wlog2(1+S/N)
형태로 표현되며, 여기서
W W가 대역폭,  S S가 신호 전력,  N N이 잡음 전력을 의미한다. 대역폭
W W를 확대하면 로그 내부의 신호 대 잡음비가 일정할 때도 전송 용량이 선형으로 늘어난다. 또한 주파수 대역폭이 넓어지면 더 많은 채널을 할당하거나 병렬화하여 데이터 처리량을 극대화할 수 있다.

2. 음질 및 정보 신뢰도 향상
특히 FM 변조 방식에서 넓은 대역폭은 고(高)음역 대역을 포함해 더 풍부한 오디오 주파수 성분을 전송할 수 있게 해주며, 스테레오 음성은 물론 부반송파(RDS 등)의 동시 전송을 가능하게 한다. 미국의 방송 FM 규격(±75kHz 편차 채널폭 200kHz)에서 고음질 오디오(±15kHz 대역폭) 외에도 스테레오 L–R 채널과 라디오 데이터 서비스를 지원하는 것은 넓은 대역폭 덕분이다.

3. 신호 대 잡음비(SNR) 개선 및 간섭 저항성
아날로그 FM에서는 대역폭이 넓을수록 잡음 억제 효과가 커져 수신 감도와 신호의 품질이 향상된다. FM 신호는 넓은 스펙트럼에 걸쳐 전력이 분산되므로, 잡음에 대한 내성이 커지고 급격한 변조에도 높은 SNR을 유지할 수 있다. 이로 인해 약한 신호 환경에서도 보다 안정적인 수신이 가능해진다.

4. 다중 채널 및 부가 기능 지원
넓은 대역폭은 여러 개의 독립 채널을 동시에 운용할 수 있는 여유를 제공한다. 디지털 변조 방식(예: QAM, OFDM)을 적용할 경우 서브캐리어를 다수 배치해 고속 데이터 전송, 다중 접속, 다중경로 환경에서도 우수한 직교성(Orthogonality)을 보장할 수 있다. 이는 무전기 기반 디지털 데이터 링크나 영상 전송 시스템에서 필수적인 요건이다.

5. 주파수 다양성 및 견고성 확보
대역폭을 넓혀 여러 주파수 성분을 이용하면 주파수 선택적 페이딩이나 단일 채널 장애에 대한 내성을 높일 수 있다. UWB(Ultra-Wideband)나 멀티밴드 기술도 이 원리를 활용해, 서로 다른 서브밴드 간 SNR 프로파일을 실시간 최적화함으로써 링크 안정성과 전송 효율을 동시에 개선한다.

요약하면, 점유주파수대역폭이 넓어지면 “데이터 전송량·속도 증가, 음질 및 신뢰도 향상, 잡음 저항성 강화, 다중 채널·부가 기능 구현 가능, 주파수 다양성에 의한 견고성 확보”라는 다각도의 이점을 얻을 수 있다.