부호간 간섭

Inter-Symbol Interference; ISI; 심볼 간 간섭, 부호 간 간섭
디지털 전송에서 한 심벌(펄스)의 파형이 퍼지거나 늘어져 앞뒤 심벌의 시간 구간에 겹쳐 들어가, 수신 측이 심벌 값을 잘못 판정하게 만드는 왜곡

개요

이상적인 펄스는 자기 시간 구간 안에서 끝나지만, 실제 전송로는 대역폭이 제한되어 있고 주파수마다 지연이 달라 펄스가 시간 축으로 번진다. 번진 꼬리가 다음 심벌의 표본화 순간에 남아 있으면 그 심벌의 값에 더해져 0 과 1 의 경계가 흐려진다. 전송 속도를 높일수록 심벌 간격이 좁아져 간섭이 커진다. 잡음과 달리 신호 자체가 만드는 왜곡이므로 송신 전력을 올려도 줄지 않는다.

원인

전송로의 대역 제한(고주파 성분 감쇠)과 위상 지연 특성
무선 환경의 다중 경로. 반사파가 늦게 도착해 다음 심벌과 겹친다
송수신 필터의 부적절한 설계, 표본화 시점의 어긋남

측정

수신 파형을 비트 주기마다 겹쳐 그린 아이 패턴으로 본다. 부호간 간섭이 클수록 눈이 감기고, 눈을 뜬 높이(잡음 여유)와 폭(타이밍 여유)이 줄어든다.

줄이는 방법

방법	내용
나이퀴스트 펄스 성형	표본화 순간마다 다른 심벌의 값이 0 이 되도록 펄스 모양을 만든다. 실제로는 상승 여현(raised cosine) 필터를 쓴다 → 나이키스트 정리
등화기(Equalizer)	전송로의 주파수 특성을 거꾸로 보상해 번진 펄스를 되돌린다. 전송로 특성이 바뀌면 따라가는 적응 등화기를 쓴다
보호 구간	OFDM 처럼 심벌 사이에 보호 구간(순환 전치)을 두어 다중 경로 지연을 흡수한다
전송 속도 조정	전송로 대역폭에 맞게 심벌 속도를 낮춘다

같이 보기