할당된 주파수 대역 내에서 수많은 사용자들이 혼선 없이 무선 통신을 사용하기 위해서는 다중 접속 기술이 필요하다. 다중 접속 기술이란 여러 사용자가 동일한 주파수 대역을 사용하는 기술로, 부호 분할 다중 접속(CDMA) 방식을 예로 들 수 있다. CDMA 방식은 확산 코드를 이용하여 각 사용자의 신호를 구분하는 방식으로, 여러 송신자가 동일한 주파수 대역으로 동시에 정보를 송신하여도 수신자는 자신에게 보내온 정보만을 구별해 낼 수 있다.
송신하고자 하는 정보가 1001이고 확산 코드가 100이라고 가정할 때 방법은 다음과 같다. 먼저 송신하려는 정보와 확산 코드를 결합하기 위한 ‘XOR 연산()’을 수행한다. XOR 연산은 비교 대상이 같으면 0, 다르면 1로 나타내는 연산이다. 1001의 맨 앞의 1을 확산 코드 100의 각 자릿수와 XOR 연산을 하면 011로 확산되고, 그 다음의 0을 확산 코드 100의 각 자릿수와 XOR 연산을 하면 100으로 확산된다. 이런 식으로 하면 1001은 12 자리의 011 100 100 011로 확산되고, 확산된 신호가 송신된다.
수신자는 송신자와 동일한 확산 코드를 통해 수신된 신호를 원래의 정보로 복원할 수 있다.
12 자리 (
)은
확산 코드 (
)과 같은 3자리의 블록으로 구분된다. 그리고 첫 블록에서 y1c1, y2c2, y3c3, 다음 블록에서 y4c1, y5c2, y6c3와 같은 수행을 반복한다. 그러면 각 블록의 연산 결과는 111 또는 000이어서 1 또는 0으로 수렴되어 원래의 정보 1001을 복원할 수 있다.
<2021학년도 교육청 전국연합평가>
사용자들이 혼선 없이 무선 통신을 사용하기 위해서는 다중 접속 기술이 필요하다. … 사용자가 동일한 주파수 대역을 사용하는 … 확산 코드를 이용하여 각 사용자의 신호를 구분세상에는 수많은 문제 상황이 있다. 어떤 상황을 문제(과제)로 인식한다면 많은 사람은 그것을 해결하려 한다. 그때 우리는 문제의 원인을 파악하고, 방법을 찾는 사고를 한다. 즉 ‘문제 인식→원인 분석→방법 모색→문제 해결’의 과정을 거치는 것이다. 그러다 보니 이 세상에는 문제 상황을 해결하는 방법에 관한 글이 수없이 많다. 따라서 이를 읽어내는 훈련은 국어 지문 분석 능력을 기르는 데 매우 중요하다.
이 글에서 언급한, 우리가 직면한 문제는 ‘혼선’이다. 이것이 무엇인지는 이후에 나오는 내용으로 추리해볼 수 있다. 그것은 ‘각 사용자의 신호를 구분’해야 하는데 구분하지 못하는 것이고, ‘수신자는 자신에게 보내온 정보만을 구별해’야 하는데 구별하지 못하는 것이다. 이런 글에선 문제의 원인을 분석한다. 여기선 사용자들이 ‘할당된 주파수 대역 내’에서 ‘무선 통신을 사용하기’ 때문에 문제가 발생한다고 했다. 이후의 내용을 보면 이 말은 ‘동일한 주파수 대역을 사용’하고, ‘동일한 주파수 대역으로 동시에 정보를 송신’하는 것을 의미함을 알 수 있다. 역시 이런 글에는 해결 방법이 제시되는데, 이 글에서 제시된 것이 ‘다중 접속 기술’이고, 그것의 예가 ‘부호 분할 다중 접속(CDMA) 방식’이다. 그런데 CDMA 방식은 ‘확산 코드를 이용’한다. 결국 동일한 주파수 대역 사용의 문제 해결법은 확산 코드 이용법이라 할 수 있다. 이를 정리하면 다음과 같다.
이런 글을 읽는 데 도움이 되는 것은 몇 가지 어구에 익숙해지는 것이다. ‘A를 위해 B가 필요하다’는 어구(혼선 없이 무선 통신을 사용하기 위해서는 다중 접속 기술이 필요하다)에서 A는 문제 상황 또는 문제 원인을, B는 해결 방법을 말한다. ‘A를 이용하여 B’라는 어구(확산 코드를 이용하여 각 사용자의 신호를 구분)에서 A는 해결 방법, B는 문제 상황 또는 문제 원인에 해당한다. ‘A어도(-더라도, -아도, -여도) B’와 같은 어구(동일한 주파수 대역으로 동시에 정보를 송신하여도 수신자는 자신에게 보내온 정보만을 구별)에서 A는 문제 상황 또는 문제 원인을, B는 문제 해결의 결과를 뜻한다. 비교 대상이 같으면 0, 다르면 1로 나타내는 연산… 1001의 맨 앞의 1을 확산 코드 100의 각 자릿수와 XOR 연산을 하면 011로 확산되고
‘A(으)면 B’라는 문장 구조에서 A는 판단 기준, B는 판단 결과라 했다. 이 글에서는 ‘비교 대상이 같다 또는 다르다’는 판단 기준에 따라 그 결과는 각각 ‘0’과 ‘1’이라 했으므로, [가]와 같은 순서도를 생각해볼 수 있다. 그러므로 비교 대상, ‘1001의 맨 앞의 1’과 ‘100의 각 자릿수’, 즉 ‘1’ ‘0’ ‘0’을 비교하면 ‘같다’ ‘다르다’ ‘다르다’는 판단 결과가 나오고, 그에 따라 [나] [다] [라]와 같이 그 수는 ‘0’ ‘1’ ‘1’이 된다.
이는 ‘등가 비교 연산’이라는 사고법이다. 기준과 같은가, 다른가에 따라 두 가지(‘참(T)/거짓(F)’ 또는 ‘0/1’ 등으로 표시된다)로 구분하는 것이다. 철수 샘이 사는 아파트에는 바리케이드가 설치돼 있어, 등록된 차량이냐 아니냐에 따라 바리케이드가 자동으로 열리기도 하고 닫혀 있기도 한다. 바리케이드가 열림을 ‘0’이라 하고, 닫힘을 ‘1’이라고 하면, 철수 샘의 자동차가 바리케이드 앞에 오면 등록 대장과 비교했을 때 일치하므로 ‘0’으로 판단 결과가 나와 바리케이드가 열린다. 이와 같이 등가 비교 연산은 우리 주위에서 흔하게 볼 수 있다. 따라서 그와 같은 내용을 담은 글이 많으므로 훈련을 통해 익숙해져야 지문 분석 능력이 향상될 수 있다. 첫 블록에서 y1c1, y2c2, y3c3, 다음 블록에서 y4c1, y5c2, y6c3… 그러면 각 블록의 연산 결과는 111 또는 000앞에서 ‘’은 ‘XOR 연산’으로서, 그것은 ‘비교 대상이 같으면 0, 다르면 1로 나타내는 연산’이라 했다. 이를 우리는 앞의 [가]와 같은 순서도로 이해했다. 이에 따르면
임을 고려할 때, ‘y1c1’은 ‘y1’, 즉 ‘0’과 ‘c1’, 즉 ‘1’을 비교해보라는 것이고, 그 둘은 같지 않으므로 판단 결과는 ‘1’이 된다. 이런 식으로 하면 ‘y2(1)c2(0)’ ‘y3(1)c3(0)’은 각각 ‘1’ ‘1’이 되고, ‘y4(1)c1(1)’ ‘y5(0)c2(0)’ ‘y6(0)c3(0)’은 각각 ‘0’ ‘0’ ‘0’이 되므로, ‘각 블록의 연산 결과는 111 또는 000’이 되는 것이다. 111 또는 000이어서 1 또는 0으로 수렴돼‘또는’이라는 접속어의 용법을 고려할 때 ‘111 또는 000이어서 1 또는 0으로 수렴’된다는 말은 ‘111은 1로 수렴되고, 000은 0으로 수렴’된다는 뜻이다. ‘수렴’이란 ‘가까워지다, 모아지다, 거의 ~이/가 되다’ 등의 뜻으로 쓰인다.
따라서 이 문장은 ‘111은 거의 1이 되고, 000은 거의 0이 된다’는 뜻이다. ‘111’은 ‘1’만 있고, ‘000’은 ‘0’만 있음에 착안하면, 결국 이 말은 ‘1만 있으면 1이 되고, 0만 있으면 0이 된다’는 뜻으로 추리(일반화)할 수 있다. ☞ 포인트
① ‘문제 인식-원인 분석-방법 모색-문제 해결’의 과정을 담은 글이 있음을 알아두자.
② ‘A를 위해 B가 필요하다’, ‘A를 이용하여 B’, ‘A어도(-더라도, -아도, -여도) B’와 같은 어구가 문제 상황과 원인, 해결 방법 등의 내용을 담고 있음을 염두에 두자.
③ ‘등가 비교 연산’과 관련한 글을 읽으며 훈련하자.
④ ‘또는’이라는 접속어의 용법을 고려해 문장의 내용을 이해하자.
⑤ ‘수렴’은 ‘가까워지다, 모아지다, 거의 ~이/가 되다’ 등의 뜻으로 쓰임을 알아두자.
※여기에 제시된 그림들은 글의 내용을 바탕으로 한 것으로 실제 사실과 다를 수 있습니다.