둘 다 시간을 나눠 링크를 쓴다. 통계적 다중화를 “시분할 방법의 일종”이라 부르기도 한다. 그래서 헷갈린다. 가르는 기준은 “칸을 미리 정해 두는가”다.
어느 쪽일까
상황마다 동기식 시분할 다중화와 통계적 다중화 중 무엇이 맞는지 고르고, 다른 쪽이 왜 아닌지 쓴다.
C1 (a) 통화 24개를 한 링크에 싣는다. 통화마다 64 kbps로 일정하다 (b) 사무실 PC 20대가 인터넷 회선 하나를 함께 쓴다
답: (a) 동기식 시분할. 모든 입력이 늘 보낼 것이 있어 빈 칸이 거의 없다. 통계적 다중화는 얻는 것 없이 조각마다 주소 오버헤드만 붙는다. (b) 통계적 다중화. PC 트래픽은 버스티해서 고정 칸은 대부분 빈다. 쉬는 PC의 몫을 다른 PC가 써야 한다.
C2 (c) 감시 카메라 8대가 하루 종일 각자 일정한 전송률로 영상을 보낸다 (d) 입력 수가 날마다 크게 바뀌고, 몇 명이 올지 미리 알 수 없다
답: (c) 동기식 시분할. 버스티하지 않으므로 통계적 이득이 없고, 칸 위치가 키라 주소가 필요 없다. (d) 통계적 다중화. 동기식 시분할은 칸 수 \(N\)이 미리 정해져 있어 입력이 늘면 받을 수 없다. 통계적 다중화는 입력을 주소로 구별하므로 칸 수에 묶이지 않는다1.
결정적 차이
| 기준 | 동기식 시분할 다중화 | 통계적 다중화 |
|---|---|---|
| 칸 배정 | 고정: 칸 \(j\)는 입력 \((j \bmod N) + 1\)(\(j\)를 \(N\)으로 나눈 나머지 + 1) | 요구에 따라 그때그때(동적) |
| DEMUX 키 | 칸 위치 (따로 보내지 않음) | 조각마다 붙인 주소 |
| 오버헤드 | 동기 맞추기 비트 정도1 | 조각마다 주소 |
| 쉬는 입력의 몫 | 빈 칸으로 낭비 (Wasted Bandwidth) | 다른 입력이 씀 (Extra Bandwidth) |
| 입력이 한꺼번에 몰리면 | 영향 없음. 각자 자기 칸만 씀 | 버퍼에서 기다림, 넘치면 손실1 |
| 필요한 링크 용량 | 입력별 최대 전송률의 합 | 평균에 가까운 값에 여유를 더한 값1 |
| 서비스 품질(QoS) | 좋다. 데이터가 스트림으로 일정하게 흐른다 | 몰리면 대기와 손실이 생긴다 |
| 망 운영자의 손익 | 버스티한 컴퓨터 통신에서는 링크가 노는 시간이 많아 손해다 | 쉬는 몫을 다른 입력이 써서 이득이다 |
검증: 사용자 A~D, 2주기 예를 코드로 재현해 동기식 8칸 중 빈 칸 4개, 통계적 A1 B1 | B2 C2 확인 — 15_statistical-multiplexing_verify.py
둘 다 아닐 때
C3 동기식 시분할 다중화도 통계적 다중화도 맞지 않는 상황 두 가지와 그때의 선택지를 쓰라.
답: ① 입력들이 아날로그 신호이고 각자 다른 주파수 대역을 쓰는 경우(예: 라디오 방송) → 주파수 분할 다중화. ② 입력 하나의 전송률이 링크 하나보다 큰 경우 → 시간을 나눌 것이 아니라 링크 여러 개를 합쳐야 한다. 다중화 문서의 다채널 분할이다.