데이터 통신 챕터2 - physical layer

데이터 통신 챕터2 - physical layer

2023. 4. 2. 01:47ㆍ데이터통신 , 네트워크

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아날로그와 디지털 신호

아날로그 신호
목소리 대역폭: 4 kHz
디지털 신호
장점: 아날로그 신호보다 싸다
잡음에 덜 민감하다.
단점: 멀리 보내기 어렵다.
아날로그 신호끼리 통신
-> 전화 사용
아날로그 신호에서 디지털 신호 변환
-> 모뎀(Modem) 사용
디지털 신호끼리 통신
-> 디지털 송수신기(Digital transceiver) 사용
디지털 신호에서 아날로그 신호 변환
-> 코덱(Codec) 사용
Baseband tansmission: 디지털 신호를 아날로그 신호로 바꾸지 않고 그대로 전송
-> LAN 등 가까운 거리에 사용
Broadband transmission: 디지털 신호를 아날로그 신호로 바꾸어 전송
-> 멀리 보낼 때 사용
전송 손상 요인 세 가지
1. Attenuation: 신호의 세기의 감소
-> amplifiers(증폭기)로 해결가능
2. Distortion: 서로 다른 신호를 결합하여 보낼 때 서로 다른 시간에 도착할 수 있다.
이로 인해 서로 동기화되지 않아 수신된 신호가 왜곡되는 문제 발생.
3. Noise: 소음이 섞여 들어감

Digital-to-digital conversion

1. Line coding: 디지털 데이터를 디지털 신호로 변환하는 과정
-> 일련의 비트들을 디지털 신호로 변환시킨다
2. Block coding
3. Scrambling
Data rate(데이터 전송률) 단위: bps( bits per second)

Analog-to-digital conversion

1. Pulse Code Modulation(PCM)
2. Delta Modultaion(DM)

Data transmission modes

parallel (병렬) : 전송 속도는 빠르지만 구성 비용이 많이 듦
-> 근거리 전송에 이용

serial (직렬) : 전송 속도가 느리지만, 구성 비용이 적게 듬
-> 원거리 전송

1. Asynchronous Transmission(비동기 전송)

: 시작 부분에 1개의 시작비트(0)와 각 바이트 끝에 하나 이상의 정지 비트(1)를 보낸다.

한 문자씩 전송, 바이트 사이 구분(저속, 근거리)

2. Synchronous Transmission(동기 전송)

: 시작비트/정지비트가 없고 블록사이에 간격도 없이 차례로 비트를 보낸다.

문자열을 한 프레임으로 만들어 일시에 전송하는 방식.

전송 속도 빠름, 오버헤드 없어 효율 좋음 (고속, 원거리)

Analog Transmission

Digital-to-analog conversion
: ASK, FSK, PSK, QAM
Analog-to-analog conversion
: AM, FM, PM(라디오에서 쓰는 거)

Multiplexing

: 하나의 고속 통신 회선을 다수의 단말기가 공유할 수 있도록 하는 것

Multiplexer(다중화기, MUX)
: 하나의 통신회선에 여러 개의 단말기가 동시에 접속할 수 있도록 하는 장치

-> 고속 통신 회선 주파수나 시간을 일정한 간격으로 나누어 각 단말기에 동시에 접속할 수 있도록 함

-> 전송로의 수를 줄일 수 있음

-> 전송 효율을 높이고 통신회선의 비용을 줄일 수 있음

아날로그 - FDM, WDM

디지털 - TDM

전송매체

< Guided( wired) Media >

1-1) Twisted-pair cable

1-2) UTP(unshared twitsted pair)

1-3) STP(shared twitsted pair)

2) Coaxial Cable

3) Fiber-Optic Cable (광케이블)

< Unguided(wireless) Media >

1) Radio Waves : 3kHz ~ 1 GHz

예) 안테나

2) Microwaves : 1 GHz ~ 300 GHz

보내는 안테나와 받는 안테나가 구분되어야 함.

3) Infrared (적외선) : 300 GHz ~ 400 THz

짧은 거리 통신에 주로 이용