2장 데이터 통신 이론

정보처리기사 필기 - 5과목 데이터 통신

2장 데이터 통신 이론

150 데이터 전송 기본

① 데이터

데이터는 인간 또는 컴퓨터 등의 기계에 의해 행해지는 통신과 해석 및 처리에 적합한 형태로 표현된 사실 또는 개념, 명령어

· 아날로그 데이터 : 셀 수 없는 연속적인 값 → 음성, 화상, 온도, 유압 등

· 디지털 데이터 : 셀 수 있는 이산적인 값(연속적이지 않은 값) → 문자, 숫자 등

② 신호

신호는 데이터를 전송 매체를 통해 전송할 수 있는 상태로 변환시켜 놓은 것

· 아날로그 신호 : 정현파(Sine Wave)에 주파수, 진폭, 위상 특성을 포함하여 표현되는 전기적 신호가 연속적으로 변하는 파형

· 디지털 신호 : 2진수 0과 1에 대한 전압 펄스(극히 짧은 시간만 지속되는 전류)의 연속적인 구성

③ 주파수

주파수는 단위 시간(주로 1초) 내에 신호 파형이 반복되는 횟수를 의미하는 것으로 단위는 Hz

· 고주파 : 파형의 가로 폭이 좁은 것으로, 고속 전송에 사용 / 전송 거리 짧다

· 저주파 : 파형의 가로 폭이 넓은 것으로, 저속 전송에 사용 / 전송 거리 길다

· 단위 시간과의 관계 : f=1/T(f:주파수, T:주기)

· 주요 데이터의 주파수

데이터	주파수
가청 주파수	20 ~ 20,000Hz
음성	300 3,400Hz
HF(High Frequence)	3 ~ 30MHz
VHF(Very High Frequence)	30 ~ 300MHz
UHF(Ultra High Frequence)	300 ~ 3,000MHz
SHF(Super High Frequence)	3,000~30,000MHz

④ 대역폭

대역폭(Bandwidth)이란 주파수의 변화 범위, 즉 상한 주파수와 하한 주파수의 차이를 의미

151 전송 방식

① 아날로그/디지털 전송

아날로그 전송

아날로그 전송이란 전송 매체를 통해 전달되는 신호가 아날로그 형태인 것

· 아날로그 전송은 신호의 감쇠 현상이 심하기 때문에 먼 거리를 전송할 때 증폭기에 의해 신호를 다시 증폭하여 전송해야 함

· 이때 신호에 포함된 잡음까지도 같이 증폭되기 때문에 오류의 확률 높음

디지털 전송

디지털 전송이란 전송 매체를 통해 전달되는 신호가 디지털 형태인 것

· 디지털 전송 시에도 신호의 감쇠 현상은 나타나지만 중계기에 의해 원래의 신호 내용 복원 후 전송하는 방식이기 때문에 잡음에 의한 오류율은 낮음

· 대역폭을 효율적으로 이용하여 더 많은 용량 전송 가능

· 정보를 2진화하여 전송하므로 아날로그나 디지털 데이터의 암호화를 쉽게 구현 가능

· 디지털 기술의 발전으로 전송 장비의 소형화가 가능하고, 가격도 저렴해짐

② 직렬/병렬 전송

디지털 전송 시 데이터 비트의 전송 방법에 따라 직렬 전송과 병렬 전송으로 구분

직렬 전송

직렬 전송은 정보를 구성하는 각 비트들이 하나의 전송 매체를 통하여 한 비트씩 순서적으로 전송되는 형태

· 하나의 전송 매체만 사용하므로 전송 속도가 느리지만 구성 비용이 적게 듦

· 원거리 전송에 적합하므로 대부분의 데이터 통신에 사용됨

병렬 전송

병렬 전송은 정보를 구성하는 각 비트들이 여러 개의 전송 매체를 통하여 동시에 전송되는 형태

· 여러 개의 전송 매체를 사용하므로 전송 속도는 빠르지만 구성 비용 많이 듦

· 근거리 전송에 적합하므로 주로 컴퓨터와 주변 장치 사이의 데이터 전송에 사용됨

③ 통신 방식

통신 방식은 데이터의 전송 방향에 따라 단방향 통신과 양방향 통신으로 구분되며 양방향 통신은 다시 반이중 통신과 전이중 통신으로 구분됨

단방향(Simplex) 통신	한쪽 방향으로만 전송이 가능한 형식 (라디오, TV)
양방향(Duplex) 통신	반이중(Half-Duplex) 통신	· 양방향 전송이 가능하지만 동시에 양쪽 방향에서 전송할 수 없는 방식  · 2선식 선로를 사용하여 송신과 수신을 번갈아 전송 (무전기, 모뎀을 이용한 데이터 통신)
	전이중(Full-Duplex) 통신	· 동시에 양방향 전송이 가능한 방식  · 4선식 선로를 사용하며, 주파수 분할을 이용할 경우 2선식도 가능  · 전송량이 많고, 전송 매체의 용량이 클 때 사용(전화, 전용선을 이용한 데이터 통신)

④ 비동기식 전송

비동기식 전송은 한 문자를 나타내는 부호(문자 코드) 앞뒤에 Start Bit와 Stop Bit를 붙여서 Byte와 Byte를 구별하는 전송 방식

· 비동기식 전송은 시작 비트, 전송 문자(정보 비트), 정지 비트로 구성된 한 문자를 단위로 하여 전송하며, 오류 검출을 위한 패리티 비트(Parity Bit)를 추가하기도 함

· Start Bit는 이진수 0 값을 갖고 1비트 시간만큼 지속되며, Stop Bit는 이진수 1 값을 갖고 1, 1.5 혹은 2비트 시간만큼 지속됨

· 문자와 문자 사이의 휴지 시간이 불규칙함

· 한꺼번에 많은 데이터를 보내면 프레이밍 에러의 가능성 높아짐

· 2,000bps(약 2Kbps) 이하의 저속, 단거리 전송에 사용

· 동기화가 단순하고, 가격 저렴

· 문자마다 시작과 정지를 알리기 위한 비트가 2~3 Bit씩 추가되므로, 전송 효율이 떨어짐

· 정지 비트는 휴지 상태와 같으므로 송신기는 다음 문자를 보낼 준비가 될 때까지 정지 비트를 계속 전송함

⑤ 동기식 전송

동기식 전송은 미리 정해진 수만큼의 문자열을 한 블록(프레임)으로 만들어 일시에 전송하는 방식

· 송·수신 양쪽의 동기를 유지하기 위해 타이밍 신호(클럭)를 계속적으로 공급하거나 동기 문자를 전송

· 동기화된 방식으로 비트들이 송·수신 되기 떄문에 비동기식 전송과는 다르게 시작 비트와 종료 비트 필요 없음

· 블록과 블록 사이에 휴지시간 없음

· 프레임 단위로 전송하므로 전송 속도 빠름

· 제어 정보의 앞부분을 프리앰블, 뒷부분을 포스트앰블이라 함

· 시작/종료 비트로 인한 오버헤드가 없고 휴지시간이 없으므로 전송 효율 좋음

· 주로 원거리 전송에 사용

· 단말기는 반드시 버퍼 기억 장치를 내장해야 함

· 동기식 전송 방식에는 비트 동시 방식과 블록 동기 방식이 있으며, 블록 동기 방식은 다음과 같이 문자 위주 동기 방식과 비트 위주 동기 방식으로 나누어짐

- 문자 위주 동기 방식 : SYN 등의 동기 문자(전송 제어 문자)에 의해 동기를 맞추는 방식으로 BSC프로토콜에서 사용됨

- 비트 위주 동기 방식 : 데이터 블록의 처음과 끝에 8 비트의 플래그 비트를 표시하여 동기를 맞추는 방식으로 HDLC와 SDLC 프로토콜에서 사용됨

152 아날로그 데이터 전송 방식

음성이나 화상 등의 아날로그 데이터를 전송할 떄에는 사용되는 통신 회선에 따라 알맞은 신호로 변환해야 함

① 아날로그 데이터를 아날로그 신호로 변환

아날로그 데이터를 아날로그 회선을 통하여 전송하기 위해 아날로그 형태로 변조

· 아날로그 데이터를 먼 거리까지 효율적으로 전송하거나 주파수 분할 다중화(통신 회선의 주파수를 여러 개로 분할하여 여러 대의 단말장치가 동시에 사용할 수 있도록 하는 다중화 기법)를 위해 변조

· 라디오나 TV 방송 매체, 전화에서 주로 사용됨

변조 방법의종류

진폭 변조(AM, Amplitude Modulation)	· 변조 파형에 따라 진폭(신호의 높낮이)을 변조하는 방식  · 회로가 간단하고, 비용 적게 듦  · 잡음에 약하고, 전력 효율 나쁨
주파수 변조(FM, Frequency Modulation)	· 변조 파형에 따라 주파수(신호의 주기)를 변조하는 방식  · 변조된 신호는 대역폭을 넓게 차지하지만 잡음에 강함
위상 변조(PM, Phase Modulation)	· 변조 파형에 따라 위상(신호의 시작 위치)를 변조하는 방식  · 변조된 신호는 대역폭을 넓게 차지하지만 고속 전송이 가능하고, 잡음에 강함  · AM, FM 방식에 비해 회로가 다소 복잡

② 아날로그 데이터를 디지털 신호로 변환

아날로그 데이터를 디지털 회선을 통하여 전송하기 위해 디지털 형태로 변환하는 것으로 코덱 이용함

코덱

코덱(CODEC, COder/DeCoder)은 아날로그 데이터를 디지털 통신 회선에 적합한 디지털 신호로 변환(COder)하거나 그 반대의 과정 (DECoder) 수행

· 펄스 코드 변조(PCM) 방식 이용하여 데이터 변환

· 주로 이동 통신 분야나 멀티미디어 분야에서 사용됨

153 디지털 데이터 전송 방식

① 디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환

디지털 데이터를 아날로그 회선을 통하여 전송하기 위해 아날로그 형태로 변환하는 것

· MODEM을 이용하며, 변조 방식 : ASK, FSK, PSK, QAM

② 모뎀의 개요

모뎀(MODEM)은 컴퓨터나 단말장치로부터 전송되는 디지털 데이터를 아날로그 회선에 적합한 아날로그 신호로 변환하는 변조(MOdulation) 과정과 그 반대의 복조(DEModulation) 과정 수행

· 디지털 데이터를 공중 전화망(PSTN)과 같은 아날로그 통신망을 이용하여 전송할 때 사용됨

③ 모뎀의 기능

· 변·복조 기능 : 디지털 데이터를 아날로그 신호로 변조, 아날로그 신호를 디지털 데이터로 복조하는 기능(디지털 데이터 ↔ 아날로그 신호)

· 자동 응답 기능 : 연결 요청 신호가 수신될 때 내부 회로에 의해 자동으로 응답하는 기능

· 자동 호출 기능 : 수신자의 응답이 없을 경우 지정된 횟수만큼 반복하여 호출을 시도하는 기능

· 자동 속도 조절 기능 : 상대방의 통신 속도를 감지하여 그 속도와 동일하게 자신의 속도를 조절하는 기능

· 모뎀 시험 기능 : 모뎀 자체에 내장된 오류 검출 회로를 통해 모뎀의 정상 동작 여부를 시험하는 기능

④ 디지털 데이터를 디지털 신호로 변환

디지털 데이터를 디지털 회선을 통하여 전송하기 위해 디지털 형태로 변환하는 것

· 2진 데이터의 각 비트를 디지털 신호 요소로 변환하며 DSU 이용

⑤ DSU의 개요

DSU(Digital Service Unit)는 컴퓨터나 단말장치로부터 전송되는 디지털 데이터를 디지털 회선에 적합한 디지털 신호로 변환하는 과정과 그 반대 과정 수행

· 신호는 변조 과정 없이 단순히 유니폴라(단극성) 신호를 바이폴라(양극성) 신호로 변환해주는 기능만 제공하기 때문에 모뎀에 비해 구조 간단

· 디지털 데이터를 공중 데이터 교환망(PSDN)과 같은 디지털 통신망을 이용하여 저송할 때 사용됨

· 송·수신 기능과 타이밍 회복 기능을 DSU 자체에서 수행함

· 속도가 빠르고 오류율 낮음

154 신호 변환 방식 - 디지털 변조

① 디지털 변조의 개요

디지털 변조(Keying)란 디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환하는 것, 모뎀 이용

② 진폭 편이 변조(ASK)

진폭 편이 변조(ASK, Amplitude Shift Keying)은 2진수 0과 1을 서로 다른 진폭의 신호로 변조하는 과정

진폭 : 신호의 높낮이

· 이 방식을 사용하는 모뎀은 구조가 간단하고, 가격이 저렴

· 신호 변동과 잡음에 약하여 데이터 전송용으로 거의 사용하지 않음

③ 주파수 편이 변조(FSK)

주파수 편이 변조(FSK, Frequenscy Shift Keying)는 2진수 0과 1을 서로 다른 주파수로 변조하는 과정

주파수 : 신호의 주기

· 1,200bps 이하의 저속도 비동기식 모뎀에서 사용됨

· 이 방식을 사용하는 모뎀은 구조가 간단하고, 신호 변동과 잡음에도 강함

· 대역폭 넓게 차지함

④ 위상 편이 변조(PSK)

위상 편이 변조(PSK, Phase Shift Keying)는 2진수 0과 1을 서로 다른 위상을 갖는 신호로 변조하는 방식

위상 : 신호의 시작 위치 

· 일정한 진폭 또는 주파수를 갖는 정현파의 위상을 180, 90, 45 도 단위로 2등분/ 4등분/ 8등분 했을 때의 각 위치에 신호를 할당하여 전송하는 방식

· 파형의 시작 위치를 다르게 하여 신호 전송

· 한 위상에 1비트(2위상), 2비트(4위상), 또는 3비트(8위상)을 대응시켜 전송하므로, 속도 증가시킬 수 있음

· 중·고속의 동기식 모뎀에 많이 사용됨

· 주파수 변조와 마찬가지로 잡음 크게 영향받지 않음

2위상 편이 변조(DPSK, BPSK)

위상을 2등분하는 방식으로, 2등분된 각각의 위상(0, 180 도)에 1과 0을 할당하여 전송

4위상 편이 변조(QDPSK, QPSK)

위상을 4등분하는 방식으로, 4등분된 각각의 위상(0, 90, 180, 270 도)에 2비트(00, 01, 10, 11)씩 할당하여 전송

⑤ 직교 진폭 변조(QAM) = 진폭 위상 변조, 직교 위상 변조

직교 진폭 변조는 진폭과 위상을 상호 변환하여 신호를 얻는 변조 방식

· 제한된 전송 대역 내에서 고속 전송 가능

· ITY-T에서 9,600bps 모뎀의 표준 방식으로 권고

· 신호의 진폭과 위상을 표시하는 신호의 구분점이 통신 회선의 잡음과 위상 변화에 대하여 우수한 특성 지님

155 신호 변환 방식 - 펄스 코드 변조(PCM)

① 펄스 변조

펄스 변조란 펄스파의 진폭, 폭, 위상 등을 변화시키는 변조 방식

연속 레벨(아날로그) 변조	불연속 레벨(디지털) 변조
펄스 진폭 변조(PAM) 펄스 폭 변조(PWM) 펄스 위상 변조(PPM)	펄스 수 변조(PNM) 펄스 코드 변조(PCM) 델타 변조(ΔM)

② 펄스 코드 변조(PCM)의 개념

펄스 코드 변조(PCM; Pulse Code Modulation)는 화상, 음성, 동영상 비디오, 가상 현실 등과 같이 연속적인 시간과 진폭을 가진 아날로그 데이터를 디지털 신호로 변환하는 것으로, 코덱 이용

· 펄스 코드 변조는 송신 측에서 아날로그 데이터를 표본화하여 PAM 신호(펄스 진폭 변조)로 만든후 양자봐, 부호화 단계를 거쳐 디지털 형대(2진수)로 전송하는 방식

· 펄스 코드 변조 순서

표본화→양자화→부호화→복호화→ 여파화

|            송신측            |     수신 측     |

③ 표본화 → PAM 신호를 얻는 과정

표본화(Sampling)는 음성, 영상 등의 연속적인 신호 파형을 일정 시간 간격으로 검출하는 단계, 샤논의 표본화 이론을 바탕

· 샤논의 표본화 이론 : 어떤 신호가 의미를 지니는 최고 주파수보다 2배 이상의 주파수로 균일한 시간 간격 동안 채집된다면 이 채집된 데이터는 원래의 신호가 가진 모든 정보 포함

· 표본화에 의해 검출된 신호를 PAM 신호라고 하며, 아날로그 형태

· PAM 신호는 양자화를 거쳐야 디지털 형태를 갖추게 됨

④ 양자화

양자화(Quantizing)는 표본화된 PAM 신호를 유한 개의 부호에 대한 대표값으로 조정하는 과정

· 실수 형태의 PAM 신호를 반올림하여 정수형으로 만든느 것으로, PAM 신호값이 양자화 레벨의 1/2보다 높은 경우에는 위의 레벨값으로 조정, 1/2보다 낮은 경우에는 아래의 레벨값으로 조정

· 양자화 잡음 : 표본 측정값과 양자화 파형과의 오차를 말하는 것으로, 주로 PCM 단국 장치에서 발생

· 양자와 잡음은 양자화 레벨으 세밀하게 함으로써 줄일 수 있으나, 이 경우 데이터의 양이 많아지고 전송 효율이 낮아짐

· 양자화 레벨 : PAM 신호를 부호화할 때 2진수로 표현할 수 있는 레벨을 말하는 것으로, 표본당 전송 비트 수가 3비트이면 2*2*2=8개, 7비ㅡ이면 2*2*2*2*2*2*2=128개의 양자화 레벨이 필요

⑤ 부호화

부호화(Encoding)은 양자화된 PCM 펄스의 진폭 크기를 2진수(1과 0)로 표시하는 과정

⑥ 복호화

복호화(Decoding)는 수신된 디지털 신호, 즉 PCM 신호를 PAM 신호로 되돌리는 과정

⑦ 여파화

여파화(Filtering)는 PAM 신호를 원래의 입력 신호인 아날로그 데이터로 복원하는 과정

156 신호 변환 방식 - 베이스밴드 전송 방식

① 베이스밴드 전송

베이스밴드(Base Band) 전송은 컴퓨터나 단말장치 등에서 처리된디지털 데이터를 다른 주파수 대역으로 변조하지 않고 직류 펄스의 형태 그대로 전송하는 것으로, 기저대역 전송이라고 함

· 신호만 전송되기 떄문에 전송 신호 품질 좋음

· 직류를 사용하므로 감쇠 등의 문제가 있어 장거리 전송에는 적합하지 않음

· 컴퓨터와 주변장치 간의 통신이나 LAN 등 비교적 가가운 거리에서 사용됨

베이스밴드 전송방식

종류	설명
단류 NRZ	· 입력 데이터가 1이면 양의 전압을 주고, 0이면 전압을 주지 않음  · 송·수신 회로의 구성 간단  · 단거리 구간에 이용
복류 NRZ	· 0은 음, 1은 양의 전압으로 표현  · 저속도 전송의 표준 방식으로 사용됨
NRZ-L	· 0은 양, 1은 음의 전압으로 표현  · 가장 대표적인 디지털 파형
NRZ-M	· 비트 간격의 시작점에서는 항상 신호 변화(천이)가 발생  · 0은 신호 변화 없이 전 상태를 유지하고, 1일 때는 신호 변화 발생  · 차등 부호라고도 함
NRZ-S	NRZ-M과 동일한 신호 변화를 적용하되 이력 신호의 보수를 취한 형태로 적용
단류 RZ	· 입력 데이터가 1이면 하나의 데이터 폭을 두 개로 나누어, 1/2시간 동안은 양의 전압으로 표현하고, 나머지 1/2시간 동안은 0으로 되돌아옴  · 0이면 전압을 주지 않음
복류 RZ	하나의 데이터 폭을 두 개로 나누어, 1/2시간 동안에 0은 음, 1은 양의 전압으로 표현하고, 나머지 1/2시간 동안은 0으로 되돌아옴
바이폴라	· 0은 신호 변화 없이 0V를 유지하고, 1일 때는 +V와 -V상태를 교대로 표현  · AMI(교호 부호 반전)  · 고속 디지털망에서 사용됨
맨체스터	입력 데이터가 1이면 하나의 데이터 폭을 두 개로 나누어 1/2시간 동안에는 양의 전압으로, 나머지 1/2시간 동안에는 음의 전압으로 표현하고, 입력 데이터가 0이면 1/2시간 동안에는 음의 전압, 나머지 1/2시간 동안에는 양의 전압으로 표현
기타 종류	· RB(Return to Bias) 방식  · CMI(Coded Mark Inversion), 부호화 마크 반전 방식  · 차분 방식

157 다중화(Multiplexing)

① 다중화의 개념

· 다중화(Multiplexing)란 하나의 고속 통신 회선을 다수의 단말기가 공유할 수 있도록 하는 것

· 다중화를 위한 장치 : 다중화기, 집중화기, 공동 이용기

② 다중화기의 개요

다중화기(MUX, MUltipleXer)는 하나의 통신 회선에 여러 대의 단말기가 동시에 접속하여 사용할 수 있도록 하는 장치

· 고속 통신 회선의 주파수나 시간을 일정한 간격으로 나누어 각 단말기에 할당하는 방식으로 운영됨

· 여러 단말기가 같은 장소에 위치하는 경우, 다중화 기능을 이용하여 전송로의 수를 감소시킬 수 있음

· 다중화기는 주파수 분할 다중화기와 시분할 다중화기로 구분

· 통신 회선을 공유함으로써 전송 효율을 높이고, 통신 회선의 비용을 줄일 수 있음

· 입력 회선의 수와 출력 회선의 수가 같음

· 여러 대의 단말기 속도의 합이 하나의 통신 회선의 속도와 같음

③ 주파수 분할 다중화기의 개요

주파수 분할 다중화기(FDM, Frequency Division Multiplexer)는 통신 회선의 주파수를 여러 개로 분할하여 여러 대의 단말기가 동시에 사용할 수 있도록 한 것

· 전송 신호에 필요한 대역폭보다 통신 회선의 유효 대역폭이 큰 경우에 사용

· 다중화기 자체에 변·복조 기능이 내장되어 있어 모뎀 설치할 필요 없음

· 시분할 다중화기에 비해 구조 간단하고 가격 저렴

· 저속(1,200bps 이하)의 비동기식 전송, 멀티 포인트 방식에 적합

· 아날로그 신호 전송에 적합하여 전화의 장거리 전송망에 도입되어 사용되어 왔음

· 대역폭을 나누어 사용하는 각 채널들 간의 상호 간섭을 방지하기 위해 보호 대역(Guard Band, 각각의 채널들이 겹치지 않도록 채널들 사이에 사용하지 않고 남겨두는 부분) 필요

· 보호 대역 사용으로 인한 대역폭의 낭비 초래됨

④ 시분할 다중화기의 개요

시분할 다중화기(TDM, Time Division Multiplexer)는 통신 회선의 대역폭을 일정한 시간 폭으로 나누어 여러 대의 단말장치가 동시에 사용할 수 있도록 한 것

· 디지털 회선에서 주로 사용, 대부분의 데이터 통신에 사용됨

⑤ 동기식 시분할 다중화기

동기식 시분할 다중화기(STDM, Synchronous TDM)는 일반적인 다중화기를 말하는 것으로, 모든 단말기에 균등한(고정된) 시간폭 제공

· 전송되는 데이터의 시간폭을 정확히 맞추기 위한 동기 비트가 더 필요함

· 통신 회선의 데이터 전송률이 전송 디지털 신호의 데이터 전송률을 능가할 때 사용

· 다중화기의 내부 속도와 단말기의 속도 차이를 보완해주는 버퍼 필요

· 전송할 데이터가 없는 경우에도 시간폭이 제공되므로 효율성 떨어짐

· 송신 측에서 입력된 데이터를 채널 별로 분리하여 각각의 채널 버퍼에 저장하고, 이를 순차적으로 전송함

⑥ 비동기식 시분할 다중화기

비동기식 시분할 다중화기(ATDM, Asynchronous TDM)는 마이크로프로세서를 이용하여 접속된 단말기 중 전송할 데이터가 있는 단말기에만 시간폭 제공

· 시간폭을 동적으로 사용할 수 있는 방식

· 비동기식 시분할 다중화기는 낭비되는 시간폭을 줄일 수 있고, 남는 시간폭을 다른 용도로 사용할 수 있으며, 전송 효율 높음

· 동일한 조건일 경우 동기식 시분할 다중화기보다 많은 수의 단말기들이 전송 매체에 접촉 가능하며, 더 높은 전송 효율 갖음

· 다중화기의 내부 속도와 단말기의 속도 차이를 보완하기 위한 버퍼 필요

· 데이터 전송량이 많아질 경우 전송 지연이 생길 수 있음

· 동기식 시분할 다중화기에 비해 접속하는 데 더 많은 시간이 소요됨

· 데이터와 함께 주소 정보를 헤더에 붙여 전송

· 주소 제어, 흐름 제어, 오류 제어 등의 기능을 하므로 복잡한 제어 회로와 임시 기억 장치가 필요하며 가격이 비쌈

· 지능 다중화기, 확률적 다중화기, 통계적 시분할 다중화기라고도 함

⑦ 역다중화기

역다중화기(Inverse Multiplexer)는 광대역 회선 대신 두 개의 음성 대역 회선을 이용하여 데이터를 전송할 수 있도록 하는 장치

· 하나의 고속 통신 회선으로 데이터를 전송받아 두 개의 음성 대역 회선으로 나누는 작업을 수행하므로 다중화기의 역동작을 수행한다고 해서 역다중화기라 불림

· 광대역 통신 회선을 사용하지 않고도 9,600bps 이상의 광대역 속도를 얻을 수 있으므로, 통신 비용 절감

· 하나의 통신 회선이 고장나더라도 나머지 하나의 회선을 통해 1/2속도로 전송을 계속 유지 가능(DDD, Direct Distance Dialing는 장거리 자동 전화를 의미하며, DDD망을 이용할 수 있다는 것은 전화 교호나망, 즉 음성 대역 회선을 이용할 수 있다는 의미)

· 여러 가지 변화에 대응해 다양한 전송 속도 얻을 수 있음

· 음성 대역 회선의 특성상 두 회선의 상대적 전송 지연이 발생할 수 있으며, 이로 인한 두 회선의 속도 차이를 조절하기 위해 순환 기억장치가 사용됨(비트 스트림 혼란 방지)

· 성격이 다른 두 개의 채널 사용 가능

⑧ 집중화기

집중화기(Concentrator)는 하나 또는 소수의 통신 회선에 여러 대의 단말기를 접속하여 사용할 수 있도록 하는 장치

· 실제 전송할 데이터가 있는 단말기에만 통신 회선을 할당하여 동적으로 통신 회선을 이용할 수 있도록 함

· 한 개의 단말기가 통신 회선을 점유하면 다른 단말기는 통신 회선을 사용할 수 없으므로, 다른 단말기의 자료를 임시로 보관할 버퍼 필요

· m개의 입력 회선을 n개의 출력 회선으로 집중화하는 장치로, 입력 회선의 수가 출력 회선의 수보다 같거나 많음

· 회선의 이용륭이 낮고, 불규칙적인 전송에 적합

· 전송할 데이터의 유무를 판단해야 하므로 제어 조작이 비교적 어려움

· 회선 교환, 메시지 교환, 패킷 교환 등의 교환 방식에 사용됨

· 여러 대의 단말기 속도의 합이 통신 회선의 속도보다 크거나 같음

158 통신 속도와 통신 용량

① 변조 속도

변조 속도는 1초 동안 몇 개의 신호 변화가 있었는가를 나타내는 것으로, 단위는 baud 사용

· 1개의 신호가 변조되는 시간을 T초라고 할 때 변조 속도 baud=1/T

② 신호 속도

신호 속도는 1초 동안 전송 가능한 비트의 수를 나타내는 것으로 단위는 bps(bit/sec) 사용

· 2.4Kbps = 1초에 2,400개의비트 전송

· 데이터 신호 속도(bps) = 변조 속도(baud) × 변조시 상태 변화 수

· 변조 속도(baud) = 데이터 신호 속도(bps) / 변조시 상태 변화 수

※ 변조시 상태 변화 수

· 모노비트(Monobit) : 1비트

· 디비트(Dbit) : 2비트

· 트리비트(Tribit) : 3비트

· 쿼드비트(Quadbit) : 4비트

③ 전송 속도

전송 속도는 단위 시간에 전송되는 데이터의 양(문자, 블록, 비트, 단어 수 등)을 나타냄

· 단위는 특별히 정해진 것은 없으나 보토 문자/초(분, 시간), 블록/초(분, 시간), 단어/초(분, 시간), 비트/초(분, 시간) 등과 같은 형식으로 나타냄

④ 베어러 속도

베어러 속도는 데이터 신호에 동기 문자, 상태 신호 등을 합한 속도로, 단위는 bps(bit/sec)

⑤ 통신 용량

통신 용량은 단위 시간 동안 전송 회선이 최대로 전송할 수 있는 통신 정보량

샤논(Shannon)의 정의

· 샤논은 전송 회선의 대역폭과 신호, 잡음을 고려하여 다음과 같이 통신 용량 정의

C=W×log2(1+S/N)[bps]

C : 통신 용량, W : 대역폭, S : 신호 전력, N : 잡음 전력

전송로의 통신 용량을 늘리기 위한 방법

· 주파수 대역폭을 늘림

· 신호 세력을 높임

· 잡음 세력을 높임

출처 : 2017 시나공 정보처리기사 필기