[정보처리기사_필기] 데이터 통신 <2>
- Life Logs/Study Notes
- 2014. 3. 18. 23:01
■ 다중화기
✔ 다중화(Multiplexing)
- 선로를 공동 이용하여 전송 효율을 높임
- Multi Point 방식
✔ 다중화기(MUX, MultipleXer)
- 멀티플렉스 와 디멀티플렉스 기능을 가진다
- 멀티플렉스 : 여러 회선을 하나로 모은다.
- 디멀티플레스 : 하나의 데이터를 여러 회선으로 나눈다.
✔ 다중화기법
- 주파수 분할 다중화(FDM, Frequency Division Multiplexer)
➤ 채널과 채널사이에 가드밴드를 두어 완충지역으로 사용한다.(공간 비효율)
➤ 주파수 대역폭을 작은 대역폭으로 나누어 사용
➤ 전송하려는 신호의 필요한 대역폭보다 전송매체의 유효대역폭이 커야함
➤ 모뎀기능(변,복조기능)을 내장
- 시분할 다중화기(TDM, Time Division Multiplexer)
➤ 고속 전송에 쓰인다.
➤ 동기식 시분할 다중화기
> 사용에 상관 없이 모든회선을 분할하여 사용 -> 효율이 안좋다
➤ 비동기식(통계적) 시분할 다중화기
> 사용하는 회선만 분할하여 사용 -> 전송 효율이 좋다
> 제어회로가 복잡
✔ 집중화기
- 공동회선의 효율이 좋지 않을 때 사용
- 데이터를 동시에 보내지 않고 버퍼를 둔다.
■ 데이터 전송의 개요
✔ 주파수 : 1초당 신호 1회 주기 (Hz)
✔ 진폭 : 신호의 높낮이
✔ 위상 : 신호의 시작위치(신호가 바뀌는 지점)
✔ 대역폭(Bandwidth) : 최대 진폭
✔ 통신 속도
- bps & baud : 표준 통신 속도
- bps : 컴퓨터가 모뎀으로 보내는 신호속도
➤ 신호속도 = 변조속도 * 상태변화수
- baud : 모뎀 내에서 변조속도
➤ 변조속도 = bps /상태변화수
➤ 상태변화수
> 1비트 : 2상보
> 2비트 : 4상보
> 3비트 : 8상보
> 4비트 : 16상보
- 베어러 : 회선에서의 실제 전송속도
➤ 데이터신호 + 동기신호 + 상태신호 + etc..
- 통신속도 : 선로의 인덕턴스, 주파수 대역폭, 전류의 크기에 영향
✔ 전송 용량
- White noise: 열잡음, 처리불가
- 충격성 잡음: 통신에서 가장 많이 발생(선 연결 분리시 나는 잡음)
- 전송 용량 증가시키기 위한 방법
➤ 신호는 세게
➤ 대역폭 증가
➤ 잡음 줄임
✔ 전송 신호
- 데시벨(dB) : 커질수록 멀리간다
■ 전송 매체
✔ 유선 매체
- 나선 : 저항이 많아서 사용 x
- 꼬임선(Twist pair) : 가장 많이 사용,
10 Base 5 : 최대 10Mbps로 500미터전송 가능
- 동축케이블(BNC)
- 광케이블(optical Fiber)
➤ 빛(직진성, 반사성)을 이용
➤ 수광기(APD) : 빛 감지
➤ 발광기(LED) : 빛 발사
➤ 리피터: 증폭기
✔ 무선 매체
■ 데이터 전송 방식
➀ 아날로그 vs 디지털
✔ 아날로그 전송
- 잡음에 민감
- 신호 감쇠 현상이 심하다
✔ 디지털 전송
- 암호화 가능
- 장거리 전송을 위해 리피터 설치
- 패킷전송방식에 주로 이용
- 신호변환기 DSU(CSU)가 필요
➁ 직렬 vs 병렬
✔ 직렬전송(시리얼)
- 느리지만 싸다
✔ 병렬전송(패럴)
- 버스에 이용, 빠르지만 비싸다
➂ 단방향 vs 양방향
✔ 단방향 통신(Simplex)
- TV, Radio, 프린터 등
✔ 양방향 통신(Duplex)
- 반이중(Half Duplex) : 동시성이 없다, 2선식(데이터선+제어선)
➤ 무전기
- 전이중(Full Duplex) : 동시성이다, 4선식
➤ 전화
➃ 동기식 vs 비동기식
✔ 동기식전송(고속)
- 문자또는 데이터를 블록 단위로 전송
- 프레임형식으로 보낸다
|제어정보|오류검출|실제데이터블록|제어정보|도착주소|동기문자|
- 프레임 동기의 목적 : 혼선방지
✔ 비동기식전송(저속)
- 문자단위로 전송
- 문자 앞뒤로 start bit와 stop bit를 추가 -> 효율이 좋지 않다
■ 신호 변환
✔ 베이스 밴드
- 디지털 신호를 변송하지 않고 전송
- 단거리 신호
- 단류NRZ(직류) +1 0
- 복류NRZ(교류) +1 0 -1
- 복류RZ : 0일때 -1로 갔다가 0으로 돌아온다
- 바이폴라(Biopolar) : 0이면 유지하고 1일때 +1과 -1을 교대로 변환
✔ 브로드 밴드
- 아날로그 신호로 전송
✔ 아날로그 데이터 -> 아날로그 신호
✔ 아날로그 데이터 -> 디지털 신호
- 펄스 코드 변조(PCM, Pulse Code Modulation)
- 코덱
- 표본화(샘플링) -> 양자화(데이터값을 정수로 바꿈) -> 부호화(디지털로 변환)
- 샘플링 이론 : 원래 주파수 대역폭의 2배수로 자르는게 좋다
- 양자화 단계에서 잡음이 생긴다
✔ 디지털 데이터 -> 아날로그 신호
- 모뎀
- ASK : 진폭의 높이로 0과 1을 구분
- FSK : 주파수 넓이로 0과 1을 구분
- PSK : 변화(pause)가 일어날때마다 1과 0이 바뀐다. 가장빠르다.(동기식)
- QAM(APSK) : ASK + PSK
➤ 4위상 2진폭 = 전송비트수는 3배
➤ 8위상 2진폭 = 전송비트수는 4배
✔ 디지털 데이터 -> 디지털 신호 : DSU(CSU)
■ 전송 제어
✔ 전송제어 프로세스
- 통신 회선 접속
- 링크 설정
- 정보 메시지 전송
- 링크 종료
- 통신 회선의 절단
■ 데이터 링크제어 프로토콜
✔ 문자위주 동기 방식
- BSC(Binart Synchronous Control)
➤ 제어문자를 삽입
➤ 반이중만 지원 -> 느리다
➤ 정지-대기방식을 사용 : 에러검출 응답을 기다림(ASK:긍정 / NSK :부정)
➤ 점대점, 멀티포인트에 모두 사용
- 프레임 구조
➤ | SYN | SYN | SOH | Heading | STX | TEXT | ETX | BCC |
- 전송제어문자
➤ SYN : 동기맞춤문자
➤ SOH : 헤딩시작
➤ STX : 실제데이타 시작을 알림
➤ ETX : 본문 종료를 알림
➤ ETB : 블록의 종료
➤ EOT : 전송이 모두 끝났음을 알림
✔ 비트위주 동기 방식
- HDLC(High-level Data Link Control)
➤ 불균형구성(반이중) : 주스테이션과 부스테이션으로 구성
➤ 균형구성(전이중) : 혼합스테이션
➤ 비트투과성 : BSC의 단점 보완(실제 데이터에 제한이 없다)
➤ 반이중 전이중 모두 사용가능
- 프레임 구조
➤ | Flag | Address | Control | Information | FCS | Flag |
➤ Flag : 동기를 위해 시작과 끝을 알림 ‘01111110’
➤ Address : 굴림" lang="ko">받는 곳 주소
➤ Control : 굴림" lang="ko">전송 데이터 종류
➤ FCS : 에러제어
- 프레임의 종류
➤ 정보프레임, I-Frame: 제어부가 0, 순수 데이터
➤ 감독프레임, S-Frame: 제어부 10, 흐름제어, 에러제어
➤ 비번호프레임,U-Frame : 제어부 11, 링크의 동작모드 설정
■ 에러
✔ 에러의 발생원인
- 감쇠 : 리피터 필요
- 지연왜곡
- 상호변조잡음
- 충격잡음 : 가장 많음
✔ 에러 검출 방식
- 패리티 검사
- 순환 중복 검사
➤ 수학식 사용
➤ FCS에 사용되는 방식
➤ 집단에러도 검출 가능
- 해밍코드 방식(전진에러수정, 수신측에서 직접수정)
➤ 2^n자리에 해밍코드(패리티비트)를 붙인다
✔ 에러 제어 방식
- 자동반복요청(ARQ) : 에러시 다시 수신하도록 요구
➤ Stop and wait: 응답신호 올때까지 대기
➤ Go Back N: 응답신호 상관 없이 진행하다가 에러난 곳부터 다시 전송
➤ Selective-Repeat : Go Back N방식에서 에러난 곳만 다시 전송
➤ Adaptive : 굴림" lang="ko">가장 좋다, 에러 생기는 부분의 프레임을 축소
■ 전송 트래픽 제어
✔ 흐름제어
- 정지 대기
- 슬라이딩 윈도우: 프레임을 모아서 윈도우 단위로 전송
✔ 혼잡 제어
✔ 교착상태 회피