[정보처리기사_필기] 데이터 통신 <2>

■ 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

댓글(0)

Designed by JB FACTORY