1. 정보전송공학 - 전송방식

1.전송방식의 종류

1-1 회선 구성

Point to Point	- 1:1 연결되는 방식 - 고속 전송, 고장발견 용이, 경쟁방식 - 회선수: n-1 (n:노드 수)
Multipoint(drop)	- 정보량이 작은 경우, 회선이용율 낮은 경우 - Poll(단말기에서 제어국으로 전송) - Select(제어국에서 단말기로 전송) - 제어 절차기법
Ring	- 우회로 존재 - 한쪽 방향으로 흐르는 경우 전송망 전체 정지 (하나의 노드 장애가 전체망에 영향 줌)
Mesh	-우회로 확보 - 고속 통신 가능 - 비경제적, 회선효율 낮음

 

1-2 전송방법

직렬전송(Serial)	- 한개의 전송로(순서대로 전송) - System 구성 간단 - 단말기에 직/병렬 변환기 필요(UART) *(Universal Asynchronous Receiver / Trassmmitter) - 경제적 - 전송속도 느림 - 원거리 전송, 대부분의 전송 시스템 * 범용 비동기화 송수신기: 병렬 데이터를 직렬 비트 스트링으로 변환
병렬전송(Parallel)	- 한 문자 비트 개수만큼 전송로 존재 - 복잡하고 빠름 - 단말기에 변환기 필요없어 구조 간단 - 비경제적 - 근거리 전송 시 이용 - Strobe, busy 신호 이용

 

1-3 전송 방향

- Simplex(단방향 통신, 단신법): 데이터 이동이 한쪽으로만 가능

- Duplex(양방향 통신, 이중법)

Simplex(단방향 통신, 단신법)	데이터 이동이 한쪽으로만 가능
Duplex(양방향 통신, 이중법)	Half Duplex(반이중 통신)	- 양쪽 통신 가능하나 동시 통신 불가능 - 2선식, 데이터의 전송량 적을 때 사용 - ex) 무전기
	Full Duplex(전이중 통신)	- 동시에 송수신 가능 - 4선식, 데이터의 전송량 많을 때 사용 - ex) 전화시스템

 

1-4 동기방법

비동기식 전송(FSK)	- start/stop bit 존재 - 휴지시간(Idle time) 존재 (1bit) - 독립된 클록에 의해 동기 맞춤 - 문자단위 전송 - 시작비트와 정지비트 존재 - 저속통신, 전송효율 나쁨, 에러 확률 낮음
동기식 전송(PSK, QAM)	- 출발/ 시작 시간이 정확 - 블록, 프레임 단위 전송 - 블록 앞에 SYN(동기문자) 존재 - 휴지시간 없음 - 고속 통신, 전송성능 좋고 대역폭 좁아짐, 에러 확률 높음
혼합동기식 전송	- start/stop bit 존재 - 송수신기 동기 상태 유지 가능 - 문자와 문자사이 휴지시간 존재 - 비동기보다 빠르고 동기보다 느림

* start bot(1), stop bit(1.5~2)

* 전송효율 = 정보비트수(7bit) / 전체비트수(1 + 2 + 7) = 70%

* 유효속도 = 신호속도 * 전송효율

 

1-5 데이터 결합 방식

(1) 회선관계

- On-Line 방식: 전기적 결합, 사람의 개입 불필요

- Off-Line 방식: 보조기억장치(기록매체), 사람의 개입 필요

(2) 시간관계

- Real Time: 실시간(은행업무, 항공예약시스템 등)

- Batch Processing: 일괄처리(월급, 전기 요금 등)

 

1-6 회선 방식

(1) 전용회선

- 항상 통신 가능, 회선 고정, 품질 양호, 속도 빠르고 안정적

- 분기회선: 장거리 전송 시 정보량 적을 때 사용

- 집중 분기회선: 집선 장치 필요

(2) 교환회선

- 송수신기 사이 공중전화망 설치, 교환기, 축적 교환 방식

 

2. 데이터 교환방식

회선 교환방식	- 설정된 통신이 끝나기 전 다른 이용자 사용못함 - 정보전송 전 경로 설정 -> 지연발생(무시할 정도) - 실시간 통신(고속) -> 연속데이터 -> 지연 없음 - 회선 이용 효율 저하 - 대화식 통신 가능 - 프로토콜 변환 불가
메시지 교환방식	- 축적 후 전송 방식 - 실시간 통신 불가 -> 간헐적인 데이터(가상정보 등) -> 지연존재 - 회선 이용효율 증가 - 부재 중 통신 가능(eamil 등) - 프로토콜 변환 가능, 이기종간 통신 가능, 코드, 속도 등 - 부가서비스(spam mail 차단 등) 제공 - 긴 메시지 전송 시 대기시간 증가
패킷 교환방식	* 패킷: 고정길이의 데이터 단위, 의미 없음 - 축적 교환 방식 - 고정 길이의 패킷 - 회선 이용 효율 증가 - 고속 전송 가능(실시간에 가까움), 부재중 통신 가능 - 전송 효율 저하 -> 주소, 순서, 오류 -> 오버헤드 , 잉여비트 생성 - 프로토콜 변환 가능, 부가서비스 가능
	데이터그램 패킷 교환 방식	- 경로 설정 없이 전송 - 패킷마다 경로 상이 ( 융통성 = 우회로 존재) - 순서대로 조합 - 에러 발생 시 폐기
	가상회선 패킷교환 방식	- 경로 설정 후 전송 - 패킷마다 동일 경로 ( 융통성 = 우회로 없음) - 순서대로 조합할 필요 없음 - 에러 제어 - SVC(Swiched Virtual Circuit, 교환가상회선): 데이터 전송 세션에만 확립되고 유지되는 가상회선 (X.25) - PVC(Permanent Virtual Circuit, 고정가상회선): FrameRelay 에서 정의된 논리적 접속

 

데이터 교환방식의 비교

	회선교환	메시지 교환	데이터그램패킷교환	가상회선패킷교환
전기적연결	전용로	없음	없음	없음
전송형태	연속전송	메세지	패킷	패킷
응용	대화식	불가능	대화식 기능	가능
메시지저장	않음	저장	패킷 형태	패킷 형태
접속시간 및 전송 지연시간	호출전송지연	메시지 전송 지연	패킷 전송 지연	호출 설정 지연 패킷 전송 지연
통화중	Busy신호	없음	송신작에게 통지	송신자에게 통신
과부하	연결 후 상관없음	메시지 지연 증가	패킷 지연 증가	패킷 지연 증가
교환시설	전자기계신	메시지 교환 센터	소규모 교환노드	소규모 교환노드
메시지 분실	사용자 책임	네트워크가 책임	네트워크가 패킷에 대한 책임	네트워크가 패킷 순서에 대한 책임
속도, 코드변환	없음	있음	있음	있음
대역폭	고정	가변	가변	가변
오버 헤드비트	없음	메시지마다 오버헤드비트	패킷마다 오버헤드비트	패킷마다 오버헤드비트

 

 

3. 데이터 전송 방식

* Data 전송계: 데이터를 목적지까지 전달해주는 기능

* Data 처리계: 저장, 변환, 생성

* DTE(Data Terminal Equipment, 데이터 단말장치): 입/출력기능

* DCE(Data Circuit Equipment, 회선종단장치, 신호변환장치)

* DSU(Digital Service Unit: 단극(류) 신호 -> 북극(류) 신호

* CCU(Communication Control Unit, 통신제어장치): 회선 레벨 변동 감시, 에러/오류검출, 직병렬 데이터 변환장치, 문자 분해/조합

 

3-1 아날로그 데이터 전송 방식(반송파)

* 데이터 통신장치

- 교환기(아날로그 -> 아날로그)   |  모뎀(디지털 -> 아날로그)  | 코덱(아날로그 -> 디지털)  |  DSU(디지털 -> 디지털)

(1) DCE(데이터 회선 종단장치)

- 신호변환장치

- 모뎀(변복조): Modulation + Demodulation

- DSU(Digital Service Unit 디지털 회선 종단장치)

- 코덱: Coding + Decoding

(2) 아날로그 데이터 전송회선

- RS-232C 인 25핀 커넥터

- 신호변환장치는 모뎀

(3) Baseband 데이터 전송과 Bandpass 데이터 전송

Baseband 데이터 전송	- 저속 데이터 전송(50 ~ 100bps) - 모뎀 이용 안함 - 디지털 신호 그래도 전송 - DOV(Date Over Voice) 방식, DUV(Date Under Voice) 방식, DLV(Date Low Voice) 방식
Bandpass 데이터 전송	- BroadBand, 모뎀으로 변조 후 전송 - 저속 데이터 전송: 1200bps 이하 비동기식, FSK 이용 - 중속 데이터 전송: 24000bps, 4800bps, 9600bps 동시식 전송, 4위상 PSK(QPSK), 8진 PSK, 16진 APK(진폭위상변조)  - 고속 데이터 전송: 100kpbs, 속도의 한계, 다중전송 *VSK(Vestigial Sicd Band): 대역폭 줄이기 위해 사용

* DSB: Double Side Band

* SSB: Single Side Band

* VSB: Vestigial Sicd Band

 

아날로그 하이어러키(FDM Hierarchy) -  다중화계위

통화로	채널	300Hx ~ 3400Hx	대역폭(3.1kHz)	1전화회선
전군	PG(Pre Group)	12kHz ~ 24kHz	대역폭(12kHz)	3전화회선
기초군	BG	60 kHz ~ 108 kHz	대역폭(48kHz)	12전화회선(기초군)
초군	SG(Super Gorup)	312 kHz ~ 552 kHz	대역폭(240kHz)	60전화회선(기초 초군)
주군	MG(Master Group)	812 kHz ~ 2,044 kHz	대역폭(1,232kHz)	300전화회선(기초 주군)
초주군	SMG(Super Master Group)	8,516 kHz ~ 12,388 kHz	대역폭(3,872kHz)	900전화회선(기초 초주군)
거군	JB(Jumbo Group)	42,612 kHz ~ 59,684 kHz	대역폭(17,072kHz)	3,600전화회선(기초 거군)

* 아날로그 다중 변화장치의 종류

- 통화로 변환 장치                                  - 주군 변환장치

- 전군 변환장치                                      - 초주군 변환장치

- 군 변환장치                                         - 거군 변환장치

- 초군 변환장치

 

3-2 디지털 데이터 전송방식: 디지털 전용회선 이용

(1) 전송로: 단말기 -> DSU -> 전화국 -> 디지털 전송로 -> DSU -> 단말기

(2) 전송회선

- 가입자와 전화국  - 4선식 트위스트 케이블(TX2, RX2)

- 전화국과 전화국 - 디지털 전송로

(3) DSU(Digital Service Unit): 데이터 회선 종단 장치, 가입자 댁 내

- 디지털 신호를 부호형식으로 변환

- 전송로의 복극을 단말기에서 처리 가능한 단극으로 변환

- 단말기의 단극을 전송로에서 처리 가능한 복극으로 변환

(4) 베이스 전송: 디지털 데이터 전송방식은 베이스 전송방식만 가능

동기 데이터 전송방식	- 전송 효율 좋아 중고 속 데이터 전송 - 데이터 = 6(데이터 비트) + 2(상태비트 1 + 프레임비트 1) - 상태비트 1이면 통신데이터, 프레임비트 1과 0을 반복해 동기맞춤 - 베어러 속도: 베이스 밴드 전송 방식에서 데이터 신호 속도, 동기 속도, 상태 신호 속도를 합한 값 (단위: 비트/초)
비동기 데이터 전송방식	- 전송효율이 좋지 않아 저속의 데이터 전송 - 고속 전송을 위해 다점 샘플링 방식 이용 - 데이터 신호 1비트를 복수 비트로 전환하는 방식 - 고속 데이터 전송 효과

 

 

4. 전송량의 단위

- 전송량의 단위: 신호 전송 시 신호의 감쇠나 이득을 표현하는 단위, 감쇠나 이득을 직접 비(Ratio)로 표현할 수 있으나 큰 숫자로 표현되기에 현실감이 없어 [dB]. [NEP] 등의 단위 사용