2. 정보통신기기 - 정보 전송기기

1. 아날로그 신호 변환방식

1-1 변복조기 분류

분류	종류
동기방식	비동기식 변복조기	저속도(1200bps 이하) 비동기식 단말기
	동기식 변복조기	중속도(2400bps 이상) 동기식 단말기
속도	저속도 변복조기	300bps 이하
	중속도 변복조기	1200 ~ 2400bps
	고속도 변복조기	4800 ~ 9600bps
동화방식	고정 등화 변복조기	저, 중속
	가변 등화 변복조기	2,4선 전용회선 이용 / 속도제한 없음
변조방식	진폭편이변조 변복조기	구조 간단, 가격 저렴, 잡음에 약함, 감쇠현상
	주파수편이변조 변복조기	잡음에 가장 강함
	위상편이변조 변복조기	전송로 레벨변동에 강함 중고속
	진폭•위상편이변조 변복조기	스펙트럼 효율이 가장 좋음 고속

 

(1) 모댐의 종류

- 멀티포트 모뎀: 변복조기와 제한된 다중화기의 혼합

- 멀티포인트 모뎀: 고속 폴링 모뎀

- 제한(단거리) 모뎀(Limited Distance Modem): 1 ~ 10mile의 단거리

- 선로 구동기(Line Driver): 전송거리 연장, 디지털 형태

- 음향 결합기(Acoustic Coupler): 전화기의 송수화기를 이용해 데이터 전송

 

(2)모뎀의 송신부 구조

스크램블러(Scrambler)	- 데이터의 패턴을 랜덤하게 해 수신측에서 동기 잃지 않게 하는 방법 - 신호 스펙트럼을 가능한 넓게 분포되도록 만듬
채널 인코더	스크램블 된 데이터가 채널 특성에 맞는 데이터로 부호화
변조기	아날로그 신호로 변조
대역 제한 여파기(Band Limiting Filter)	정해진 주파수 대역만 통과
증폭기와 변압기(Transformer)

 

 

1-2 대역(아날로그) 전송

(1) 대역 전송의 종류

AM	SSB(Single Sicd Band) / DSB / VSB(Vestigial Sicd Band) *DSB-SC: 반송파가 포함되지 않는 방식 *DSB-LC(TC): 반송파 포함, 양측파대 진폭 변조 방식
FM	반송파의 주파수 변화
PM	반송파의 위상 변화

 

 

1-3 디지털 신호의 아날로그 전송(디지털 변조)

(1) 변조의 필요성

- 장거리 전송 가능                                       - 잡음과 간섭 감소

- 장비 제한 극복                                          - 주파수 분할 다줗와(FDM)이 가능

- 여러 주파수 할당 가능                               - 안테나 크기 줄일 수 있음

- 작은 전력으로 양질의 통신 가능                 - 주파수를 높일 수 있음

 

(2) 디지털 변조: 디지털 신호를 아날로그 신호로(Modem)

- ASK, FSK, PSK, QAM

(3)펄스 변조: 아날로그(PAM, PPM, PUM), 디지털(PCM, Dleta, DPCM, PNM)

*기저대역(BaseBand): 원신호파의 고유주파수 대역

* 반송대역(BroadBand): 주파수 천이

 

1-4 디지털 신호의 아날로그 전송 특성 비교

(1) 전송 대역폭

- 전송에 필요한 대역폭, 작을수록 좋음

- 전송 대역폭 = 신호방식율 = 기호율 = 1/기호지속시간 = 비트율

- 전송 대역폭은 변조방식과 관계없이 한 번에 보낼 수 있는 비트수에 의해 결정

 

(2)스펙트럼 효율

- 스펙트럼 효율: 주파수 범위 내에 정보가 많아야 함

- 비트율(전송 대역폭) = log₂M

 

2. 다중화기/집중화기

(1) 데이터 다중화 장비의 특징

- 다중화: 몇 개의 DTE가 하나의 통신회선을 통해 전송되는 것

- 집중화: 여러 개의 단말회선을 소수의 회선으로 통합하는 것

 

(2) DTE/DCE

 

(3)다중화 장비와 집중화기의 비교

	다중화기	집중화기
제어기	논리제어 및 고정회선 제어	프로세서 제어
부채널의 속도의 합	= 고속 링크 채널 속도	고속 링크채널 속도보다 크러나 같음
개별회선의 연결	물리적 연결	논리적 연결
부채널할당방식	정적인 할당(고정적)	동적인 할당(가변적)
회선사용방식	통신회선의 정적 배분	통신회선의 동적 배분
회선 공유방식	공유회선을 규칙적으로 공유	공유회선의 독점 형태
구조	구성이 간단(유지보수 용이)	구성이 복잡(유지보수 어려움)
대역폭	대역폭 동일	대역폭 모두 상이

 

(4) 역다중화기

- 두 개의 음성 대역폭을 이용하여 광대역에서 얻을 수 있는 통ㅇ신속도 얻는 기기

- 시분할 다중화기의 역동작 수행

- 다중화 장비: D(속도) = 단말기 A + 단말기 B + 단말기 C

- 집중화 장비: 단말기 A + 단말기 B + 단말기 C > D(속도) 

 

(5) 지능 다중화기(Statistical Time Division Multiplexer)

- 실제로 보낼 데이터가 있는 DTE에만 동적인 방식

- 각 부채널에 시간폭 할당

- 많은 데이터 전송 가능

- 가격 저렴, 접속에 소요되는 시간 짧음

- 주소 제어, 메니시 보관, 오류 제어 (Processor 존재)

 

(6) 광대역 다중화기

- 서로 다른 동기식 데이터를 묶어 광대역을 이용해 전송, 비트 삽입식

 

2-1 집중화 장비: 변복조기 공동 이용기(MSU) / 선로 공동 이용기(LSU)

(1) LSU(Line Sharing Unit, 선로공동기)

- 폴링에 의해 네트워크 제어

- RS-232C에 의한 접속, timing sourse, 정확한 타이밍 판정 가능

 

(2) MUS(Modem Sharing Unit, 변복조기 공동 이용기)

- 단일 포트 모뎀, 기기 간단, 모뎀 고장 시 모든 터미널 운영 불가

 

(3) PSU(Port Select Unit, 포트공동 이용기)

- 여러 대의 터미널이 하나의 공동 포트 이용, Poll/Selector 프로토콜

 

(4) PS(Port Select 포트 선택기)

- 사용중이 아닌 포트는 원하는 터미널에 연결, Contention 방식

 

(5) ITU-T표준안

- 호스트와 모뎀 사이 데이터 접속 규격, RS-232C

 

(6) V시리즈와 X 시리즈

V 시리즈	- 아날로그 데이터 전송하기 위한 기존 터미널용 인터페시으 - V.25: PSTN(공중회선)을 이용하기 위한 자동호출 및 응답장치 - V.24: DCE와 DTE간의 접속 회로 규격
X 시리즈	- 디지털 데이터 전송을 위한 인터페이스 - V시리즈에 비해 경제적 - X.24: 비동기식 DTE와 DCE 간의 인터페이스 규격 - X.21: 동기식 DTE와 DCE 간의 인터페이스 규격 - X.25: 패킷형 DTE와 DCE 간의 인터페이스 규격

 

 

3. DCE와 DTE의 인터페이스

(1) RS-232C

- V.24(아날로그 - 소리), X.21(디지털 - 이동전화): ITU-T

 

(2)특성

- 전기적 특성: 전압 수준 레벨 규정

- 기계적 특성: 상호 접속회로의 핀의 수, 크기, 형상, 레이아웃, 커넥터 규정

- 기능적 특성: 신호와 관계된 특성 규정

- 절차적 특성: 사건의 순서를 규정

DTR (Data Terminal Ready)	터미널 준비 완료	RTS (Request Send)	송신요구
DCD (Data Carrier Detect)	반송파 검출	RD (Receive Data)	데이터 송신
DSR (Data Set Ready)	준비완료	TD (Transmit Data)	데이터 전송
CTS (Clear To Send)	송신준비완료	FG (Frame Ground)	외함 접지