네트워크 구성 요소, 아날로그 신호와 디지털 신호, 교환 방식, 전송 방식

전송 매체의 종류와 특징

1. 유선 전송 매체

• 꼬임선(랜 케이블) : UTP(비차폐) 케이블 / STP(차폐) 케이블 
• 동축 케이블 : 외부 간섭에 강함, 대역폭이 큼, 케이블이 단단해 원하는 모양으로 시공하기 어려움
• 광섬유 케이블 : 빛을 사용해 전기적 간섭을 받지 않음(장거리 전송), 대역폭이 큼, 가격이 쌈, 충격에 약함

2. 무선 전송 매체

• 라디오파 : KHz ~ MHz eodur (AM/FM 방송, 지상파)
• - 주파수가 낮으면 전송 거리가 길어짐, 주파수가 높으면 전송 속도가 빨라짐
• 마이크로파 : 통신 선로를 설치하기 어려운 지역에 설치. GHz 대역, 속도는 빠르지만 장애물을 만나면 음영 구역
• - 이동 통신 : 고정된 위치가 아닌 장소에서 이동 중에 무선으로 통신하는 방법
• - 위성 통신 : 인공 위성을 이용한 통신 중계, 대륙 간 육해 간 통신 가능

네트워크 장비의 종류와 기능

1) 랜 카드 : 통신 케이블과 컴퓨터 연결 → 데이터 송수신 제어

2) UTP(비차폐) 케이블 : 컴퓨터와 네트워크 장비 연결

3) 허브 : 근거리 다른 네트워크와 연결, 여러 대의 단말 장치를 연결하기 위한 전송로 중계 장치

4) 라우터 : 서로 다른 네트워크를 상호 연결 하는 장비, 데이터가 목적지에 전달 될 수 있게 경로 설정

 

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아날로그 신호와 디지털 신호

아날로그와 디지털의 개념

1. 아날로그 : 디지털 신호에 대응 하는 것으로 물리적 변수의 신호. 연속적으로 변화하는 값

2. 디지털 : 아날로그 신호와 대비되는 신호 형태. 불연속적인 값을 가짐 → 데이터 전송 거리가 짧음

3. 아날로그 및 디지털 신호 변환

모뎀(MODEM) : 데이터 처리기에 적합한 데이터 형태 → 전송 장치에 적합한 형태로

코덱(CODEC) : 음성 또는 영상의 신호를 디지털 신호로 변환하는 코더 + 반대로 변환시켜주는 디코더

 

아날로그 신호의 구성 요소와 특징

진폭 : 볼트(V) - 전압 / 암페어(A) - 전류 / 와트(W) - 전력의 단위

주기 : 신호가 한 사이클을 완성하는 데 필요한 시간의 양

주파수 : 1초 동안 생성되는 신호 주기의 수

위상 : 첫 사이클의 상태를 표시한 것

 

디지털 신호의 구성 요소와 특징

디지털 신호는 비연속적이고,  아날로그 신호를 2진 부호 0과 1로 변환하여 통신하는 방식

 

비트 간격과 비트율

디지털 신호는 주기 → 비트 간격 / 주파수 → 비트율 사용

• 비트 간격 : 하나의 단일 비트를 전송하는 데 드는 시간
• 비트율 : 1초 동안 전송된 비트의 수를 의미

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교환방식

교환 방식

여러 장치들 간 일대일 통신이 가능하도록 연결하는 접속 형태에는 두 가지가 있음

• 그물형 : 여러 장치들을 각 쌍으로 point-to-point로 링크
• 선형 : 하나의 중앙장치를 두고 이것과 다른 장치 point-to-point 링크

→ 매우 큰 망에 적용하였을 때 너무 많은 하부 구조 필요함으로 효율적이지 못함

 

교환 방식에는 다음과 같은 방식이 있다. 회선 교환, 패킷 교환 방식이 널리 사용됨

• 회선 교환 : 물리적인 전용선을 점유하여 정보 전송. 회선
• - 교환기를 이용하여 회선 설정, 데이터 전송, 회선 해제 단계로 실행
• 패킷 교환
• 메시지 교환

패킷 교환 방식의 특징

패킷 교환 : 패킷을 전송 단위로 분할해서 전송하는 방식, 우회 경로를 통해 전송 → 통신이 중단되지 않음

-  헤더 부분 - 패킷 번호, 송수신지 등 데이터를 목적지로 전달하는 데 필요한 정보

분할 → 라우터로 라우팅하여 패킷 전송 → 재조립

(데이터그램 방식 : 각 패킷이 독립적으로 취급되는 교환 방식 /  가상 회선 방식 : 전송 전,  송신지와 수신지 간의 논리적 경로 성립)

 

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전송방식

1. 단방향 전송 : 한쪽 방향으로만 전송할 수 있는 방식

  ex) 라디오, 공중파 텔레비전

2. 반이중 전송 : 양방향 모두 주고 받을 수 있지만, 동시에 주고 받을 수 없음

  ex) 팩스, 휴대용 무전기

3. 양방향 전송(=전이중 전송) : 송수신 채널이 따로 존재, 동시에 양쪽 방향으로 정보를 주고 받을 수 있는 방식

  ex) 휴대전화, 인터넷 통신

 

4. 동기식 전송 : 통신 전에 통신 시작 신호를 보내 시작을 알림, 대량의 데이터 전송 -프레임

 

5. 비동기식 전송 : 전송 전 시작 신호 없이 데이터 전송, 한 번에 한 개의 문자 전송(시작 1비트, 데이터 8비트, 정지 1~2비트) - 키보드, 마우스

 

6. 직렬 전송 방식 : 한 개의 통신 회선을 통해서 한 비트씩 순차적으로 보냄. 수신 측에서 8비트 재조합  - 장점 : 가격이 쌈, 원거리 전송시 오류가 적음  - 단점 : 속도가 느림7. 병렬 전송 방식 : 데이터를 구성하는 각 비트를 각각 다른 통신선을 사용하여 동시에 전송.  - 짧은 거리, 많은 정보  - 장점 : 속도가 빠름  - 단점 : 가격이 비쌈, 직렬보다 오류가 많음

 

다중화의 개념

다중화 : 한 개의 통신 회선을 다수의 사용자가 공유함다중화기 : 다수의 개별적으로 독립된 신호를 동시에 송수신 할 수 있는 장치역다중화기 : 여러 개의 출력 중에서 하나를 선택하여 입력을 연결 시키는 장치

 

 

다중화 전송 방식의 특징과 종류

1. 주파수 분할 다중화 방식

전송 매체를 서로 다른 주파수 대역으로 구분되는 채널로 분할하여 정보 전송

하나의 전송로에 여러 개의 주파수 대역 존재 → 하나의 채널 구성

  - 장점 : 구현이 쉽고, 가격이 쌈

  - 단점 : 주파수의 유한, 채널 사이 주파수의 갭이 커서 주파수가 낭비됨.

  ex) TV, 라디오, 위성 방송

 

2. 시분할 다중화 방식

전송할 정보를 버퍼에 저장해 두고,  순차적으로 시간 슬롯에 따라 채널을 할당하여 전송

일정한 통신량을 모니터링  → 통신량이 많으면 시간을 많이 할당

  - 단점 : 사용자가 폭주해도 유연한 대처 가능, 디지털 아날로그 모두 적용 가능

 

3. 코드 분할 다중화 방식

각자에게 할당된 고유의 코드를 사용하여 다중화 하는 방식 - 시분할, 주파수 분할 동시에 → 보안성↑