컴 퓨 터 네 트 워 크 - 7 장 전송매체 ( 물리층 ) - 충북대학교 컴퓨터교육과 박 찬 교수 2012 년 3 월 27 일

7 장 전송매체 (Transmission Media) 유도매체 (Guided Media) 비유도매체 (Unguided Media) 2

3 전송매체 전송매체와 물리층

4 전송매체 ( 계속 ) 두 가지 형태로 분류 : 유도매체, 비유도매체 전송매체의 종류

7.1 유도매체 꼬임쌍선 (Twisted-Pair Cable) – 두 가지 형태 : unshielded( 비차폐 ) and shielded( 차폐 ) 비차폐선 (UTP:Unshielded Twisted-Pair) 케이블 – 오늘날 통신매체에서 사용하는 가장 일반적인 형태 꼬임쌍선의 주파수 범위 5

6 유도매체 ( 계속 ) 꼬임쌍선케이블 (Twisted-Pair Cable) –2 개의 도선 ( 일반적으로 구리 ) 으로 구성 – 각 도선은 색깔을 가짐

7 유도매체 ( 계속 ) 비차폐 대 차폐 꼬임쌍선 –UTP 와 STP

8 유도매체 ( 계속 ) CategoryBandwidthData RateDigital/AnalogUse 1very low< 100 kbpsAnalogTelephone 2 < 2 MHz2 MbpsAnalog/digitalT-1 lines 3 16 MHz 10 MbpsDigitalLANs 4 20 MHz 20 MbpsDigitalLANs MHz 100 MbpsDigitalLANs 6 (draft) 200 MHz 200 MbpsDigitalLANs 7 (draft) 600 MHz 600 MbpsDigitalLANs 비차폐 꼬임쌍선 (UTP) 표준의 등급 (EIA) –UTP 범주

9 유도매체 ( 계속 ) 비차폐 꼬임쌍선 (UTP) 연결구 – 전화 젝과 같은 snap-in 플러그 형태 : RJ45 컨넥터

10 유도매체 ( 계속 ) UTP 성능

11 유도매체 ( 계속 ) 동축 케이블 (Coaxial Cable) – 높은 주파수 범위의 반송 신호

12 유도매체 ( 계속 ) CategoryImpedanceUse RG  Cable TV RG  Thin Ethernet RG  Thick Ethernet 동축 케이블 표준 (Coaxial Cable Standards) – 무선국 (RG, radio government) 에서 분류 – 동축 케이블 카테고리

13 유도매체 ( 계속 ) 동축 케이블 연결구 –BNC 연결구

14 유도매체 ( 계속 ) 동축 케이블 성능

유도매체 ( 계속 ) 광섬유 케이블 (Optical Fiber) – 유리나 프라스틱으로 구성 – 빛의 형태로 신호를 전송 빛의 특성 – 전자기적인 에너지 형태 – 진공상태에서 고속 : 300,000km/s, 초당 186,000 마일 – 밀도가 높은 매체를 통과할 때는 속도가 감소 15

16 유도매체 ( 계속 ) 굴절 (Refraction) – 입사각 : 두 물질의 경계면에 수직인 선과 빛이 이루는 각 – 임계각 : 입사한 빛이 경계면을 따라 꺽이는 입사각 – 굴절 : 입사각이 임계각 보다 작을 때 – 반사 : 입사각이 임계각보다 클 때, 나타나는 현상을 ‘ 반사 ’

17 유도매체 ( 계속 ) 빛의 방향 전환 광섬유

18 유도매체 ( 계속 ) 전파 방식 (Propagation Model) – 현재 기술은 광채널을 따라 빛의 전달을 위해 2 개의 모델을 지원한다.

유도매체 ( 계속 ) 다중모드 (Multimode) – 단계지수 (Step index) – 여러 개의 광원이 서로 다른 경로로 코어를 통해 다중 빔이 전달 19

유도매체 ( 계속 ) 다중모드 (Multimode) – 등급지수 (graded-index) 20

유도매체 ( 계속 ) 단일 모드 (Single Mode) 21

22 유도매체 ( 계속 ) TypeCoreCladdingMode 50/ Multimode, graded-index 62.5/ Multimode, graded-index 100/ Multimode, graded-index 7/ Single-mode 광섬유 크기

23 유도매체 ( 계속 ) 케이블의 구성 – 유리나 프라스틱 재료 사용 – 내부코어는 크기와 정밀도가 완전해야 하며 순도가 높아야 한다 – 외부자켓은 테프론 코팅, 프라스틱 코팅, 섬유질 프라스틱, 금속 성 망으로 되어있다.

24 유도매체 ( 계속 ) 광섬유 케이블 연결구 – 가입자 채널 연결구 : 케이블 TV – 곧은 끝 연결구 : 케이블 네트워킹 장비 –MT-RJ : RJ45 와 같은 크기

25 유도매체 ( 계속 ) 광섬유 성능

유도매체 ( 계속 ) 광케이블의 장점 – 높은 대역폭 광섬유 – 낮은 신호 감쇠 – 전자기 방해에 대한 면역 – 부식 재질에 대한 저항 – 가벼운 무게 – 신호 엿듣기에 대한 내성 광케이블의 단점 – 설치 / 관리 – 단방향 – 비용 26

비유도 매체 (Unguided media) 무선 주파수 (Radio Frequency) – 지면 전파 – 공중 전파 – 가시선 전파

28 비유도 매체 ( 계속 ) 무선파의 전파 – 전파 유형

비유도 매체 ( 계속 ) 전파 유형 – 지면 전파 대기권의 낮은 부분을 통하여 전달 – 공중 전파 2 가지 방법이 있는 데 안테나에서 안테나로 전파 대기권의 높은 층으로 각도를 주어 방송하여 반사되게 한다 – 가시선 (Line-of-Sight) 전파 안테나에서 안테나로 높은 주파수 신호를 전파 29

30 비유도 매체 ( 계속 ) BandRangePropagationApplication VLF3–30 KHzGroundLong-range radio navigation LF30–300 KHzGround Radio beacons and navigational locators MF300 KHz–3 MHzSkyAM radio HF3–30 MHzSky Citizens band (CB), ship/aircraft communication VHF30–300 MHz Sky and line-of-sight VHF TV, FM radio UHF300 MHz–3 GHzLine-of-sight UHF TV, cellular phones, paging, satellite SHF3–30 GHzLine-of-sightSatellite communication EHF30–300 GHzLine-of-sightLong-range radio navigation 대역

31 비유도 매체 ( 계속 ) 무선 전송

비유도 매체 ( 계속 ) 라디오파 – 마이크로파에 비해 낮은 대역 –3KHz ~ 1GHz – 전방향 전파 – 벽을 통과 – 같은 주파수를 사용하여 전송하는 안테나에 방해 받음 32

33 비유도 매체 ( 계속 ) 전방향 안테나

비유도 매체 ( 계속 ) 34 라디오파는 라디오 및 텔레비전, 호 출기 등과 같은 멀티캐스트 ( 일대다 ) 에 사용된다.

비유도 매체 ( 계속 ) 마이크로파 –1~300 GHz 의 주파수를 갖는 전자기파 – 단방향 전파 – 가시선 전파 – 벽을 통과 못함 35

36 비유도 매체 ( 계속 ) 단방향 안테나 – 포물선 접시 안테나 (parabolic dish antenna) – 뿔 안테나 (horn antenna)

37 비유도 매체 ( 계속 ) 마이크로파는 휴대전화, 위성 통신, 무선 LAN 과 같은 유니캐스트 ( 일대일 ) 통신에 사용된다.

비유도 매체 ( 계속 ) 적외선 –300GHz ~ 500 GHz – 단거리 통신에 사용 – 벽 통과 못함 – 다른 시스템에 방해 안줌 – 외부에서 사용 불가 – 넓은 대역폭 38

39 비유도 매체 ( 계속 ) 적외선 신호는 가시선 전파를 통하여 닫힌 공간에서 단거리 통신에 사용될 수 있다.