정보통신 개론

통신은 무엇인가? 통신은 약속(Protocol)이다. 각 대상과 대상의 정보(데이터)의 송수신을 의미하지만, 결국 컴퓨터(기계)와 컴퓨터(기계)사이의 정보(데이터) 전송 통신에서 프로토콜이 존재하지 않으면 통신이 이루어질 수 없음 서로간의 프로토콜이 맞지 않으면 통신이 이루어 질 수 없음

정보통신과 데이터 통신의 차이 정보든 데이터든 결국 통신에 사용되는 것은 전기신호 (별도의 전송회선 필요없는 전력선통신) 데이터는 정보의 부분집합 데이터=컴퓨터에서 처리하는 자료=디지털 자료, 디지털화 가능자료 정보=디지털 자료 이거나 아날로그 자료 모두 포함 데이터통신의 예에서 음성을 매개체로 한 음성통신은 잘못된 예임. 전화통화는 정보통신은 될 수 있으나 데이터 통신으로는 맞지 않다. 컴퓨터로 디지털화 된 음성(보이스 메신저)을 사용한 통신은 데이터통신의 일 예임 데이터 통신과 정보통신은 개념은 거의 비슷

정보(데이터)통신의 정의 정보 (010101=디지털) 통신 처리 전기적 통신(010101=디지털) 정보처리:컴퓨터기술 전기적 신호를 통한 비트적 신호 빛을 이용한 통신

통신의 3요소 전송매체 정보원 source 전송매체 (회선) 수신원 (정보처리원) 정보목적지 수신 측 에서만 정보처리 가능 터미널(DTE) 단말기 (단말기에는 정보처리능력이 없음 입,출력 기능만 있다.) 컴퓨터

통신의 3요소 정보통신망의 3대 동작 1.(신호)전달기능 2.신호기능 3.제어기능 전송매체 Client (Server) Server (Client) 전송매체 (회선) 터미널(DTE) 지능형(Smart)단말기 현재의 통신형태는 정보를 주는 쪽과 받는 쪽이 모두 정보처리가 가능한 Client /Server System 사용 분산처리의 일환

정보통신망의 3대 기능/ 정보통신망의 3대 구성요소 전송매체 A B 전송매체 (회선) (신호)전달기능 신호기능 제어기능 단말장치 교환장치 전송장치

데이터 통신시스템의 기본구성요소 단말기는 정보처리능력이 없는 Dummy형을 의미한다. 단말장치 신호변환장치 데이터 전송계 전송회선 통신회선 통신제어장치 데이터통신 시스템 하드웨어 데이터 처리계 컴퓨터 소프트웨어 단말기는 정보처리능력이 없는 Dummy형을 의미한다.

데이터 통신의 흐름 데이터전송회선 처리계 전송계 원격지의 입출력장치 01010101 (디지털) 01010101 (디지털) 통신회선 컴퓨터(DTE) 단말장치(DTE) 통신제어장치(CCU) 신호변환장치(DCE) 통신제어장치(CCU) 처리계 01010101 (디지털) 전송계 원격지의 입출력장치 통신시스템의 4대 구성요소 : 단말기, 전송회선, 통신제어장치, 컴퓨터 정보통신시스템의 3대 요소 : 단말장치, 전송장치, 컴퓨터(통신제어장치) 데이터통신시스템의 3대 요소 : 단말장치, 전송장치, 통신제어장치(컴퓨터)

터미널 통신제어 장치 A B 4Mbps 25Mbps 데이터 전송회선과 컴퓨터(DTE)를 연결하는 장치 통신 양극단에 존재하는 장치/통신시스템과 사용자의 접접의 위치 (전화기,FAX,휴대폰,리모콘,컴퓨터) 입출력담당 통신제어 장치 데이터 전송회선과 컴퓨터(DTE)를 연결하는 장치 위치는 DTE와 DCE 사이에 존재 전송제어 : 통신의 시작과 종료제어, 송수신권 제어,교환,분기 동기제어 : 타이밍을 맞추는 것, 통신회선의 전송속도와 중앙처리장치 속도사이의 조정 오류제어, 흐름제어 A B 4Mbps 25Mbps

신호변환장치 1. 전화기(아날로그 데이터  아날로그 신호) 단말장치와 통신제어장치를 통신회선에 접속하는 장치 데이터 회선 종단 장치라고도 한다. 1. 전화기(아날로그 데이터  아날로그 신호) 송화기:음성에너지전기적 신호 수화기:전기적에너지음성에너지 2. 모뎀: 디지털신호(컴퓨터)-전송가능한 아날로그 신호(3~3400hz)로 변조아날로그 회선아날로그신호디지털신호 공중전화통신망(PSTN) : KT(일반전화망) 공중데이터통신망(PSDN):KT(데이터통신망) 3. CODEC : Coder / Decoder (H/W) 아C디C아 4. DSU(256Kbps이하):(=CSU 256Kbps이상) 디(단극성:멀리가지 못함)  D  디(양극성:멀리감)

DSUPC방 생각하기 Network Internet Digital 회선 HUB Router DSU LAN

다중화기(Multiplexer=MUX) DeMultiplexer 하나의 통신회선을 공유 다중화기 다중화기 입력 단말기 다중화기는 Multiplexer와 Demultiplexer 의 기능을 동시에 가짐 복수의 신호를 하나로 만들어주는 장비 하나의 통신회선에 다수의 터미널이 공유할 수 있도록 하는 것 1:1로 연결시 복잡하고,비용이 증가한다. Multi-Point 방식 : 여러장비가 하나의 장비에 연결 Point to Point 방식 : 1:1연결방식 P2P

다중화기법 채널1 채널2 채널3 채널4 주파수분할 다중화 (FDM :Frequency-Division) 아날로그 신호를 각각 다른 주파수로 정보가 들어옴 (TV와 Radio 에서 사용하는 방식) MBC 93.1 Mhz KBS 88.9 Mhz 주파수 채널1 Guard Band : 각 채널간의 간섭을 막기위한 공간 채널2 채널3 채널4 시간 대역폭이 넓을 수록 많은 정보를 보낼 수 있다. 공유회선의 대역폭이 넓어야하는 제한이 있음

다중화기법 시분할 다중화 (TDM :Time Division Multiplexing) : 한 전송로의 데이터 전송시간을 일정한 시간 폭으로 나누어 각 채널에 배정 부호분할 다중화 (CDMA) : 코드를 분할하여 하나의 회선에 여러정보 송출(전화선) 공간분할 다중화(SDM) : 인공위성 등에서 사용 주파수 4 3 2 1 시간

다중화기법 주파수분할 다중화의 특징 (FDM :Frequency-Division) 주파수 대역폭을 작은 대역폭으로 나누어 전송 하나의 채널에 주파수 대역별로 전송로가 구성 전송하려는 신호의 필요한 대역폭보다 전송매체의 유효대역폭이 클 때 사용 케이블 혹은 TV공중파 텔레비전에 적용 채널간의 간섭을 막기 위해 완충지역으로 보호대역이 필요 시분할 다중화기의 특징(TDM :Time Division Multiplexer) 대역폭의 이용도가 높아 고속전송에 용이

데이터 전송개요 주파수 (Frequency) :신호의 주기,hz 진폭(Amplitude) :신호의 높낮이 위상(Phase) :신호의 시작위치 주파수 : 1초에 완성되는 주기의 횟수 (hz) 각 물체의 고유주파수에 똑같은 주파수를 부여하면 파괴됨 진폭 위상 1주기(hz) 주파수대역의 종류 음성 : 300~3400hz HF(High Frequency) : 3~30Mhz VHF(Very….. ) : 30~300 Mhz :일반 TV채널 UHF (Ultra ……. ) : 300~3000 Mhz :유선 TV 채널 SHF(Super…….. ) : 3000~30000 Mhz

데이터 전송개요 변조시 상태 변화 수 기본정보+부가전송정보 bps baud 베어러속도( bps) : 실질적인 전송속도 1비트 : 모노비트 2개의 아날로그 신호를 만듬(2의 1승) 2비트 :디비트4개의 아날로그 신호를 만듬 (2의 2승) 3비트:트리비트8개의 아날로그 신호를 만듬 (2의 3승) 4비트 :쿼드비트 16개의 아날로그의 신호를 만듬(2의 4승) Tri비트를 사용하였다. 1200baud 일 때 몇 bps인가 1200*3=3600bps 7200bit는 Tri비트를 사용하면 몇 baud인가? 7200/3=2400buad 9600[bps]의 비트열(bit stream)을 8진 PSK로 변조하여 전송하면 변조속도는? 8진2의 3승 상태변화수 :3

데이터전송방식 전송매체:전화선,UTP케이블 아날로그 방식의 전송은 잡음에 민감할 수 밖에 없다. 디지털: 코드화 되어 있어 암호화에 유리 전송매체: MW,광케이블, 동축케이블(BNC) 1 1 1 1 패킷전송방식에 주로 사용/디지털 방식은 상대적으로 잡음에 강한 편이다 / 장거리 전송에 유리 /DSU와 CSU필요 디지털이 되었든 아날로그가 되었든 결국 신호감쇄 현상을 겪게 되고, 장거리 전송을 위해 증폭기(리피터)가 필요하게 된다. 유효전송거리 유효전송거리 리피터(중계기,증폭기)

전송제어 데이터의 원할 한 흐름을 위해 입.출력제어, 동기제어, 오류제어, 회선제어, 흐름제어 등을 수행함. 전송제어 프로세스 전화선 연결-회선 접속 다이얼 특정인에 연결-데이터링크 설정 통화-특정인과의 통화 – 정보메세지 전송 통화 끝-링크 종료 전화선 빼기-회선 절단

통신프로토콜 구문(Syntax) : 형식  각 산에 동일한 개수의 봉화대를 세운다 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 의미(Semantics) :  각 봉화대의 연기의 상태로 각각의 의미를 부여 동기(Timing) :  각 봉화대의 연기가 피어오르면 그 연기가 꺼지기 전에 시간에 맞춰 다른 봉화대에 연기를 피워야 한다

통신프로토콜의 기능 1.동기제어(Timing제어) 2.분리와 재결합(패킷 분해, 조립) 3흐름제어(Trapic : 라우터) 4.순서제어(도착한 패킷의 순서) 5.주소지정(IP Address) 6.에러제어 7.경로제어 8.캡슐화

OSI 참조모델 흐름제어 : 패킷의 이동량이 많아 혼잡할 경우 패킷의 흐름 제어 레벨 명칭 상위레벨 7. 응용계층(Application) : 통신을 하기 위한 프로그램 6. 프레젠테이션 계층(표현계층) : 암호화, 압축 5. 세션계층 : 논리적 연결(동기화) 4. 트랜스포트(전송)계층 : 신뢰성있는 전송(WAN, TCP, UDP) 하위레벨 3. 네트워크계층 : 흐름제어, 오류제어라우팅(Router, IP, X.25) 2. 데이터링크계층 : 흐름제어, 오류처리, 동기화(LAN, HDLC, LAP-B) 1.물리계층(Physical Layer) :부호화,변조,복조,전기신호(RS232C, X.21, UTP, 광케이블, BNC케이블) 흐름제어 : 패킷의 이동량이 많아 혼잡할 경우 패킷의 흐름 제어 오류제어 : 전송 중 패킷이 분실되었을 때 재전송을 요구

통신절차 인터넷 네트워크계층 전송계층 데이터링크계층 HDLC ROUTER DSU/CSU LAN Lan카드 (MAC WAN Address) WAN 물리계층 LAN에서 나와서 외부로 가기위한 경로 지정 Lan카드 (MAC Address) HUB Lan카드 (MAC Address)

IP, ICMP, ARP(IPMAC), RARP(MACIP) TCP / IP 인터넷 대표 프로토콜 서로다른 기종의 컴퓨터에서 데이터 송수신이 가능하도록 해주는 프로토콜 TCP Transport 계층 IP  Network 계층 TCP : 신뢰성 o 연결성 / UDP : 신뢰성 x 비연결성 TCP : TCP헤더에 출발지, 도착지 번호, 일련번호 등이 있음 전송확인전송(재전송) 네트워크계층의 프로토콜(라우터 프로토콜) IP, ICMP, ARP(IPMAC), RARP(MACIP)

교환회선과 전용회선 1.교환회선 1)교환기에 의해서 연결되는 방식 2)전용회선에 비해 전송속도가 느림 3)전송할 데이터 양이 적고 회선 사용시간이 짧을 시 사용 2.전용회선 1)회선이 단말기사이에 고정되어 있는 방식 2)전송속도가 빠르다 3)Point to Point / Multi Point (Multi Drop) : 다중화기 필요

LAN의 특징 공중망을 이용하는 광역 통신망에 대조 되는 개념 기본적인 회선망의 형태로 성형,버스형, 링형, 계층형이 있다. 전송매체 : 동축케이블, 광섬유, 꼬임선 방송형태의 이용이 가능(브로드캐스트) 베이스밴드방식 / 브로드밴드 방식이 있음 A B 베이스밴드:변조 X 변복조기 A B 브로드밴드:변조 O

매체접근제어 CSMA /CD 데이터의 충돌을 막기 위해 송신 데이터가 없을 때에만, 데이터를 송신하고 다른 장비가 송신중 일 때는 송신을 중단하고 일정시간 대기한다. 전송 도중 충돌이 감지되면 즉시 전송을 멈추고 충돌을 알리는 (JAM)신호를 송출 통신량이 적을 때 채널 이용률이 높음 Carrier Sense :송신 전 케이블신호 검출(사용여부) Multiple Access :케이블이 비어있으면 누구나 송신 Collision Detection : 충돌 발생 검출 및 재전송