6 장 디지털 데이터 전송 : 인터페이스와 모뎀, DSL 6.1 디지털 데이터 전송 6.2 DTE-DCE 인터페이스 6.3 그 밖의 인터페이스 표준 6.4 모뎀(MODEM) 6.5 56K 모뎀 6.6 케이블 모뎀 6.7 DSL 기술 6.8 요약

6.1 디지털 데이터 전송 하나의 장치에서 선으로 연결된 다른 장치까지 데이터 전송 방법

디지털 데이터 전송(계속) 병렬 전송(parallel transmission) 한 비트가 아닌 그룹으로 n 비트 데이터 전송 장점 : 속도(speed) 단점 : 고가(expansive) 전송거리(short distance): 최대 25 feets

디지털 데이터 전송(계속) 병렬 전송

디지털 데이터 전송(계속) 직렬 전송(serial transmission) 한 비트씩 전송 하나의 채널 필요 장점 : 단일 채널, 저가 단점 : 인터페이스 변환기 요구

디지털 데이터 전송(계속) 직렬 전송

디지털 데이터 전송(계속) 비동기 전송(Asynchronous Transmission) 각 바이트의 시작과 끝부분에 하나의 시작 비트(0)와 하나 또는 그 이상의 종료 비트(1) 전송

디지털 데이터 전송(계속) 동기전송(synchronous transmission) 장점 : 속도(speed) 시작/종료 비트 또는 간격 없이 전송 장점 : 속도(speed)

6.2 DTE-DCE 인터페이스 DTE(Data Terminal equipment) : 데이터 단말장치 DCE(Data Circuit-terminating Equipment) : 데이터 회선 종단 장치

DTE-DCE 인터페이스(계속) DTE(Data Terminal Equipment) 단말(terminal) 2진 디지털 데이터의 발신지 또는 목적지인 장치 단말(terminal) 마이크로컴퓨터(microcomputer) 컴퓨터(computer) 프린터(printer) 팩스(fax machine) 디지털 데이터를 생성 또는 처리하는 모든 장치 등

DTE-DCE 인터페이스(계속) DCE(Data Circuit-Terminating Equipment) 망을 통하여 아날로그 또는 디지털 신호 형태로 데이터를 전송/수신하는 모든 장치 변복조 장치(Modulator/demodulator)

DTE-DCE 인터페이스(계속) 표준(Standard) DTE와 DCE간의 연결 정의

DTE-DCE 인터페이스(계속) 표준 미국 전자산업협회(EIA) 국제전기통신연합-통신표준위원회(ITU-T) EIA-232 V 계열 (전화망에 관한 데이터 통신) X 계열 (데이터 통신망에 대한 데이터통신)

DTE-DCE 인터페이스(계속) EIA-232 인터페이스(RS-232) 기계적 규격 전기적 규격 암/수 DB-25핀 컨넥터가 연결된 25-선 케이블로서 인터페이스 규정 15m(50 feet)이상 넘을 수 없다 전기적 규격 전압 준위와 신호 유형 정의(예 : NRZ-L)

DTE-DCE 인터페이스(계속) 데이터 송신 데이터를 인식하기 위해서, 신호의 진폭은 3과 15볼트, 또는 –3과 –15볼트 사이여야 한다

DTE-DCE 인터페이스(계속) 제어와 타이밍 신호의 OFF는 –3볼트 이하 ON은 +3볼트 이상으로 보내야 한다

DTE-DCE 인터페이스(계속) 기능 규격

DTE-DCE 인터페이스(계속) 예: 동기 전이중 전송

DTE-DCE 인터페이스(계속) 널(null) 모뎀 DCE가 있을 때와 없을 때 정규 데이터 핀 연결 호환되는 두 개의 장치를 직접 연결하기 위해 모뎀이 필요 없다 데이터 교환을 다룰(준비, 전송, 종료 등) 인터페이스만 필요 DCE가 있을 때와 없을 때 정규 데이터 핀 연결

DTE-DCE 인터페이스(계속) 교차 연결 널 모뎀 핀 연결

6.3 그 밖의 인터페이스 표준 보다 빠른 속도 그리고/또는 먼 거리를 원하는 사용자 요구 충족 E IA-449 EIA-530 X.21

그 밖의 인터페이스 표준(계속) EIA-449 DB-37 핀 커넥터 DB-9핀 커넥터

그 밖의 인터페이스 표준(계속) 핀 기능 범주 I 핀 범주 II 핀 EIA-232와 호환

그 밖의 인터페이스 표준(계속) 범주 I 핀

그 밖의 인터페이스 표준(계속)

그 밖의 인터페이스 표준(계속) 범주 II 핀 – EIA-232에 없거나 재정의된 새로운 핀 주파수 선택 시험 모드 공통 수신 로컬 루프백(loopback) 원격 루프백 주파수 선택 시험 모드 공통 수신 서비스 중인 터미널 선택 대기 새 신호 대기 표시기 공통 송신

그 밖의 인터페이스 표준(계속) X.21 ITU-T에 의해 설계된 인터페이스 DB-15 커넥터

그 밖의 인터페이스 표준(계속) DB-15 핀

6.4 모뎀 DCE의 가장 일반적인 유형 변조기(modulator)와 복조기(demodulator) 합성어

모뎀(계속) 모뎀 변복조 장치 변조기 : 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환 복조기 : 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환

모뎀(계속) 전송률 대역폭 각 회선은 전송되는 신호 주파수의 상한선과 하한선을 갖는다. 이 제한된 범위를 대역폭(bandwidth)이라 한다

모뎀(계속) 모뎀 속도 ASK(Amplitude Shift Keying) 반이중 ASK의 보오율

모뎀(계속) 전이중 ASK의 보오율 ASK는 좋은 비트 전송율을 가지지만, 잡음 때문에 오늘날에는 사용하지 않음

모뎀(계속) FSK(Frequency Shift Keying) 반이중 FSK의 보오율

모뎀(계속) 전이중 FSK의 보오율

모뎀(계속) 모뎀의 이론적인 비트 전송율

모뎀(계속) 모뎀 표준 벨(Bell) 모뎀 ITU-T 모뎀

모뎀(계속) Bell 모뎀

모뎀(계속) ITU-T 모뎀 표준

모뎀(계속) ITU-T/Bell 호환성

모뎀(계속) 지능형 모뎀 Hayes Microcomputer Products사에서 처음 소개 자동응답과 다이얼링과 같은 여러 가지 부가적인 기능을 지원하는 소프트웨어 포함 AT Command[parameter] command[parameter] … EX) ATDT4088648902

모뎀(계속) AT 명령어

6.5 56K 모뎀 전통적인 모뎀 데이터 전송률 33.6Kbps 제한

56K 모뎀(계속) 56K 모뎀

56K 모뎀(계속) 왜 56Kbps 모뎀인가? 전화회사가 음성을 디지털화하는 방법 교환국에서 PCM과 역PCM 사용 128개의 준위(표본당 7비트)로 초당 8,000번 표본 채집 56Kbps = 8,000 × 7 = 56,000

6.6 케이블 모뎀 CATV(Community Antenna TV) 동네 안테나 TV(동네 언덕배기나 빌딩 꼭대기에 있는 안테나가 TV 방송국의 신호를 수신하여 동축 케이블을 통해 공동체에 분배) → 단방향 헤드엔드(head end) : 가입자에게 서비스를 제공하기 위해 지역 케이블 TV 사무실에 있는 모든 설비

6.6 케이블 모뎀 케이블 TV 대역폭: 최대 750 MHz(동축케이블) 이중 2개의 대역을 업로드와 다운로드로 사용

6.6 케이블 모뎀(계속) 다운로딩 업로딩 40MHz 이상의 범위에서 6MHz 대역폭 요구 복조기술 : 64-QAM(한번에 6비트) 다운로드 데이터 전송률 : 6MHz × 6 = 36 Mbps 현재 PC의 데이터 전송률 : 3M ~ 10Mbps 업로딩 40MHz 이하의 범위에서 6MHz 대역폭 요구 변조기술 : QPSK(한번에 4비트) 업로드 데이터 전송률 : 6MHz × 2 = 12Mbps 현재의 데이터 전송률 : 500Kbps에서 1Mbps

6.6케이블 모뎀 HFC(Hybrid Fiber-Coaxial) 망 2세대 케이블 TV 망 → 양방향 광섬유 동축 혼합 망: 광섬유와 동축 케이블을 섞어 사용 지역 케이블 꼭지(RCH: regional cable head)는 통상 400,000 가입자까지 지원

6.6 케이블 모뎀 대역폭 동영상 대역 : 54MHz에서 550MHz 제공, 채널당 6MHz, 총 80개의 채널 가능

6.6 케이블 모뎀(계속) 케이블 모뎀(CM: cable modem) ADSL 모뎀과 유사

케이블 모뎀(계속) 케이블 모뎀 전송 시스템(CMTS : cable modem transmission system)

케이블 모뎀(계속) 데이터 전송 방식 케이블 시스템 접속상의 데이터 규격(DOCSIS) : Data over Cable System Interface Specification 멀티미디어 케이블 네트워크 시스템에서 개발 CMTS에서 CM으로 데이터를 전달하기 위해 필요한 모든 프로토콜 규정 업스트림 통신 다운스트림 통신

6.7 DSL 기술 디지털 가입자 회선(DSL : digital subscriber line) 기존 전기통신 네트워크를 이용하여 데이터, 소리, 영상, 멀티미디어 등과 같은 정보를 고속으로 전송하기 위한 새로운 기술 DSL 계열 : ADSL, VDSL, HDSL, SDSL

ADSL은 가정 사용자들을 위해 설계된 비대칭 통신 기술이며 업무 환경에는 적절하지 않다. ADSL(Asymmetric Digital Subscribe Line) 비대칭 디지털 가입자 회선 기존의 지역 루프를 변경하지 않고 디지털 회선으로 만든 것 하향 스트림이 상향 스트림보다 높은 데이터 전송률 ADSL은 가정 사용자들을 위해 설계된 비대칭 통신 기술이며 업무 환경에는 적절하지 않다.

기존의 가입자회선은 1.1 MHz까지의 대역폭을 감당할 수 있다. DDL 기술(계속) 기존의 가입자회선은 1.1 MHz까지의 대역폭을 감당할 수 있다. ADSL은 적응 기술이다. 가입자회선의 조건에 따라 데이터 전송속도를 조정한다.

DSL 기술(계속) 변조 기법 이산 다중음조 기술(DMT, Discrete Multitone Technique) 기법 이용 QAM과 FDM 결합

DSL 기술(계속) 대역폭 분할

DSL 기술(계속) 실제 비트 전송률 24개 채널 사용 24 × 4 Kbps × 15 또는 1.5 Mbps 상향 스트림(upstream) 24개 채널 사용 24 × 4 Kbps × 15 또는 1.5 Mbps 대략 64 Kbps에서 1 Mbps 하향 스트림(downstream) 224개의 채널 사용 224 × 4Kbps × 15 또는 12Mbps 대략 500 Kbps에서 8Mbps

DSL 기술(계속) 고객 쪽 ADSL 모뎀

DSL 기술(계속) 전화회사 쪽 DSLAM 디지털 가입자 회선 접근 다중기(DSLAM: digital subscriber line access multiplexer)

DSL 기술(계속) SDSL(Symmetric Digital Subscriber Line) 하향과 상향 방향의 대역폭이 같음 많은 양의 데이터를 주고 받는 업무 환경에 적합 HDSL(High rate Digital Subscriber Line) T1 회선의 대안으로 Bell Core에서 개발 2B1Q 부호화 방식 이용 3.6 Km 이내에서 중계기 없이 2Mbps 전송률을 얻음 2개의 꼬임쌍선 이용(전이중) VDSL(Very high bit rate digital Subscriber line) 짧은 거리(800-1800미터 사이)에서 동축, 광섬유, 꼬임쌍선 사용 DMT 방식을 사용하여 상향 1.5 - 2.5Mbps, 하향 50 - 55Mbps 제공

DSL 기술(계속)

6.5 요약

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