7장 전송매체 7.1 유도매체(Guided Media) 7.2 비유도매체(Unguided Media) 7.3 성능(Performance) 7.4 요약

전송매체(계속) 모든 통신장치는 데이터를 표현하기 위해 신호 사용 신호는 전자기적인 형태로 진공이나 공기, 또는 다른 전송매체를 통해 전달

전송매체 전송 매체 분류: 유도매체, 비유도매체

7.1 유도매체 꼬임-쌍선(Twisted-Pair Cable) 두 가지 형태 : unshielded(비차폐) and shielded(차폐) 비차폐 꼬임-쌍선(UDP: Unshielded Twisted-Pair) 케이블 오늘날 통신매체에서 사용하는 가장 일반적인 형태 DSL 기술, 10Base-T나 100Base-T와 같은 근거리통신망에 사용

유도매체(계속) 꼬임-쌍선(Twisted-Pair Cable) 2개의 도선(일반적으로 구리)으로 구성 각 도선은 색깔을 가짐

유도매체(계속) 병렬 회선에 대한 잡음 효과

유도매체(계속) 꼬임-쌍선에서 잡음 효과

유도매체(계속) 비차폐 꼬임-쌍선(UTP)의 장점 5개의 비차폐 꼬임-쌍선으로 구성된 케이블 값이 싸고, 사용하기 편하고, 설치가 쉽다 5개의 비차폐 꼬임-쌍선으로 구성된 케이블

유도매체(계속) 비차폐 꼬임-쌍선(UDP) 표준의 등급 1등급 : 기본 꼬임-쌍선 (전화 시스템) 2등급 : 4 Mbps급 음성과 디지털 데이터 전송 3등급 : 10 Mbps급(현재, 표준 케이블) 데이터 전송 4등급 : 16 Mbps급 전송률 5등급 : 100Mbps급 데이터 전송 사용 5e등급: 250Mbps급 데이터 전송 사용 6등급 : 250Mbps급 데이터 전송 사용 7등급: 600Mbps급 데이터 전송 사용

유도매체(계속)

유도매체(계속) 비차폐 꼬임-쌍선(UTP) 연결구(connector) 전화 젝과 같은 snap-in plug 형태

유도매체(계속) 차폐 꼬임-쌍선(STP: Shielded Twisted-Pair) 케이블 UTP와 같은 성능을 가짐 고가, 잡음에 덜 민감

유도매체(계속) 동축 케이블(Coaxial Cable) 높은 주파수 범위의 반송 신호 동축선의 주파수 범위

유도매체(계속) 동축 케이블 꼬임-쌍선보다 더 높은 주파수 영역 신호 전달

유도매체(계속) 동축 케이블 표준 RG(radio government)에서 분류 RG-8 - 굵은 이더넷(Thick Ethernet) 에 사용 RG-9 - 굵은 이더넷(Thick Ethernet)에 사용 RG-11 - 굵은 이더넷(Thick Ethernet)에 사용 RG-58 - 가는 이더넷(Thin Ethernet)에 사용 RG-59 – 케이블 TV에 사용

유도매체(계속) 동축 케이블 연결구 BNC(bayonet-Neil Concelman) 연결구 BNC 연결구, BNC T 연결구, BNC 종단기

유도매체(계속) 동축 케이블 응용 아날로그 전화망에서 동축 케이블 사용 케이블 TV 망도 동축 케이블 사용 얇은 이더넷은 RG-58 동축 케이블과 BNC 연결구 사용 10Base5 이더넷은 RG-11(굵은 동축 케이블)을 사용

유도매체(계속) 광섬유(Optical Fiber) 빛의 성질 유리나 프라스틱으로 구성 빛의 형태로 신호를 전송 전자기적인 에너지 형태 진공상태에서 고속 : 300,000km/s. 빛의 속도는 이동하는 매체의 밀도에 의존: 밀도가 높은 매체를 통과할 때는 속도가 감소

유도매체(계속) 굴절(Refraction) I(incidence): 입사 R(refract): 굴절

유도매체(계속) 임계각(critical angle) 입사각이 증가하면, 수직과는 멀어지고 수평면과는 가까워진다 굴절이 수평축과 평행하게 된 지점의 입사각

유도매체(계속) 반사(Reflection) 입사각이 임계각보다 클 때, 나타나는 현상을 ‘반사(Reflection)’

유도매체(계속) 광섬유 채널을 통해 빛을 유도하기 위해 반사를 사용

유도매체(계속) 전파 방식(Propagation Model) 현재 기술은 광 채널을 따라 빛의 전달을 위해 2개의 모드를 지원한다.

유도매체(계속) 다중 모드(Multimode) – 단계 지수(Step index) 빛 발신지로부터 서로 다른 경로로 중심부를 통해 다중 빔이 전달

유도매체(계속) 다중 모드 – 등급 지수(graded-index)

유도매체(계속) 단일 모드(Single Mode)

유도매체(계속) Fiber Type Core(microns) Cladding(microns) 62.5/125 50/125 광케이블 크기 Fiber Type Core(microns) Cladding(microns) 62.5/125 50/125 100/140 8.3/125 62.5 50 100 8.3 125 140

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

유도매체(계속) 광 케이블의 광원 LED(Light-Emitting Diode) : 짧은 거리 ILD(Injection Laser Diode) : 긴 거리

유도매체(계속) 광 섬유 커넥터 케이블처럼 정밀해야 한다 많이 사용되는 커넥터는 원통형이며 암/수 커넥터로 되어있다

유도매체(계속) 광케이블의 장점 광케이블의 단점 잡음 저하 적은 신호 감쇠 높은 대역폭 가격이 비싸다 설치와 관리 어려움 깨지기 쉽다

7.2 비유도 매체(Unguided media) 무선 신호는 공기를 통하여 브로드 캐스트

비유도 매체(계속) 무선 주파수(Radio Frequency)

비유도 매체(계속) 무선파의 전달 전파 유형

비유도 매체(계속) 전파 유형 지표면 전파 대류권 전달 대기권의 낮은 부분을 통하여 전달 2가지 방법이 있는 데 안테나에서 안테나로 전파 대기권의 높은 층으로 각도를 주어 방송하며 반사되게 한다

비유도 매체(계속) 전리층(Ionosphere) 전파 Line-of-Sight 전파 우주공간 전파 높은 주파수 무선파를 전리층으로 방출하면 지구로 반사되어 돌아온다. Line-of-Sight 전파 안테나에서 안테나로 높은 주파수 신호를 전파 우주공간 전파 우주공간의 인공위성을 이용하여 중계

비유도 매체(계속) 특정 신호 전파 VLF(Very Low Frequency) 무선 전송에서 사용되는 전파 유형은 신호의 주파수(속도)에 따라 다르다 VLF(Very Low Frequency) 지표면으로 공기를 통해 전달, 때때로 바다물을 통해 전달 장거리 라디오 항법 장치 또는 잠수함 통신에 이용

비유도 매체(계속) LF(Low Frequency) 표면파로서 전달 장거리 라디오 항법과 무선 표시 또는 항법 위치기에 이용

비유도 매체(계속) MF(Middle Frequency) 대류권내에서 전달 전리층에 의해 흡수 AM 라디오, 해상 라디오, 목적지 탐색(RDF: radio direction finding), 응급 주파수를 포함한 MF 전송에 사용

비유도 매체(계속) HF(High-Frequency) 전리층 전달을 이용 아마추어 무선(ham radio), CB(Citizen’s band) 라디오, 국제 방송, 원거리 항공 항해 통신, 전화, 전신, 팩시밀리를 포함한 HF 신호에 사용

비유도 매체(계속) VHF(Most Very High Frequency) line-of-sight전파 사용 VHF 텔레비젼, FM 라디오, 항공 AM 라디오, 항공 항법에 사용

비유도 매체(계속) UHF(UltraHigh Frequency) line-of-sight 전파 사용

비유도 매체(계속) SHF(SuperHigh Frequency) 대부분의 line-of-sight과 우주공간 전파 사용 육상과 인공위성 마이크로파, 레이터 통신을 포함

비유도 매체(계속) EHF(Externally High Frequency) 우주공간 전파 사용 레이터, 인공위성, 실험용 통신에 사용

비유도 매체(계속) 육상 마이크로 파 line-of-sight 전송과 전송 및 수신장치를 요구 안테나가 높으면 도달거리도 멀어진다

비유도 매체(계속) 리피터(Repeaters) 육상 마이크로파의 도달 거리를 증가하기 위하여 안테나를 이용한 리피터 시스템 설치

비유도 매체(계속) 안테나(Antennas) 2가지 종류 파라볼라 접시(Parabolic dish) 파라볼라의 기학학에 기반을 둠

비유도 매체(계속) 혼 안테나(Horn antenna) 커다란 주걱과 비슷

비유도 매체(계속) 인공위성 통신 지구를 공전하고 있는 인공위성에 마이크로 파를 전송

비유도 매체(계속) 정지 위성(Geosynchronous satellites)

비유도 매체(계속) 인공위성 통신을 위한 주파수 대역폭 ` Band Downlink Uplink C Ku Ka 03.7 - 04.2 GHz 11.7 - 12.2 GHz 17.7 - 21.0 GHz 05.925 - 06.425 GHz 14.000 - 14.500 GHz 27.500 - 31.000 GHz

비유도 매체(계속) 셀룰라 폰(Cellular telephony) 두개의 움직이는 장치간 또는 하나의 움직이는 장치와 하나의 정지해 있는 장치간의 안전한 통신을 제공하도록 설계

비유도 매체(계속) 셀룰라 시스템(Cellular System)

비유도 매체(계속) 셀룰라 대역폭 전통적인 셀루라 전송은 아날로그 FCC는 셀루라 이용을 위해 두개의 대역폭을 할당

비유도 매체(계속) 발신 호출자는 7 또는 10 디지트(전화 번호)를 입력 전송(send) 버튼을 누름 이동 전화는 대역폭을 스캔하여 강한 신호를 가진 셋업 채널을 찾는다 셀 오피스에 데이터(전화번호) 전달 셀 오피스는 MTSO에 데이터 전달 MTSO는 전화국으로 데이터 전달

비유도 매체(계속) 수신 전화국은 MTSO로 번호를 송신 MTSO는 이동 전화의 위치를 찾는다 이동 전화가 응답하면 통화를 위한 음성 채널을 할당하고 음성 통신의 시작을 허가한다

비유도 매체(계속) 핸드오프(Handoff): 핸드오버(Hand over) 이동전화가 통화 중에 한 셀에서 다른 셀로 이동 신호가 약해진다 MTSO는 매번 수초동안 신호의 레벨을 모니터 MTSO는 양질의 통신을 제공하는 새로운 셀을 찾는다 핸드오프는 사용자가 느끼지 못하는 시간에 자연스럽게 수행

비유도 매체(계속) Digital Integration with Satellites and PCs

7.3 성능 비용(Cost) 속도(Speed) 감쇠(Attenuation) EMI(Electromagnetic Interference) 보안(Security)

성능(계속) 전송 매체의 성능 Medium Cost Speed Attenuation EMI Security UTP STP Coax Optical fiber Radio Microwave Satellite Cellular Low Moderate High 1 - 100 Mbps 1 - 150 Mbps 1 Mbps - 1 Gbps 10 Mbps - 2 Gbps 1 - 10 Mbps 1 Mbps - 10 Gbps 9.6 - 19.2 Kbps High Moderate Low Low-high Variable High Moderate Low Low High Moderate

7.4 요약