제 8 장 정보통신 kjspace@paran.com 김진수

8.1 개요 통신 정보교환의 수단 통신과 컴퓨터 기술의 결합 전기시대 이전과 전기시대 이후의 통신수단 프로토콜

8.2 통신지원시스템 통신지원시스템 컴퓨터 모뎀 또는 통신카드 통신채널 통신제어장치

컴퓨터 컴퓨터 데이터를 저장하기 위한 주기억장치와 정보통신을 위한 프로그램등이 수행 단말기 정보통신에 관련된 작업

모뎀 또는 통신카드 모뎀 일반전화회선은 디지털 신호가 통과하면 많은 감쇠가 일어난다모뎀이 필요 변조(modulation)와 복조(demodulation)의 합성어 컴퓨터의 디지털 신호와 전화에서 사용되는 아날로그 신호를 부호화하고 해독하여 상호 데이터 교환을 위해 변환시켜 주는 장치 외장형 모뎀, 내장형 모뎀 최근 : 데이터의 송수신 + 음성 + 팩스 송수신 기능 모뎀 대신 ADSL 등의 사용시 고속의 랜카드를 컴퓨터에 연결시켜 사용 일반전화회선은 디지털 신호가 통과하면 많은 감쇠가 일어난다모뎀이 필요

그림 8-1 모뎀의 기능

통신채널 통신채널 컴퓨터와 터미널, 또는 컴퓨터 상호간을 연결시켜 데이터나 정보를 송수신하는 기능을 갖춘 전송로 전화선, 구리선, 동축케이블, 광케이블(유선통신매체), 마이크로웨이브, 통신위성(무선통신매체) – 전송측과 수신측을 연결하는 물리적 경로

전화선 구리선(twisted pair) 보통 통신회선으로 널리 사용 이미 거대한 회선망을 구축하여 세계 어느곳으로나 데이터를 전송할 수 있다 구리선(twisted pair) 동일한 외부 피복에 네쌍의 전선들을 엮어 놓음 꼬인 이유 : 전기적 잡음 제거 디지털과 아날로그 전송에 사용 현재 전화선과 건물 내의 통신회선에 널리 사용 증폭기, 리피터 설치가 간단, 가격이 저렴, 전송거리와 전송속도에 제한

동축케이블 대륙간 전화통화에 사용 + 데이터 통신 외부의 전류로부터 중앙의 전도체를 보호하기 위해 그물 모양으로 짜여진 구리망에 둘러싸여있다

광케이블 빛의 전파와 반사, 굴절을 이용하여 데이터를 전송하는 방식 많은 양의 데이터를 작은 선 하나로 보낼 수 있다 0.12 인치의 두께, 25-50만개의 음성 통신을 동시에 지원 전자기의 방해를 받지 않음(잡음에 강함) 대역폭이 넓고, 크기가 작고, 무게가 가볍고, 정보를 쉽게 도청할 수 없어 안전성이 높고, 전자기적 격리가 좋고, 리피터 설치간격이 넓은 등의 장점을 가짐

마이크로웨이브 시스템 라디오 신호처럼 공간을 통해 신호를 전달 전화선이나 동축케이블보다 더 빠른 속도로 데이터를 전달 50km 정도마다 중계소(신호 증폭)가 필요 장거리통신서비스용으로 널리 사용 동축케이블보다 적은 증폭기 요구 좁은 지역에서 디지털 데이터의 전송에 사용

통신위성 가장 장거리로 통신할 수 있다 많은 양의 데이터를 빠른 속도로 보냄 최근 사용량이 급격히 증가 장거리 전화, 텔레비전 방송 등에 이용

그림 8-2

통신제어장치 컴퓨터 모뎀을 연결하며, 컴퓨터와 데이터통신망 간에 데이터를 전송할 수 있는 통로를 만들어준다 컴퓨터시스템과 통신망 연결, 에러복구, 스타트/스탑비트 등의 삽입/삭제 주된기능 회선 및 단말기 상태의 감시점검 단말기의 선택 및 전송의 시작과 종료의 제어, 전송과정에서 에러검출 및 복구, 전송용 코드와 컴퓨터 내부코드 사이의 변환, 전송속도와 처리속도의 차이를 해소 등

8.3 데이터통신 속도와 통신량 데이터통신 속도와 통신량 전송속도 전송방식 전송회선의 형태

전송속도 회선속도는 1초 동안 1회선으로 전송할 수 있는 비트의 수, bps(bits per second), baud rate(전송속도율) 저속채널 또는 협역 주파수대역 40~300bps, 텔레타이프라이터, 느린장치 등 중속채널 또는 음성 주파수대역 300~9600bps, 음성 통신(전화선) 고속채널 또는 광역 주파수대역 9600bps 이상의 19200, 40000, 50000, 230000bps 마이크로웨이브, 광섬유, 위성통신 등

전송방식 비동기식 전송 동기식 전송 긴 비트열을 전송하지 않음으로써 타이밍 문제 해결 시작비트와 정지비트 시작, 정지비트 없이 그룹으로 묶어서 전송 송신자 매체의 비트열을 순서대로 보낸다 수신자 이러한 정보비트들의 시작과 끝을 탐지하여 받고, 각 비트를 읽기 위한 적당한 시간 간격을 유지 빠른 전송, 데이터의 양이 많을 경우 사용

그림 8-3

전송회선의 형태 단일방식(simplex) 반이중방식(half duplex) 전이중방식(full duplex) 한방향으로만 데이터 전송 반이중방식(half duplex) 데이터를 양쪽 방향으로 전송가능, 동시는 불가능 전이중방식(full duplex) 하나의 전송로상의 컴퓨터 간에 데이터가 양쪽 방향으로 동신에 전송

그림 8-4

8.4 회선과 통신로의 구성 회선과 통신로의 구성 회선의 구성 데이터 전송을 위한 다중화 기술 데이터 교환방식

회선의 구성 지점간(point-to-point) 회선 다지점 공유(multidrop or multipoint)회선 터미널과 컴퓨터시스템을 직접 연결 각 터미널에서 컴퓨터시스템으로 데이터를 송신하거나 수신할 때 컴퓨터시스템에 연결된 전용회선을 사용 두 스테이션을 직접 연결 다지점 공유(multidrop or multipoint)회선 컴퓨터시스템에 연결된 1개의 회선에 여러 개의 스테이션이 연결되는 형태 어느 순간에는 한 터미널만이 데이터를 컴퓨터로 전송할 수 있지만, 데이터를 수신할 때는 여러 개의 터미널이 동시에 수신 가능 경제적이고, 조회시스템에서 많이 사용

데이터 전송을 위한 다중화 기술 멀티플렉서(다중화 장치,multiplexor) 멀티플렉싱 다중화 기술 하나의 채널에 여러 개의 신호를 실어 보내는 장비 멀티플렉싱 다중신호나 정보스트림을 단일 회선을 이용하여 복합신호 형태로 동시에 보내고, 수신측에서 신호를 원상 복원하는 것 다중화 기술 주파수분할 다중화 시분할 다중화 코드분할 다중화

주파수분할 다중화(FDM) FDM(Frequency Division Multiplexing) 다수의 신호를 묶어서 단일 통신회선이나 채널을 통해 전송하기 위한 기법 하나의 물리적 통신채널을 여러 개의 논리적인 채널로 나누어 사용하는 방식 넓은 대역폭을 복수 개의 좁은 대역채널로 구분하여 사용하는 방식 다수 채널의 신호를 각각 다른 반송파로 변조하여 하나의 전송로로 보내고, 수신측에서는 필요한 주파수대역만 추출한 후 각각의 반송파로 복조하여 원래의 신호를 재생

시분할 다중화(TDM) TDM(Time Division Multiplexing) 하나의 회선을 시간적으로 잘게 쪼개어 하나의 시간 구간에 하나의 채널을 배당하여 펄스코드 변조방식으로 신호를 보내는 방법 채널의 용량을 시간별로 잘개 쪼개어 각 채널에 배당 데이터 전송의 안전성 확보 실시간 송수신 가능

코드분할 다중화(CDM) CDM(Code Division Multiplexing) 하나의 물리적 전송회선을 통해 여러 채널의 정보를 보내기 위한 다중화 방법 한 전송채널에서 각 단말기에 유일한 코드를 서로 이용하여 통신 CDMA(Code Division Multiplexing Access) 디지털 이동통신시스템의 한 방식 음성신호를 비트단위로 분할해 코드화한 후 이 신호를 통신 주파수대역에 삽입하는 방식으로 사용 아날로그시스템에 비해 가입자 수행능력 10~20배 향상

데이터 교환방식 데이터 교환방식 회선교환방식 네트워크를 통해 정보를 전송하는 방식으로, 컴퓨터와 터미널 사이, 컴퓨터간의 정보를 교환하는 방식 회선교환방식 두 지점간의 단일접속에 전념하기 위해 접속 시간에 물리적인 경로가 취득되는 네트워크의 한 형태 일반적인 음성전화서비스 사용중이면 지정된 물리적인 회선을 사용 불가

메시지교환방식 회선교환방식의 제약조건을 해결하기 위해 고안된 방식 통신을 원하는 두 스테이션 간에 어떤 경로를 미리 제공할 필요 없이 메시지 데이터의 논리적 단위를 교환하는 것 디지털 교환에 적절한 방법

패킷교환방식 패킷이라고 불리는 비교적 적은 데이터 단위가 각 패킷에 담긴 목적지 주소를 기반으로 하여 네트워크를 통해 발송되는 네트워크의 한 형태 비연결형 인터넷상의 대부분의 트래픽은 패킷교환방식을 사용

8.5 정보통신망 정보통신망의 형태 정보통신망의 종류 사용자를 위한 통신서비스

정보통신망의 형태 성형 네트워크 버스형 네트워크 중앙에 컴퓨터시스템이 있고 그 주위에 여러 개의 터미널이 연결 별 모양 성형 네트워크를 약간 변형시켜 지점간 회선 및 다지점 공유회선을 포함시킬 수 있다 버스형 네트워크 하나의 통신회선상에 여러대의 터미널을 설치하여, 주컴퓨터와 터미널 간의 데이터통신은 물론 터미널과 터미널간의 데이터통신이 가능하도록 하는 통신망 전용선 사용, 근거리통신망에 많이 이용

환형 네트워크 메시형 네트워크 중앙집중된 컴퓨터시스템을 사용하지 않는다 각 지역에서 처리 장거리 통신이 아닌 주로 단일 건물이나 공장내의 국부적인 통신에 많이 사용 메시형 네트워크 통신의 신뢰도가 중요시되는 구성형태 주컴퓨터의 중계 없이 직접 단말기 사이의 정보통신이 가능하므로 통신망 효율성 향상(완전분산형) 회선 장애시 다른 경로를 통해 수행

정보통신망의 종류 근거리통신망(LAN, Local Area Network) 동일 구내, 동일 건물내로 한정(수KM)되어 컴퓨터통신을 중심으로 한 통신망 하나의 기관에서 자체 업무를 효율적으로 수행시키기 위해 구성되는 사설망 동축케이블, 광케이블 등을 사용, 전송속도가 매우 빠르다 성형, 환형, 버스형으로 분류 수백 Mbps  1Gbps 화상과 음성이 이용, 점차 고속화, 광대역화

도시권통신망(MAN, Metropolitan Area Network) LAN보다 크고 WAN으로 커버되는 지역보다는 지리적으로 작은 장소 내의 컴퓨터 자원들과 사용자들을 서로 연결하는 네트워크 원거리통신망(WAN, Wide Area Network) 여러 LAN을 함께 연결했을 때의 망구조 세계적인 규모의 통신망, 이질적인 컴퓨터시스템 및 통신시스템간의 연결, 장거리의 데이터 전송, 복잡한 네트워크 구조의 효과적인 관리, 위성통신이나 해저케이블을 이용한 대륙간 통신 등의 고급기술이 필요 보통 시스템 간의 연결은 통신회사에서 설치한 공중통신망을 이용 프로토콜은 X.25 패킷교환망을 이용하거나, T1, T3급 회선을 사용

부가가치통신망(VAN, Value Added Network) 공중전기통신사업자에게서 전용선을 임차하고 여기에 컴퓨터를 접속하여 고속화, 고품질화 정보의 가치를 창출하는 것을 의미하는 서비스산업 기업용 데이터베이스, 신제품정보, 기업경영정보, 상품정보 등과 같은 기업정보서비스 부동산, 주식가격, 여행정보, 구직안내 등과 같은 개인용 정보서비스 홈뱅킹, 홈쇼핑과 같은 정보처리서비스 등 입력정보를 그대로 상대방에게 출력하는 네트워크와는 달리 속도변환, 미디어변환, 프로토콜 변환 등의 각종 변환과 전자사서함(전자우편) 등 이른바 통신처리기능을 실현하는 네트워크

ISDN(Integrated Service Digital Network) 종합정보통신망으로 통신망을 전자화, 디지털화함으로써 모든 서비스를 일괄처리할 수 있도록 하여 사용자들의 편리성 및 다양성을 한층 더 향상시켜 정보의 생성, 처리, 수송 등을 가장 효율적으로 할 수 있는 정보화 사회의 통신망 형태 하나의 망 위에 음성서비스 + 화상서비스 제공 디지털을 이용 회선교환과 패킷교환을 동시 사용 ISDNB-ISDN 64kbps , 협대역 ISDN

B-ISDN(Broadband) 유선 또는 무선의 광대역 전송방식과 광대역교환방식을 통해서 가입자와 서비스 제공자를 열결하여 각종 광대역 및 협대역 서비스를 통합하여 제공하는 디지털 통신망 협대역 서비스 + 화상전화, 고속 데이터, 화상회의, 고해상도 화상전송, … 155.52Mbps 622.08Mbps 협대역 ISDN의 문제점인 전송속도를 광케이블 전송과 비동기전송모드(ATM) 교환기로 해결

ATM(Asynchronous Transfer Mode) 패킷통신과 유사한 것으로 전송중의 패킷처리를 훨씬 간단히 하여 회선교환과 비슷한 정도의 고속동작을 가능하게 한 것이다 패킷교환의 유연성 + 회선교환의 고속성 모든 정보를 일정한 길이(53바이트)의 단위로 셀 분할하여 전송 5바이트(채널 식별자)+48바이트(정보데이터) 전송이 비동기식이 아니라, 서비스 이용측면에서 송신과 수신자 간의 정보전달방식이 비동기식 155Mbps

xDSL(x Digital Subscriber Line) 모든 디지털 가입자 회선을 통칭 일반전화선으로 배선을 다시 하지 않고 전이중방식으로 데이터를 빠르게 전송할 수 있는 모뎀기술 A(Asymmetric), H(High bit-rate), S(Symmetric), V(Very high-bit rate),… VOD, GOD, EOD, 다채널 TV방송서비스,…

광동축혼합망(HFC, Hybrid Fiber Coaxial) 광케이블과 동축케이블로 구성된 망 방송국과 광단국(ONU)까지는 광케이블 이용 광단국에서 가입자까지는 동축케이블을 이용

사용자를 위한 통신서비스 개인휴대통신 무선데이터통신 지구상공 1,000~10,000km에 떠 있는 저궤도위성을 이용한 이동통신 서비스 이리듐, 글로벌스카, ICO, 오디세이 등 무선데이터통신 노트북과 같은 무선 송수신이 가능한 휴대용 단말기를 이용하여 문자, 숫자, 영상 등 각종 데이터를 무선으로 주고받을 수 있는 통신서비스 양방향 통신 가능, 에러율 1억분의 1의 신뢰성과 보안성, 통신요금 저렴, 유무선통신망과 연동 가능

무선데이터통신 WAP(Wireless Application Protocol) 블루투스(Bluetooth) 셀루러폰이나 무선호출기 등과 같은 무선장치들이 전자우편, 웹, 뉴스그룹, IRC 등의 인터넷 액세스에 사용될 수 있는 방법을 표준화하기 위한 통신프로토콜 블루투스(Bluetooth) 이동전화, 컴퓨터, PDA 등의 근거리 무선접속을 사용하고 있는 가정이나 회사의 전화나 컴퓨터들과의 인터페이스를 기술하고 있는 컴퓨터 및 통신산업계의 규격 각 장치마다 트랜시버칩이 장착되어야 한다 2.45GHz에서 송수신할 수 있는 마이크로 칩 트랜시버 장착, 수Mbps

무선가입자회선(WLL, Wireless Local Loop) 전화국과 가입자 단말 사이의 회선을 유선 대신 무선시스템을 사용하여 구성하는 방식 무선채널을 통신매체로 이용한다는 관점에서 이동통신망과 유사한 특성을 지니지만, 이동성이 없어 이동통신망의 전파환경보다 훨씬 양호 IrDA(Infrared Data Association) 케이블 없이 적외선으로 데이터를 전송하는 기술 근거리 무선통신을 통한 문서나 멀티미디어 정보를 전달 무선결제, 파일 전송, 인쇄, …

케이블TV망 인터넷 전화선을 이용한 통신속도(28,800bps)보다 300배 이상 빠른 속도(10Mbps)로 인터넷 서비스 가능 무선 케이블 TV가 도래할 것으로 예측 CDMA 2000 CDMA 2000 1x는 기존 휴대폰서비스에 비해 데이터 전송속도가 10배정도 빠르고, 통화용량은 두배정도 커짐, 고화질 컬러동영상 + 음성+데이터(2.5세대) 1세대 : 아날로그 이동전화, 음성+저속 데이터전송 2세대 : 디지털 이동전화 3세대 : IMT2000, 무선에서도 고속 멀티미디어서비스 실현 이동 중 영상회의, 원격진료서비스, 위치정보서비스, …

IMT 2000 International Mobile Telecommunications – 2000 ITU-T에서 제안한 표준기술 차세대 이동통신단말기 위성을 이용한 통신서비스 세계 어느 지역에서나 음성전화, 텔렉스, 무선호출, 전자우편 등의 서비스를 제공 2GHz 주파수 대역 할당

8.6 인터넷망 인터넷 인트라넷(Intranet) 거의 전세계에 걸쳐서 널리 퍼지는 컴퓨터네트워크의 집합체 UNIX LAN을 상호 접속하는 형태로 형성 퍼스널 컴퓨터 랜과 퍼스널 컴퓨터통신 등이 모두 접속되어 있고, 전화회선망과 고속통신망으로 연결된 거대 통신 인프라 인트라넷(Intranet) 인터넷의 기술을 기업내 정보시스템으로 받아들여서 정보공유와 업무지원으로 활용하기 위한 시스템 형태 회사의 정보나 컴퓨팅 자원을 직원들 간에 서로 공유하는 것이 주요 목적 인터넷과 웹의 장점 그대로 적용하는 것이 장점 최대 고려사항은 보안성  방화벽

엑스트라넷 인트라넷 기술보다 몇 단계 더 나아간 기술 기업의 업무방법을 영구적으로 변화 가능 보안성 우수, 통제된 접속 내부 인사들뿐만 아니라 선택된 고객, 공급자, 다른 전략상 중요한 사무실들도 연결해 주는 확장된 인트라넷

8.7 초고속정보통신망과 향후의 통합망 초고속정보통신망(GII, Global Information Infrastructure) 기존의 통신네트워크를 연결하고, 새로운 고속통신망의 도입을 가능하게 하며, 모든 이용자가 필요로 하는 다양한 형태의 정보와 서비스를 모든 지역에 걸쳐 시간적 제약없이 신속하게 전달할 수 있는 통신망 멀티미디어 정보통신서비스를 제공할 목적으로 국가정보통신망과 공중정보통신망으로 나누어 추진 요구조건 고속성, 확장성, 유연성, 멀티미디어 정보전송 국가정보의 기간망으로 행정전산망, 교육연구망 등의 백본이 되는 기간통신망 효과적인 정보채널 역할 담당, T3(45Mbps), T1(1.544Mbps), E1(2.048Mbps)

이동 컴퓨팅과 주요기술 무선 웹브라우징 휴대용 컴퓨터와 무선네트워킹의 자연스런 결합으로 인한 새로운 컴퓨팅 패러다임 이동 컴퓨팅과 주요기술 휴대용 컴퓨터와 무선네트워킹의 자연스런 결합으로 인한 새로운 컴퓨팅 패러다임 사람들의 일상과 컴퓨터를 더욱 가깝게 밀착시키는 새로운 형태의 정보처리를 제공 무선 웹브라우징 정보량의 증가로 사용자는 편리하고 쉬운 정보검색도구의 지원 요구 WWW는 유용한 정보를 얻기 위한 최적의 도구로 인식 이동 컴퓨터의 위치는 동적으로 변화를 계속함 요구 문서가 다름 동적이고 복잡한 입력과정의 단순화 필요 기존의 웹 시스템 + 서버는 기반구조의 변화를 추적하여 클라이언트의 동적인 컴퓨팅 환경변화를 파악해야 한다 + 정보검색과 처리를 위한 기본요소인 URL과 문서에서 동적인 컴퓨팅 환경을 참조하여 이동환경의 사용자에게 최적으로 유용한 정보를 얻을 수 있도록 하는 확장 구문 제공

와이브로(WiBro, Wireless Broadband Internet) 이동하면서 초고속인터넷을 이용할 수 있는 무선 휴대인터넷을 지칭하는 무선 광대역인터넷, 무선 초고속인터넷, 휴대인터넷, … 무선랜이나 CDMA을 이용하여 무선인터넷 사용하면 이동 중인 경우 실외에서 서비스가 되지 않고(무선랜), 요금이 비싸다(휴대전화) 2.3GHz 주파수 대역 사용, 60km이상의 이동성과 1Mbps급의 전송속도 제공

텔레매틱스(Telematics) 통신과 정보과학의 합성어로 차량, 항공, 선박 등 운송장비에 내장된 컴퓨터와 무선통신기술, 위성항법장치, 인터넷에서 문자신호와 음성신호를 바꾸는 기술 등을 통해 정보를 주고 받을 수 있는 무선데이터서비스를 의미한다 무선 음성, 데이터통신과 인공위성을 이용한 위치정보시스템(GPS)을 기반으로 자동차를 이용해 정보를 주고 받을 수 있도록 하는 기술 교통정보, 응급상황에 대한 대처, 원격차량진단, 인터넷 이용, …

DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 통신과 방송의 융합을 주도 손안의 TV 시대 이동 중에도 언제 어디서나 위성과 지상파 DMB를 비롯해 각종 멀티미디어 컨텐츠를 감상, 다양한 양방향 부가서비스 이용 비디오, 오디오, 데이터 등의 다양한 멀티미디어 컨텐츠가 단일한 플랫폼에서 제공 여러 개의 CD급 고음질 라디오와 TV방송을 비롯한 다양한 멀티미디어서비스를 받음

광대역통합망(BcN, Broadband convergence Network) 방송, 통신, 인터넷이 융합된 품질보장형 광대역 멀티미디어서비스를 언제 어디서나 끊김 없이 안전하게 이용할 수 있는 차세대 통합 네트워크를 말한다 이용자 중심의 유비쿼터스서비스 환경 구현의 핵심 인프라에 속한다 다양한 서비스를 쉽게 개발, 제공할 수 있는 개방형 플랫폼 기반의 통신망으로, 네트워크 및 단말기에 구애받지 않고 다양한 서비스를 끊김 없이 이용할 수 있는 유비쿼터스 환경의 통신망을 지원 50~100Mbps급 광대역통합망 제공(2010년까지) 차세대 이동통신, 텔레매틱스, 임베디드 소프트웨어 등 다양한 융합형 서비스 창출이 가능, 지식정보화 산업의 중추적인 기반을 제공할 것으로 기대