6 장 디지털 데이터 전송 : 인터페이스와 모뎀 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 요약

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

디지털 데이터 전송(계속) 병렬 전송 한 비트가 아닌 그룹으로 n비트 데이터 전송 n개의 통신 채널 필요 장점 : 속도(speed) 단점 : 고가(expansive) 전송거리(short distance): 최대 25 feets

디지털 데이터 전송(계속) 병렬 전송

디지털 데이터 전송(계속) 직렬 전송 전송 방법 : 동기 또는 비동기 한 비트씩 전송 하나의 채널 필요 장점 : 단일 채널, 저가 단점 : 인터페이스 변환기 요구 전송 방법 : 동기 또는 비동기

디지털 데이터 전송(계속) 직렬 전송

디지털 데이터 전송(계속) 비동기 전송 신호의 타이밍을 고려하지 않고 합의된 패턴으로 정보를 송수신 신호의 타이밍을 고려하지 않고 합의된 패턴으로 정보를 송수신 각 바이트의 시작에는 시작 비트(0)와 끝부분에는 종료 비트(1) 전송 값이 싸고 효율적이므로 저속 통신에 유용 컴퓨터와 터미널 연결이 좋은 예

디지털 데이터 전송(계속) 동기전송(synchronous transmission) 시작/종료 비트 또는 갭없이 전송 장점 : 속도(speed) 비트를 그룹화하는 것은 수신자 담당 컴퓨터간 고속 전송에 유용

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) 2진 디지털 데이터의 발신지 또는 목적지 장치 terminal microcomputer computer printer fax machine 등 다른 DTE와 직접적인 통신 불가능

DTE-DCE 인터페이스(계속) DCE(Data Circuit-Terminating Equipment) 망을 통하여 아날로그 또는 디지털 신호 형태로 데이터를 전송/수신하는 장치 DTE가 사용할 수 있는 형태로 변환 가장 일반적인 예 : 모뎀(변복조 장치)

DTE-DCE 인터페이스(계속) 표준안(Standards) DTE와 DCE간의 연결 정의

DTE-DCE 인터페이스(계속) 표준 전자산업협회(EIA) ITU-T EIA-232 EIA-442 EIA-449 V 계열 (전화망에 관한 데이터 통신) X 계열 (데이터 통신망에 대한 데이터통신)

DTE-DCE 인터페이스(계속) EIA-232(RS-232) 기계적인 면(mechanical) 최신 버전 : EIA-232-D 기계적인 면(mechanical) 암/수 DB-25핀 컨넥터를 가진 25-wire 선으로 인터페이스 정의 15m(50 feet)이상 초과 할 수 없다 전자적인 면(electrical specification) 전압 레벨과 신호 유형 정의(예 : NRZ-L)

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

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

DTE-DCE 인터페이스(계속) 기능 적인 면 (Functional Specification)

DTE-DCE 인터페이스(계속) DB-9 핀 구현 단일 비동기 연결에 사용

DTE-DCE 인터페이스(계속) 예: 동기 전이중 전송

DTE-DCE 인터페이스(계속) 동작 과정 1단계 : 전송을 위한 인터페이스의 예비 동작 2단계 : 4개의 장치에 전송 준비 확보 3단계 : 송수신 모뎀간에 물리적인 연결 4단계 : 데이터 전송 절차 5단계 : 전송 완료 처리

DTE-DCE 인터페이스(계속) 공 모뎀 DCE가 있을 때와 없을 때 정규 데이터 핀 연결 호환되는 두개의 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 공 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 ITU-T X.21

그 밖의 인터페이스 표준(계속) EIA-449 DB-37 pin DB-9 pin DB-37 과 DB-9 connections

그 밖의 인터페이스 표준(계속) DB-37 Pin 기능 범주 I pins 범주 II pins EIA-232와 호환

그 밖의 인터페이스 표준(계속) DB-37 pins Pin Functions Category Pin Functions 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Shield Signal rate indicator Unassigned Send data Send timing Receive data Request to send Receive timing Clear to send Local loopback Data mode Terminal ready Receive ready Remote loopback Incoming call Select frequency Terminal timing Test mode Signal ground I II 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 Receive Common Unassigned Send data Send timing Receive data Request to send Receive timing Clear to send Terminal in service Data mode Terminal ready Receive ready Select ready Signal quality New signal Terminal timing Standby indicator Send common II I

그 밖의 인터페이스 표준(계속) DB-9 pins Pin Function 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Shield Secondary receive ready Secondary send data Secondary receive data Signal ground Receive common Secondary request to send Secondary clear to send Send common

그 밖의 인터페이스 표준(계속) 전자적인 규격 : RS-423 과 RS-422 EIA-449는 전자적인 규격을 규정하기 위해 2개의 표준을 사용 RS-423 : 비균형 방식 RS-422 : 균형 방식

그 밖의 인터페이스 표준(계속) RS-423 : Unbalanced Mode 신호 전파를 위해 하나의 회선만 이용

그 밖의 인터페이스 표준(계속) RS-422 : Balanced Mode 신호 전파를 위해 2개의 회선 사용

그 밖의 인터페이스 표준(계속) 균형모드를 이용한 잡음 제거

그 밖의 인터페이스 표준(계속) EIA-530 DB-25핀을 이용하는 EIA-449의 새로운 버전

그 밖의 인터페이스 표준(계속) X.21 ITU-7에 의해 설계된 인터페이스 표준 DB-15 connector

그 밖의 인터페이스 표준(계속) DB-15 pins Pin Function Pin Function 1 2 3 4 5 6 7 8 Shield Transmit data or control Control Receive data or control Indication Signal element timing Bye timing Signal ground 9 10 11 12 13 14 15 Transmit data or control Control Receive data or control Indication Signal element timing Byte timing Reserved

6.4 모뎀 DCE의 가장 일반적인 유형

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

모뎀(계속) 전송률(transmission rate) 초당 송수신되는 비트량 대역폭(bandwidth) 각 회선은 전송되는 신호 주파수의 상한선과 하한선을 갖는다. 이 제한된 범위를 대역폭이라 한다

모뎀(계속) 전화선 대역폭

모뎀(계속) 모뎀 속도-아날로그 부호화 방식 ASK – 전송에 요구되는 대역폭은 신호의 보오율과 동일 ASK : 진폭, FSK : 주파수, PSK : 위상, QAM : 위상, 진폭 ASK – 전송에 요구되는 대역폭은 신호의 보오율과 동일 반이중 ASK 보오율

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

모뎀(계속) FSK – 전송에 요구되는 대역폭은 신호의 보오율과 주파수 편이를 더한 값 반 이중 FSK의 보오율

모뎀(계속) 전이중 FSK의 보오율

모뎀(계속) 표준 꼬임 쌍선을 사용하는 전화 회선의 최대 비트 전송률 Encoding Half-Duplex 표준 꼬임 쌍선을 사용하는 전화 회선의 최대 비트 전송률 Encoding Half-Duplex Full-Duplex ASK FSK 2-PSK 4-PSK, 4-QAM 8-PSK, 8-QAM 16-QAM 32-QAM 64-QAM 128-QAM 256-QAM 2,400 <2,400 4,800 7,200 9,600 12,000 14,400 16,800 19,200 1,200 <1,200 2,400 3,600 4,800 6,000 7,200 8,400 9,600

모뎀(계속) 모뎀 표준 Bell 모뎀 ITU-T 모뎀

모뎀(계속) Bell 모뎀 1970년 초 벨 전화회사에서 생산

모뎀(계속) ITU-T/벨 호환성 ITU-T Bell Baud Rate Bit Rate Modulation V.21 V.22 103 212 202 201 208 209 300 600 1200 1600 2400 300 1200 2400 4800 9600 FSK 4-PSK 8-PSK 16-QAM

모뎀(계속) ITU-T 모뎀 표준

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

모뎀(계속) AT 명령 Command Meaning Parameters A B D E H L P T Put modem in answer mode Use V.22bis at 1200 bps Dial the number Enable/disable echo printing Put modem on/off hook Adjust speaker volume Use pulse dialing Use tone dialing The number to dial 0 or 1 n

6.5 56K 모뎀 전통적인 모뎀

56K 모뎀(계속) 56K 모뎀

56K 모뎀(계속) 왜 56Kbps 모뎀인가? 전화회사가 음성을 디지털화하는 방법 교환국에서 PCM과 역PCM 사용 128개의 레벨(표본당 7비트)로 초당 8000 표본 채집 56Kbps = 8000 X 7 = 56,000

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

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

6.5 요약