부산정보관광고등학교 정보통신일반 2장. 정보전송매체와 정보전송방식 3주 차시 : 1/3 ∼ 3/3 배당시간 : 30시간 3주 차시 : 1/3 ∼ 3/3 배당시간 : 30시간 강의방법 : 강의식, 대화식, 모듐학습 정보통신일반 2장. 정보전송매체와 정보전송방식 부산정보관광고등학교

2장 정보 전송 매체와 정보 전송방식 학습목표 - 정보전송 선로에 사용되는 다양한 매체들의 종류와 특성을 이해할 수 있다. - 정보전송방식에 어떠한 종류가 있는지 이해하고, 각 방식에 따른 특징을 알 수 있다.

1절 정보 전송 선로의 종류와 특성 - 노드의 부착이 쉽다. 1. 유선매체 - 유선매체는 통신장치에서 발생된 정보가 선로를 따라 전달하는 역할을 함. - 이중 나선, 동축 케이블, 광섬유 케이블이 사용됨 (1) 이중 나선(Twisted Pair Cable) 전화선이나 단거리 건물내의 전송 선로로 이용 <특징> - 노드의 부착이 쉽다. - 가격이 저렴 하다. - 음성신호에 적합하다.

1절 정보 전송 선로의 종류와 특성 - 잡음이 발생한다. - 디지털 신호와 아날로그 신호를 모두 전달할 수 있다. - 전송거리가 짧고, 전송율이 낮다. - 전송속도가 저속(1~10Mbps)이다. <이중 나선>

1절 정보 전송 선로의 종류와 특성 <이중나선 케이블은 피복의 방식에 따라> - STP (Shielded Twisted Pair) 꼬임 쌍들 위에 외부 전파 간섭 차단용 그물 형 도선을 전체 씌운 것 - UTP (Unshielded Twisted Pair) 외부 전파 간섭 차단용 도선을 씌우지 않고 단순히 케이블을 나선형으로 꼬아 놓은 것 - FTP (Full shielded Twisted Pair) 전체 케이블에 피복을 씌운 것

1절 정보 전송 선로의 종류와 특성 ⑵ 동축케이블(Coaxial Cable) - 중심의 구리선 을 전열물질로 감싸고, 다시 그물 모양의 외선으로 감싼 다음 외부에 전열체를 입힌 구조 - 근거리통신망(LAN),장거리전화,장거리TV,케이블TV 등에 사용 - 동축케이블의 절연체는 신호의 교란을 방지함 - 외부 도체를 그물망으로 둘러 싼 것은 인접한 회선과의 전파 차단 역할을 함 <특징> - 고주파 전송이다. - 높은 주파수에도 감쇠가 적다. - 누화나 혼선이 적어 광대역, 장거리 전송에 적합

1절 정보 전송 선로의 종류와 특성

1절 정보 전송 선로의 종류와 특성 ⑶ 광섬유케이블(Optical Fiber Cable) - 사람 머리카락 굵기에 해당하는 유리 섬유를 이용하여 정보를 전송 할 수 있도록 한 것. - 광섬유 끝에는 레이저나 LED 같은 광원이 위치하고, 반대 끝에는 광 탐지기가 위치 한다. <특징> - 빛을 이용함으로써 전기적인 간섭이 없다. - 동축케이블 보다 전송신호 손실 율이 적다. - 부피가 작고 가볍다. - 높은 전송 속도와 대역폭을 갖는다. - 많은 양의 정보를 전송할 수 있고, 오류가 적다. - 100Km까지 리피터 없이 전송할 수 있다. - 설치 시에 접속과 연결이 어렵다.

1절 정보 전송 선로의 종류와 특성 T - 코어: 중심부 - 클래딩: 피복 - 코팅: 덧칠(피복 입힌 것) 광섬유 케이블의 단면 구조

1절 정보 전송 선로의 종류와 특성 1.2 무선매체 - 무선 통신은 공간을 전송 매체로 사용하는 것 - 송신 측에서 정보 신호를 전자파에 실어 공간에 복사 한다. - 수신 측에서 공간을 거쳐 전송되어온 전자파를 수신 하여 원래의 신호를 검출하는 통신 방식. - 무선 통신에 사용되는 무선 매체는 전송 주파수의 대역으로 구분한다.

1절 정보 전송 선로의 종류와 특성 ⑴무선주파수 대역과 용도

공중파 표면파 <전파방식> - 산란파: 대기권에서 작은 물질에 부딪쳐 산란 되는 파 전리층 지표면 400Km - 표면파: 잔잔한 물결 겉면에 생기는 파

⑵무선통신방식의 종류

⑶ 라디오 파 - 불특정 다수를 대상으로 송신 하는데 적합 - 접시형 안테나가 필요 없음 - 자연적, 인공적 물체로 인해 라디오 파가 반사되어 많은 전송경로가 발생(다중경로간섭 현상) ⑷ 지상 마이크로파 - 2~40GHz대역의 주파수이다 - 접시형태의 원형 안테나를 사용하고 5Km마다 중계기를 설치해야 함 - 주파수가 높을수록 전송속도가 빨라짐

⑸ 위성 마이크로파 - 2~40GHz대역의 주파수를 사용 - 비가시적인 위치에 있는 두 개 이상의 송신국과 수신국을 연결하는데 사용 - 높은 주파수를 사용. 전송 대역폭이 넓고, 많은 양의 통신회선을 수용함 - 거리에 관계없이 비용 이 증가하지 않음 - 전송지연이 발생, 보안유지가 힘듬

2절 데이터 신호 1. 신호의 이해 (1) 신호란 - 전송 매체를 따라 전달될 수 있는 인코딩 된 데이터의 전기적인 값 - 데이터가 전송 매체를 통해 전송되기 위해서는 적절한 형태의 전기 신호로 변환 되어야 한다. - 전기 신호는 디지털 신호와 아날로그 신호로 구분됨 - 신호는 어떤 매체(공기, 동축케이블, 광케이블)를 통하여 데이터를 전달하기 위한 물리적인 파형 (음성, 광, 전기, 전파)을 말한다. 데이터를 신호로 변환하는 작업

2절 데이터 신호 (2) 신호의 전송 오류 1) 신호 감쇠 신호가 전송 매체를 통과하는 거리가 멀어짐에 따라 신호의 세기가 점점 약해지는 현상 <원인> 매체의 종류, 신호의 주파수, 회선의 길이 등 <대책> 아날로그 신호 – 증폭기, 디지털 신호 – 리피터 로 신호를 올려 준다

2절 데이터 신호 2) 지연 왜곡 = 신호가 전달될 때 주파수에 따라 전송 속도가 다름 = 이에 따라 전송 경로상 지연이 틀리게 되어 수신 측 에서 신호 왜곡 현상이 생김 = 이는 주파수가 수신기에 도착 지연에 따른 왜곡 이라 함 3) 잡음 = 오류를 유발시킬 수 있는 불필요한 신호 = 신호 전송 과정에 원하지 않았던 신호 성분이 추가 된 것

2절 데이터 신호 <잡음의 종류> ① 백색 잡음(열 잡음) = 전자적 장치와 전송 매체에서 고루 발생하는 잡음 = 제거될 수 없는 잡음 = 최대 전송 속도 결정의 주요 제한 요소임 ② 상호 변조 잡음 : 같은 전송 매체를 공유함으로 주파수 들의 합 또는 차에 의해 발생 ③ 혼선: 회선이 비정상적으로 결합될 때 발생, 누화 라고함. (통화 중 다른 사람의 통화 내용이 들림) ④ 충격 잡음 : 낙뢰 등 외부의 전자기적 충격에 의해 발생하는 잡음.

2절 데이터 신호 (2) 아날로그 신호 아날로그는 보통 일련의 사인(sine)곡선으로 표현됨 - 진폭: 아날로그 형태의 신호에서 신호 값이 가장 큰 것과 가장 작은 것의 차이 값. 단위는 볼트(volt) 사용 - 주파수: 기본적인 파형이 1초에 몇 회 나타나는가를 측정하는 것. 단위는 헤르쯔(Hz) 사용 - 위상: 아날로그 형태의 신호에서 두 개 신호 간의 시작 시간의 차이를 나타내는 것. 단위는 도를 사용

2절 데이터 신호 (3) 디지털 신호 - 전기적인 두 가지 상태(0, 1) 로만 표현되는 신호 - 일정 주기 동안 서로 다른 로만 표현되는 신호 - 일정 주기 동안 서로 다른 레벨의 이산적 신호를 취함 - 감쇠 현상 발생시 리피터 사용 - 리피터를 지나면서 원래의 신호 모습으로 재생되면서 잡음이 제거된다

2절 데이터 신호 (4) 신호의 변환(인코딩) 데이터를 신호로 변환하는 작업을 인코딩 이라 함 ① 디지털 인코딩: 데이터를 디지털 신호로 변환하는 것 ② 아날로그 인코딩: 데이터를 아날로그 신호로 변환하는 것으로 변조라고 함 <4가지 신호 변환 방법> 디지털 데이터를 디지털 전송로에 실어 보내기 위해 디지털 신호로 변환하는 방법 아날로그 데이터를 디지털 전송로에 실어 보내기 위해 디지털 신호로 변환하는 방법

2절 데이터 신호 디지털 데이터를 아날로그 전송로에 실어 보내기 위해 아날로그 신호로 변환하는 방법 아날로그 데이터를 아날로그 전송로에 실어 보내기 위해 아날로그 신호로 변환하는 방법 디지털 데이터 디지털 신호 아날로그 데이터 아날로그 신호 데이터 통신과 관련된 부분 음성, 화상, 영상 전송과 관련된 부분

3절 정보 전송 방식 1 정보의 흐름 방향에 따른 분류 ⑴ 단 방향 통신 ㆍ 한 쪽 방향으로만 송신이 이루어지는 전송방식 예)라디오, TV ⑵ 반 이중 통신 ㆍ 양 쪽 모두에서 송신과 수신이 가능 ㆍ 동시에 수신 할 수 없는 방식 예)무전기 ⑶ 전 이중 통신 ㆍ 동시에 양 쪽 모두 송신과 수신을 할 수 있는 방식 예)전화

3절 정보 전송 방식

3절 정보 전송 방식 2. 데이터의 형식에 따른 분류 ⑴ 아날로그 전송 ㆍ 속도가 느리며 장거리 전송에 부적합 ㆍ 누화 등으로 인한 오류의 발생 확률이 높음 ⑵ 디지털 전송 ㆍ 고품질의 데이터를 고속으로 전송할 수 있음 ㆍ 잡음이 적고 오류의 발생 확률이 적음

3절 정보 전송 방식 데이터 형식에 따른 신호 변환 장치

3절 정보 전송 방식 (1) 코덱(CODEC; Coder-DECoder) 부호 복호기 - 아날로그 음성 데이터를 0과 1의 디지털 신호로 바꾸 거나 그 반대의 작업을 수행한 후 신호를 통신회선을 통해 멀리까지 전송하기 위한 장치 - 음성이나 영상의 아날로그신호를 디지털신호로 바꾸어 주는 코더(Coder)와 디지털신호를 음성이나 영상의 아날로그신호로 바꾸어주는 디코더(Decoder)의 합성어 아날로그 -> 디지털 -> 아날로그 - 변복조기(모뎀)와 기능이 유사하나 변환 방향은 반대임 디지털 -> 아날로그 -> 디지털

3절 정보 전송 방식 (2) PCM(Pulse Code Modulation) 하는 디지털 형식으로 변환하는 기술. - 아날로그 원래의 형태대로 전송하면 잡음 때문에 신호가 왜곡되므로 아날로그 신호를 디지털화된 펄스 신호로 변조시켜 위의 문제를 해결한 방식 - 전화기에서 우리집이 속한 전화국 까지는 아날로그 형태로 전송되었다가 전화국간의 전송은 PCM 방식 으로 이루어지는 방식

3절 정보 전송 방식 (3) 모뎀(MODEM) 변복조기 디지털 신호를 아날로그 신호로 변조하여 송신하고 수신된 아날로그 신호를 본래의 디지털 신호로 복조 하는 장치 (4) DSU(Digital Service Unit: 디지털 서비스 유니트) - 디지털 신호를 변조하지 않고 디지털 전송로를 이용 하여 고속의 데이터 전송에 사용되는 회선 종단 장치 - 원거리에 있는 가입자에게 고속 데이터 서비스를 제공하기 위한 신호 변조 장비

3절 정보 전송 방식 3. 직렬전송과 병렬전송 ⑴ 직렬전송 ㆍ 하나의 통신회선을 통하여 데이터를 한비트씩 순차적으로 전송하는 방식 ㆍ 속도가 느리지만, 케이블 비용을 절약할 수 있음 ⑵ 병렬전송 ㆍ 여러 개의 통신회선을 통하여 여러 개의 비트를 한꺼번에 ㆍ 직렬전송보다 속도가 빠르고 인터페이스가 단순함 ㆍ 거리가 멀어지면 다수의 케이블을 설치하기 때문에 설치비 용과 접속을 위한 비용이 많이 든다

3절 정보 전송 방식 ㆍ 가까운 거리에 있는 장치사이의 데이터 전송이나 고속 전송이 필요한 장치에만 사용

3절 정보 전송 방식 4. 동기식 전송과 비동기식 전송 ⑴ 동기식 전송 ① 비트 동기 방식:송수신측 모두 동일한 클럭에 의해 동기화된 후 데이터를 송수신하는 방식 별도의 클럭 회선이 필요 ② 문자동기방식:전송되는 데이터의 블록 앞부분에 SYN을 붙여 동기를 취하는 방식데이터 블록의 앞과 뒤에 STX와 ETX를 추가하여 전송되는 데이터의 시작과 끝을 구분함

3절 정보 전송 방식 ③ 프레임 동기방식: 데이터의 처음과 끝을 표시하기 위해 데이터의 양끝에 8비트의 플래그 비트를 사용

3절 정보 전송 방식 ⑵ 비동기식 전송 문자데이터의 앞과 뒤에 데이터의 시작과 끝을 알리는 시작 비트(start bit)와 종료비트(stop bit)를 삽입, 비트 블록의 동기화를 취해주는 방식

3절 정보 전송 방식 5. 2선식과 4선식 전송 1) 2선식 : DCE에 연결하는 물리적 전송 매체 가 한 쌍의 전송로 로 구성되는 것 - 저속회선에 사용 2) 4선식 : 두 쌍의 전송로 로 구성되는 것 - 중 고속 회선의 경우에 4선식 사용

3절 정보 전송 방식 6. 변복조 사용 여부에 따른 전송 방법 (1) 베이스밴드 전송(Baseband Transmission: 기저대) - 변조되기 전의 저주파 신호를 말하며, 가까운 거리에서는 변조를 하지 않고 기저대 신호를 직접 보냄 - 주로 디지털 신호를 전송, 동축케이블을 통해 근거리 통신망에 이용됨. 양방향 전송 (2) 브로드밴드 전송(Broadband Transmission; 광대역 전송) - 모뎀을 이용 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 전송, 단방향으로만 전송됨 - 주로 동축 케이블 사용하며 케이블 TV에서 전송

3절 정보 전송 방식 (3) 캐리어밴드 전송 (Carrierband Transmission; 대역전송) - 단일 채널의 데이터를 아날로그 신호로 변조하여 전 송하는 방식으로 브로드 밴드의 변형이다. - 전송하려는 신호의 주파수보다 높은 주파수를 이용 하며, 이를 반송파(Carrier)라 하고 전송을 위한 모뎀 이 필요함.

형성평가 정보 전송 선로의 종류에 대해 말하시오. 유선 매체에 대해 말하시오. 무선 매체에 대해 말하시오. 무선 통신 방식의 종류에 대해 말하시오. 신호란 무엇인가 ? 신호의 전송오류에 대해 말하시오. 아날로그 신호의 특징에 대해 말하시오. 디지털 신호의 특징에 대해 말하시오. 데이터 형식에 따른 신호 변환 장치에 대해 말하시오. 직렬 전송과 병렬 전송의 차이점에 대해 말하시오.