Young-Tae Han {han0tae@gmail.com} 전송매체 Young-Tae Han {han0tae@gmail.com}

전송매체 정보를 발신지로부터 목적지로 나를 수 있는 매 체

전송매체의 등급 전송매체 유도매체 비유도매체 꼬임쌍선 동축 광섬유 자유공간

유도매체 한 장치에서 다른 장치로 통로를 제공 종류 동선 동축 케이블(Coaxial Cable) 꼬임쌍선 (Twitsted-pair cable) 동축 케이블(Coaxial Cable) 광 섬유 (Fiber-Optic)

동선 동선(Copper wire)은 가장 흔히 사용되는 전송미 디어로 두 가닥의 절연된 동선이 균일하게 서로 감겨있는 형태 서로 꼬임선(twisted pair)이 되도록 구성함으로 써 신호간의 간섭효과를 최소화 동선의 굵기는 0.016～0.036인치 정도. 일반적으로 전화 시스템에서 주로 사용되고 있 으며, 건물 내 통신수단으로도 유용하게 사용. 거리, 대역폭, 전송률에 있어서 많은 제약이 있 고 또한 간섭이나 잡음에 매우 민감

꼬임쌍선 비차폐 꼬임 쌍선 (Unshielded twisted pair) 차폐 꼬임 쌍선

비차페 꼬임 쌍선 범주

RJ45 RJ : Registered Jack

UTP 성능

동축케이블 꼬임쌍선 케이블 보다 더 높은 주파수 영역의 신호를 운반 꼬임쌍선 케이블 보다 더 높은 주파수 영역의 신호를 운반 감쇄, 열잡음, 상호잡음변조 등에 따른 제약이 있어서 장거리 전송시 수 km마다 리피터가 필요 하며,높은 데이터 전송률을 가질수록 그 간격은 더욱 좁아짐

동축 케이블 표준 및 연결구 RG : Radio Government

동축 케이블 성능

광섬유

Snell’s Law Air 1.0 Glass 1.33 n1 n2

광섬유 광 전송 기술의 발전으로 데이터 전송기술은 획기적으로 진보된 기술 광 전송 기술의 발전으로 데이터 전송기술은 획기적으로 진보된 기술 유리(glass) 또는 플라스틱을 이용하여 제작 (2～125 μm 정도로 매우 가늠) 원통형 구조물로 코어(core), 클래딩(cladding), 재킷(jacket) 등 3개의 동심부분으로 구성 코어(core) : 유리(glass)나 플라스틱(plastic)으로 만들어지며, 빛이 전파(傳播)되는 부분. 클래딩(cladding) : 코어를 둘러싸고 있는 클래딩은 빛을 코어에 가 두는 광 도파관(optical waveguide)를 형성. 클래딩도 코어와 마찬가 지로 유리나 플라스틱으로 구성 재킷(Jacket) : 클래딩 주위를 둘러싸고 있는 플라스틱 피복

전파방식

광섬유 분류 단일모드 광섬유 다중모드 광섬유 코어 안에서 단일모드 광섬유는 1개의 전파 모드만으 로 정보를 전송하는 것 넓은 대역으로 정보를 전송할 수 있어 중장거리 트렁크 회선과 국제간의 통신선로로 이용되고 수 Gbps의 전송 속도가 가능 코어의 직경은 약 8~10μm 정도로 작아서 접속이 어려 움. 다중모드 광섬유 여러 개의 전파모드로 정보를 전송할 수 있는 선로로서 가장 널리 사용 전송속도는 약 100 Mbps 정도, 코어의 직경은 약 50μm 정도로 단일모드에 비해 큼 굴절률 분포에 따라 계단형(Step index)과 접속형 (Gladed index)으로 구분

광섬유의 특성 광대역폭: 광섬유의 특성은 넓은 대역폭의 사용이 가능하여 수 Gbps이상의 전송률까지 가능 동축케이블은 수백 Mbps까지 가능하며, 트위스트페어인 경우 수 Mbps 정도. 경량구조: 광섬유는 크기가 아주 작으며, 무게가 가벼워서 설 치와 지지에 필요한 구조물을 최소화할 수 있음. 적은 감쇄현상: 동축케이블이나 동선에 비하여 감쇄현상이 현 저히 적음. 전자기적 격리: 외부적 전자기장에 영향을 받지 않으므로 간섭, 충격잡음, 누화현상 등에 매우 유리. 넓은 리피터 설치간격: 리피터 설치의 수가 적으므로 비용면에 서 유리?

광섬유 유형

광섬유 유형

광섬유 구성

광케이블 연결구

광섬유 성능

비유도매체 무선통신 종류 라디오파 마이크로파 적외선 라디오, 텔레비전, 페이징 시스템과 같은 멀티캐스팅 통 신에 이용 휴대전화, 위성통신 및 무선 LAN 같은 단방향 전송 통신 에 이용 적외선 폐쇄된 공간에서 단거리 통신에 이용

무선통신의 전자기 스펙트럼

전파 방법 지표면 전파 공중 전파 가시선 전파 지표면 전파

대역

마이크로파 대기의 전리층을 이용한 마이크로파(microwave) 통신은 장거리 전송에 널리 이용 (장점) 산, 바다, 강 등과 같은 자연적인 장애물 을 극복하여 통신 가능 (단점) 수신기로 도착하는 전파의 다중경로 현 상인 페이딩(fading) 현상에 의해서 양질의 서비 스를 보장할 수 없는 경우가 발생할 수 있음. 위성통신 링크 SHF 이상의 대역을 사용하는 통신방식으로 가장 넓 은 통신영역을 포함할 수 있는 통신기술 현재 국내의 무궁화 위성을 비롯한 대부분의 통신 위성은 Ku 밴드(12-14GHz)의 주파수 대역을 사용

단방향 안테나 포물선 접시 안테나(parabolic dish antenna) 뿔 안테나(horn antenna) 접시 안테나 혼 안테나

요약 종류 장전 단점 동선 저비용, 설치가 용이 협대역, 외부 충격에 취약 동축케이블 차폐성, 넓은 대역폭 감쇠, 열잡음 등에 따른 제약 광섬유 잡음에 강함, 매우 넓은 대역폭 설치비 고비용 마이크로파 넓은 대역폭, 장애물 극복, 페이딩 현상에 영향을 받음 초기 설치비 고비용 위성통신 링크 넓은 대역폭, 광역성 높은 초기 투자 비용, 지연 시간

매체의 비교 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

Ethernet 케이블 Straight Cross-over Connect to a hub or switch Peer-to-peer connection without a hub/switch

Cable Structure and Color Coding Orange / Orange-white Green / Green-white Blue / Blue-white Brown / Brown-white

Straight RJ45 Pin # Wire Color Wire Diagram 10Base-T Signal 100Base-TX Signal 1000Base-T Signal 1 White/Green Transmit+ BI_DA+ 2 Green Transmit- BI_DA- 3 White/Orange Receive+ BI_DB+ 4 Blue Unused BI_DC+ 5 White/Blue BI_DC- 6 Orange Receive- BI_DB- 7 White/Brown BI_DD+ 8 Brown BI_DD-

Cross-over RJ45 Pin #(End 1) Wire Color Wire Diagram RJ45 Pin# (End 2) White/Orange White/Green 2 Orange Green 3 4 Blue White/Brown 5 White/Blue Brown 6 7 8

파장 (Wavelength) 단순 신호가 한 주기에서 이동할 수 있는 거리

파장은 전파속도와 신호의 주기를 이용하여 계산 파장 = 전파속도 X 주기 파장 = 전파속도 X (1/주파수) = 전파속도 / 주파수 파장 : λ , 전파속도 : c , 주파수 : f λ= c/ f 파장은 마이크로 미터(미크론) 단위 측정 예 : 공기중의 붉은 빛의 파장 (주파수=4X1014) λ = c/f = (3X108) / (4X1014) = 0.75 X 10-6m = 0.75㎛

전송장애 감쇠(attenuation) 일그러짐(Distortion) 잡음(noise) 에너지 손실 손실을 줄이기 위해 증폭기(amplifier)사용 일그러짐(Distortion) 신호의 모양이나 형태 변화해 반대되는 신호를 발생하거나 다른 주파수의 신 호를 만듬 잡음(noise) 열 잡음, 유도선 잡음, 혼선, 충격 잡음

성능 처리량(Throughput) 전파속도(propagation speed) 전파시간(propagation time) 어떤 지점을 데이터가 얼마나 빠르게 지나가는가 측정 전파속도(propagation speed) 신호가 매체를 통해 1초 동안 이동할 수 있는 거리 측정 예 : 빛 – 3X108m/s (진공에서) 전파시간(propagation time) 신호가 한 지점에서 다른 지점으로 이동하는데 요구되는 시간 전파시간 = 거리 / 전파속도