5과목 데이터통신 강사 이 민 욱
데이터 통신 시스템의 기본구성 1. 통신의 정의 ▪ 데이터 통신 컴퓨터의 발달을 배경으로 하여 생겨난 것으로, 컴퓨터와 각종 통신 기기 사이에서 디지털 형태로 표현된 2진 정보(0과 1)를 송․수신하는 것 (데이터 통신 = 데이터 전송 기술 + 데이터 처리 기술) ▪ 정보 통신 컴퓨터와 통신 기술의 결합에 의해 통신 처리 기능과 정보 처리 기능은 물론 정보의 변환, 저장 과정이 추가된 형태의 통신 (정보 통신 = 전기 통신(정보 전송) + 컴퓨터(정보 처리)) 2. 데이터 통신 시스템의 기본 구성 (1)데이터 전송계 단말 장치, 데이터 전송 회선(신호 변환 장치, 통신 회선), 통신 제어 장치 (2)데이터 처리계 컴퓨터(하드웨어, 소프트웨어)
단말 장치 (DTE) ․데이터 통신 시스템과 외부 사용자와의 접속점에 위치하여 최종적으로 데이터를 입․출력하는 장치 ․기능 : 입․출력 기능, 전송 제어 기능, 기억 기능 ․지능형(스마트) 단말 장치 : CPU와 저장 장치가 내장된 단말 장치로, 프로그램을 설치하여 단독으로 일정 수준 이상의 작업 처리가 가능 ․비지능형(더미) 단말 장치 : 입력 장치와 출력 장치로만 구성되어 단독으로 작업을 처리할 수 있는 능력이 없는 단말 장치 신호 변환 장치(DCE) ․컴퓨터나 단말 장치의 데이터를 통신 회선에 적합한 신호로 변경하거나, 통신 회선의 신호를 컴퓨터나 단말 장치에 적합한 데이터로 변경하는 신호 변환 기능을 수행 ․전화 : 아날로그 데이터 ↔ 아날로그 신호 ․MODEM : 디지털 데이터 ↔ 아날로그 신호 ․CODEC : 아날로그 데이터 ↔ 디지털 신호 ․DSU : 디지털 데이터 ↔ 디지털 신호 통신 회선 단말 장치에 입력된 데이터 또는 컴퓨터에서 처리된 결과가 실질적으로 전송되는 전송 선로 통신 제어 장치(CCU) 전송 회선과 주컴퓨터 사이에 위치하여, 컴퓨터가 데이터 처리에 전념할 수 있도록 컴퓨터를 대신해 데이터 전송에 관한 전반적인 제어 기능을 수행 컴퓨터 단말 장치로부터 보내진 데이터가 처리되는 곳
(3) 기본개념 ① 데이터와 정보의 진화 과정 : 데이터 → 정보 → 지식 → 지능 ② 통신의 3요소 : 정보원, 전송 매체, 통신 대상물 ③ 정보 통신망 : 정보의 전달 체계 ④ 정보 통신망의 3대 동작 기능 : 전달 기능, 신호 기능, 제어 기능 (4) 통신시스템의 발전 ① SAGE : 반자동 방공 시스템, 최초의 데이터 통신 시스템, 군사용 ② SABRE : 항공기 좌석 예약 시스템, 상업용 ③ ARPANET : 최초의 유선 패킷 시스템, 인터넷 기술의 모체 ④ ALOHA : 최초의 무선(라디오) 패킷 네트워크 시스템 3. 통신 시스템의 구성 요소 (1) 시스템의 구성 요소 ① 정보 통신 시스템의 3대 구성 요소 : 단말 장치, 전송 장치, 컴퓨터 ② 정보 통신망의 3대 구성 요소 : 단말 장치, 전송 장치, 교환 장치 ③ 데이터 통신 시스템의 3대 구성 요소 : 단말 장치, 전송 장치, 통신 제어 장치 ④ 데이터(정보) 전송 시스템의 3대 구성 요소 : 단말 장치, 데이터 전송 회선, 통신 제어 장치 ⑤ 단말 장치의 전송 제어 기능 : 입출력 제어, 오류 제어, 송수신 제어
(2) 통신 제어 장치의 기능 ① 송수신 되는 자료를 제어, 감시 ② 전송 속도와 중앙 처리 장치의 처리 속도 사이에서 조정 ③ 통신 회선과의 전기적인 결합 ④ 전송 문자 및 메시지를 조립, 분해 ⑤ 송수신 제어 및 전송 제어 ⑥ 통신 회선의 감시 및 접속 제어 ⑦ 시작과 종료 제어, 송신 권 제어, 교환 분기 ⑧ 동기 제어, 오류 제어, 흐름 제어, 응답 제어 ⑨ 제어 정보 식별, 기밀 보호, 관리 기능 ⑩ 통신 방식 제어 ⑪ 다중 접속 제어
4. 데이터 전송로 (1) 꼬임선(Twisted Pair Wire) ▪ 전기적 간섭 현상을 줄이기 위해서 균일하게 서로 감겨있는 형태의 케이블 ▪ 가격이 저렴하고, 설치가 간편함 ▪ 거리, 대역폭, 데이터 전송률면에서 제약이 많음 ▪ 다른 전기적 신호의 간섭이나 잡음에 영향을 받기가 쉬움 (2) 광섬유 케이블(Optical Fiber Cable) ▪ 유리를 원료로 하여 제작된 가느다란 광섬유를 여러 가닥 묶어서 케이블의 형태로 만든 것으로 광 케이블이라고도 함 ▪ 데이터를 빛으로 바꾸어 빛의 반사 원리를 이용하여 전송 ▪ 유선 매체 중 가장 빠른 속도와 높은 주파수 대역폭을 제공 ▪ 대용량, 장거리 전송이 가능 ▪ 가늘고, 가벼워 설치 용이 ▪ 도청이 어려워 보안성이 뛰어남 ▪ 무유도, 무누화의 성질을 가짐 ▪ 감쇠율이 적어 리피터의 설치 간격이 넓으므로 리피터의 소요가 적음 ▪ 설치 비용은 비싸지만 단위 비용은 저렴 ▪ 광섬유 간의 연결이 어려워 설치시 고도의 기술이 필요
(3) 위성 마이크로파 ▪ 지상에서 쏘아 올린 마이크로 주파수를 통신 위성을 통해 변환, 증폭한 후 다른 주파수로 지상에 송신하는 방식으로, 위성 통신에 사용됨 ▪ 위성 통신에 사용하고 있는 주파수 대역은 3~30GHz의 극초단파(SHF)임 ▪ 위성 통신 시스템은 통신 위성, 지구 국, 채널로 구성됨 ▪ 대역폭이 넓어 고속․대용량 통신이 가능하고, 통신 비용이 저렴 ▪ 오류율이 적어 고품질의 정보 전송이 가능 ▪ 통신 범위가 넓고, 전송 비용이 거리에 무관하게 일정 ▪ 전송 지연 시간이 길고, 보안성이 취약 ▪ 통신 위성은 약 35,800km 정도의 정지 궤도상에 위치하여 지구의 자전 속도로 운행 ▪ 한 대의 통신 위성은 지구 표면의 약 42.4% 지역을 커버할 수 있으므로 이론상 최소한 3개의 정지 위성만 있으면 극 지역을 제외한 지구상의 어느 지점과도 통신이 가능