3장
3장 문제
1. 유도 전송 매체란?
2. 비유도 전송 매체란?
3. 직접 링크란 ?
4. 점대점이란?
5. 다중점이란?
6. 단방향이란?
7. 반이중 방식이란?
8. 전이중 방식이란?
9. 전파지연과 전송지연의 차이란?
10. 대역폭이란 ?
3장 개념 정리
- 전송 시간을 의미하는 Propagation time과 Transmission Time의 차이를 간략히 기술하라
- Bandwidth (용어설명)
- Signals (용어설명)
time domain concepts
- analog signal
- various in a smooth way over time
- digital signal
- maintains a constant level then changes to another constant level
- periodic signal
- pattern repeated over time
- aperiodic signal
- pattern not repeated over time
audio
- 주파수 범위 20Hz ~ 20 kHz
- 300~3400Hz로 제한 가능
최대 진폭 : 신호의 최댓값, 전압으로 측정 주파수 : 신호의 반복 속도 위상 : 신호의 단일 주기 내에서 시간에 대한 상대적 위치 척도
아날로그 신호 : 연속적으로 변하는 전자기파로써 데이터를 나타낸다.
아날로그 데이터 -> 전화기 -> 아날로그 신호 디지털 데이터 -> 모뎀 -> 아날로그 신호
디지털 신호 : 전압 펄스의 열로써 데이터를 나타낸다. 아날로그 신호 -> 코덱 -> 디지털 신호 디지털 데이터 -> 디지털 데이터 -> 디지털 신호
전송 손상
- 감쇄 및 감쇄 왜곡 : 신호의 세기는 전송 매체를 통과하는 거리에 따라 점점 약해진다.
- 지연 왜곡 : 유도 전송 매체에서 신호 전파 속도가 주파수에 따라 다르기 떄문에 발생
- 잡음 : 열잡음, 상호 변조 잡음, 누화, 충격잡음
3장 답지
1. 유도 전송 매체란? 물리적 통로를 따라 유도 되는 것으로 (트위스티더 페어, 동축케이블, 광섬유 케이블 등이 있다)
2. 비유도 전송 매체란? 무선이며 (공기, 진공, 해수 등이 있다)
3. 직접 링크란 ? 증폭기나 리피터 이외의 다른 중간장치를 거치지 않고 송신측에서 수신측으로 신호가 직접 전송되는 전송 통로를 말한다.
4. 점대점이란? 유도 전송 매체가 두 장치 간의 직접 링크를 제공해주고, 이 두 장치들 만이 전송매체를 사용할 때 점대점이라고 한다.
5. 다중점이란? 두 개 이상의 장치가 동일한 전송 매체를 공유한다.
6. 단방향이란? 오직 한 방향으로만 신호 전송이 가능
7. 반이중 방식이란? 양쪽 스테이션 모두 전송 가능, 어떤 한 시점에서는 한 방향,
8. 전이중 방식이란? 양쪽의 스테이션이 동시 신호 전송 가능
9. 전파시간이란 물리적인 매체를 통해서 bit가 전달될 때 걸리는 시간을 의미한다. 따라서 전파속도는 사용되어지는 링크의 매체에 따라 다르고 이에 따라 전파시간도 달라질 것이다. (전파 지연 = 거리 / 전파속도)
10. 전송시간이란 어느 노드에서 데이터를 전송하는데 걸리는 시간을 의미한다. 즉 전송되는 데이터의 크기에 비례하고 링크의 대역폭에 반비례한다.(전송 지연 = 데이터의 크기 / 대역폭)
4장 전송 매체
- 유선 전송
- 동축 케이블, 광케이블
- 다음 각 전송 매체의 특성, 전형적인 속도 거리 및 Bandwidth를 쓰시오
- Twisted Pair
- Coaxial Cable
- Optical Fiber
- Terristrial Microwave
- Satelite Microwave
- Radio
문제 4장 : 다음 각 전송매체의 특성에 대해서 적으시오
1. Twisted pair
2. unshielded Twisted Pair (UTP)
3. shielded Twisted Pair (STP)
4. Coaxial Cable
5. Optical Fiber
6. 무선전송 3가지 주파수 영역
7. 지상 마이크로파(Terristrial Microwave)
8. 위성 마이크로파(Satelite Microwave)
9. Radio
10. 지표파
11. 창공파
12. 시야 전파
4장 문제 답지
비유도매체 -> 대역폭 중요 유도매체 -> 전송매체 중요
데이터 전송률과 거리 - 대역폭 / 전송 손상 / 간섭 / 수신기의 수
twitsted pair
개별적으로 절연되어 서로 꼬여있는 구리선 다발이 케이블에 들어간다
- 가쟝 저가이고 가장 널리 쓰이는 유도 전송 매체
- 아날로그 전송, 디지털 전송 모두 사용 가능
- 아날로그 신호 - 5~6 km마다 증폭기가 필요
- 디지털 전송 (아날로그 or 디지털 신호) 2~3 km 마다 리피터 필요
- 간섭, 잡음 취약
- 다른 전송 매체와 비교할 때 거리, 대역폭, 데이터 전송률에 있어서 제약점을 가짐
- 점대점 아날로그 신호방식으로 1MHz까지의 대역폭 가능
- 장거리 디지털 점대점 신호방식의 경우 최대 수 Mbps까지의 전송률 가능
unshielded Twisted Pair (UTP)
- 일반 전화선에 사용
- 일반적으로 모든 전송매체 중 가장 저렴하다
- 설치하기가 가장 쉽다
- 외부 전자기 간섭에 치약하다
shielded Twisted Pair (STP)
- 간섭을 줄이고 높은 전송률에서 보다 우수한 성능 제공
- 가격이 비싸다
- 설치하기가 더 힘들다
- 다양한 범주를 가진다.
coaxial cable (동축케이블)
내부의 단일 전선과 이를 감싸고 있는 원통형의 외부 도체로 구성된다. 내부 도체는 일정한 간격을 존재하는 절연체 링이나 고체유전체로 싸여 있다. 외부 도체는 어떤 표피나 보호막으로 둘러 싸여있다.
- 아날로그 신호와 디지털 신호의 전송 모둥 사용
- 트위스티드 페어보다 우월한 주파수 특성을 가짐
- 차폐된 동심원 구조를 가지므로 트위스티드 페어보다 간섭화 누화에 덜 취약하다
- 성능의 기본적 제약점으로 작용하는 요소는 감쇄, 열잡음 , 상호변조잡음이다.
- 아날로그 신호의 장거리 전송에서는 수km마다 증폭기가 필요
- 아날로그 신호 방법 - 스펙트럼 500MHz까지 확장이 가능
- 디지털 신호 방식에서는 대략 1km마다 리피터 필요
용도
- 텔레비전 분배
- 장거리 전화 전송
- 단거리 컴퓨터 시스템 링크
- LAN
Opticar fiber (광섬유)
- 대용량 : 수십km에서 수백 Gbps의 데이터 전송률을 보인 바 있다.
- 작은 크기 및 경량
- 낮은 감쇄
- 전자기적 격리 (외부의 전자기장에 영향 x)
- 넓은 리피터 간격 : 수십km 일반적
용도
- 장거리 트렁크
- 고아역 트렁크
- 농촌 지역의 교환 트렁크
- 가입자 루프
- LAN
무선전송
- 1GHz~ 40Ghz (마이크로파 주파수)
- 고도의 지향성 빔 가능
- 점대점 전송에 적합
- 위성 통신에 사용
- 30MHz ~ 1 GHz (다방향성 응용에 적합 ) - 라디오 주파수
- 삼곱하기10의11승 ~ 2곱하기 10Hz까지 걸쳐있는 적외선 - 한정된 지역 내에서의 근거리 점대 점 및 다중점 응용에서 유리
안테나
- 전자기 에너지를 방사하거나 모으는데 사용되는 전기적 도체
지상 마이크로파
- 장거리 통신에 사용 ,동축 케이블이나 광섬유의 대용으로 이용
- 포물선 모양의 “접시”를 이용하여 좁은 빔을 수신 안테나에 집중시킨다
- 1-40GHz의 주파수를 가진다
- 주요 손실 요인은 감쇄이다.
- 거리와 강우량, 간섭도 영향을 미친다
위성 마이크로파
- 위성은 마이크로파 중계국이다
- 위성은 하나의 주파수 대역으로 수신하여 이를 증폭하거나 재생하여 다른 주파수로 송신한다
- 한 형태는 점대점 링크
- 다른 형태는 방송 링크
- 위성 전송에서 최적의 주파수 범위는 1~10GHz이다
방송 라디오
- 라디오는 3KHz~300GHz 대역의 주파수를 일컫는 일반적 용어
- 30 MHz~ 1GHz을 나타내는 방송 라디오
적외선 벽을 침투하지 못한다.
무선전파
- 지표파 전파 (2MHz 이하)
- 창공파 전파 (2~30MHz 이하)
- 시야 전파(30 MHz 이상)
참고자료
데이터 통신 및 컴퓨터 통신 - william stallings 지음 한기준 , 김종근 옮김