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Ntro

 

전기신호의 전송을 위해서는 전소오히선이 되는 전송매체가 필요.

 

* 전송매체

 

- 통신을 수행하는 상대방에게 실제적인 정보를 전송하는 물질적인 통로

- 실제적인 데이터 전송이 이루어지는 곳

 

* 유선 매체

 

- 전자기적 신호를 전송하는 물리적 도체를 기반으로 통신

 

* 무선 매체

 

- 특별한 도체 없이도 전자기적 신호를 송수신

 

* 전송신호

 

- 목적지까지 전송되는 과정에서 여러 가지 원인에 의해 송신 직전의 신호와 달라지는 경우도 있음.

 

 

 

 

1. 유선 매체

 

- 한 장비에서 다른 장비로의 연결 통로를 제공

 

1 ) 전송 매체

 

* 트위스티드 페어 케이블

 

- 물리적인 특성에 따라 두 개의 전선을 쌍으로 꼬아진 형태

 

- 두 개 이상의 꼬아진 구리도선으로 구성

 

- 케이블 안의 특성 도선을 색깔이 있는 플라스틱으로 피복한 물리적 구조

 

- 두 선을 서로 꼬아서 서로 간에 간섭에 대한 영향을 줄이고, 각 쌍은 1인치당 꼬인 횟수가 서로 다르도록 구성

 

- 전자기적 간섭을 최소화하는 전송특성을 가지고 있음.

 

 

 

 

* 트위스티드 페어 케이블의 종류

 

1.  UTP 케이블

 

- 네 쌍 이상의 꼬인 선을 금속 박막에 의한 차단 없이 최종 외부 피복으로 감싼 구조

- 회선의 성능에 따라 등급(Category) 1등급 ~ 6등급으로 나눔

- RJ-45 커넥터를 사용

 

* UTP 케이블 회선 성능에 따른 등급 구분

 

- 등급 1 : 낮은 전송속도를 가지고 있으며 주로 일반 전화회선에 사용

- 등급 2 : 음성통신 및 낮은 속도의 데이터 통신에 사용하는데 보통 4Mbps까지 수용

- 등급 3 : 10Mbps까지의 데이터 전송에 사용

- 등급 4 : 16Mbps까지의 데이터 전송에 사용

- 등급 5 : 100Mbps까지의 데이터 전송에 사용

- 등급 6 : 1Gbps까지의 데이터 전송에 사용

 

2. STP 케이블

 

- UTP 케이블의 외부 피복 내에서 외부 전자기 간섭으로부터 보호하기 위해 각 쌍들마다 얇은 금속 박막으로 감싸고, 이 막은 땅에 접지하는 구조를 가지고 있음.

 

- 보통 16Mbps로 동작하며 100m 케이블에서 155Mbps까지 동작가능.

 

* 장점

 

- 금속 박막에 의해 외부로부터의 간섭을 거의 받지 않음.

 

* 단점

 

- 금속 박막을 접지 시키기 위해 특별한 커넥터를 사용

- 설치가 복잡하고 UTP에 비해 비쌈.

 

 

 

 

* 동축 케이블

 

- 외부와의 차폐성이 좋아서 간섭현상이 적고 전력 손실이 적음.

 

- 트위스티드 페어 보다 뛰어난 주파수 특성으로 인하여 높은 주파수에서 빠른 데이터 전송이 가능하고 BNC라는 원통형 커넥터를 사용하여 노드를 연결함.

 

- 바다 밑이나 땅 속에 묻어도 성능에 큰 지장이 없고 수백 Mbps의 고송전송이 가능함.

 

 

* 광 케이블

 

- 광섬유로 구성

 

- 가는 유리 섬유를 이용하여 정보를 보내므로 전기적인 간섭을 받지 않음.

 

- 전송 속도가 높고 대여폭이 넓으며 오류가 적음.

 

- 넓은 대역폭을 제공하며 외부 간섭에 영향을 받지 않음.

 

- 태필(tapping)이 어려워 네트워크 보완성이 큼. ( 태핑 :  광케이블에서 원하는 빛 신호를 빼내는 것을 의미)

 

- 아주 빠른 전송속도 ( 데이터 전송의 경우 약 1Gbps ) 로 데이터를 보낼 수 있고 매우 낮은 전송 에러율을 가짐.

 

- 케이블의 크기가 상대적으로 작고 가벼워서 사용하기 편하지만 설치 시 고도의 기술이 요구됨.

 

- 전기가 아닌 빛의 펄스 형태로 정보를 전달함.

 

- 광 송신기는 DTE에서 사용되는 정상적인 전기신호를 광신호로 변환하고 광 수신기는 역으로 변환함.

 

 

 

 

* 광 케이블의 구조

 

1. 코어

 

- 높은 굴절률의 투명한 덮개로 빛이 통과하는 통로 역할을 함.

 

2. 클래딩

 

- 코어보다 낮은 굴절률의 투명한 덮개로 코어 외부를 싸고 있으며, 빛을 반사.

 

3. 코팅

 

- 코어와 클래딩을 보호하기 위해 합성수지로 만든 피복을 이용해 외부를 감쌈.

 

 

 

 

* 광 케이블의 종류

 

1. 단일모드 광섬유 ( SM )

 

- 하나의 광섬유에 광선을 단일 전송하는 타입

 

- 코어의 지름을 줄이고 코어와 클래딩간의 굴절율을 줄임

-> 직진하는 빛만 지나 가도록 함.

 

- 장거리 신호 전송에 사용.

 

- 코어 지름이 작으므로 광섬유의 접속에 고도의 기술이 필요.

 

 

2. 다중모드 계단형 광섬유( SI )

 

- 하나의 코어 내에 조금씩 다른 반사각의 광선을 동시에 전송할 수 있도록 설계

 

- 모드 분산에 의해 전송 속도가 제한

 

- 제조가 용이

 

- 가격이 저렴

 

-> 근거리 단파장용으로 사용

 

 

3. 다중모드 언덕형 광섬유 ( GI )

 

- 클래딩 쪽으로 갈수록 굴절율 감소.

 

- 출력단 도착 시간은 거의 차이 없음.

 

 

 

 

 

 

2. 무선 매체

 

1) 무선 매체의 종류

 

* 무선 매체

 

- 특별한 도체 없이도 전자기적 신호를 주고 받는 것.

 

 

 

* 무선 매체의 종류

 

1. 방송용 무선 라디오파

 

- 고정된 선로 전송지점과 분산 컴퓨터 사이에 무선 링크를 제공함

- 기지국을 중심으로 사용자들의 밀도가 높은 곳이나 광범위한 적용 지역의 서비스에 적합함.

- 고출력 단일 주파수의 경우 저출력에 비해 원거리 전송이 가능하고 감쇄 정도가 적음.

- 대역 확산의 경우 여러 주파수를 동시에 사용하는 것이 가능함.

 

 

 

* 전송률

 

- 킬로 비트 수준으로 낮은편

- 지향성인 마이크로파와는 달리 다방향성

 

* 전송 경로

 

- 자연적, 인공적 물체에 의한 반사로 인해서 많은 전송 경로로 전송

 

 

 

* 무선 주파 스펙트럼

 

- 초장파 ( VLF )

- 장파 ( LF )

- 중파 ( MF )

- 단파 ( HF )

- 초단파 ( VHF )

- 극초단파 ( UHF )

- 초고주파 ( SHF )

- 마이크로파 ( EHF )

 

 

 

 

2. 지상 마이크로파

 

- 접시형 안테나를 사용하며 고지대에 위치

 

* 장점

 

- 장거리에 대해 수십 Mbps의 데이터 전송을 제공

 

- 높은 데이터 전송률을 가지고 있음.

-> 장거리 통신 서비스용으로 주로 사용하고 TV나 음성 전송용 동축 케이블 들을 대용하는 것도 가능

 

* 단점

 

- 높은 구조물이나 기상 조건에 영향을 받음.

 

 

3. 위성 마이크로파

 

- 2개 이상의 지상 송신국과 수신국이 서로 중계 역할을 하는 위성을 거쳐 데이터를 주고 받는 형태

 

 

* 고정 위성 서비스

 

- 하나 이상의 위성을 사용하여 지표면의 고정 지점간에 제공하는 전파통신 서비스

-> 음성, 데이터, 영상 등의 서비스를 제공

 

- 지표면의 고정 지점에 위치한 무선국으로 지구국, 위성상에 설치된 무선국으로 우주국, 고출력 위성으로서 양방향 서비스를 제공하는 VSAT( Very Small Aperture Terminal ) 가 있음.

 

 

* 이동 위성 서비스

 

- 고정된 지구국 - 이동체간 혹은 이동체 - 이동체간의 신호 교환에 위성을 이용하는 통신 서비스

 

- 광범위한 통신 영역, 짧은 접속시간, 지상 통신망과의 접속 용이, 높은 신뢰성 제공

 

- 거리에 무관한 통신 비용 등의 이점 제공

 

 

 

 

위성 통신의 장점과 단점

 

* 장점

 

- 많은 통신 용량 제공

 

- 향상된 에러율 ( error rate )

 

- 통신 비용의 감소 등

 

* 단점

 

- 점대점 ( Point - to - Point ) 네트워크 구성만 가능

 

- 먼 거리로 인한 전송지연을 초래할 수 있음.

 

-  통신의 비밀 보장이 어려움.

 

- 사용 주파수가 높아질수록 기후 현상( 비, 눈 등 )에 의한 신호의 감쇄가 심하며, 고장이 나면 수리가 불가능합니다.

 

- 일반 Microwave 통신과의 상호장애를 피하기 위해 지구국은 항상 교외에 위치해야 함.

 

 

 

 

 

 

3. 전송경로의 불완전성

 

1) 전송경로의 불완전성

 

- 여러 가지 원인에 의해 송신 직전의 신호와 달라지게 됨.

-> 전송 손상 ( Transmission Impairments )

 

* 전송경로의 불완전성

 

1. 동적인 불완전성

 

- 에코 ( Echo ) : 전송선에서 임피던스의 변화가 있을 경우 약해진 신호가 송신측으로 되돌아오는 것을 뜻함.

 

- 진폭 변화 : 신호의 진폭이 갑작스럽게 순간적으로 변하는 것을 의미함.

 

- 라디오 페이딩 ( Radio Fading ) : 전파의 세기가 시간에 따라 변화하는 현상을 말함.

 

- 위상의 변화 : 연속적인 위상의 변화를 위상 지터라 하고 불연속적인 위상의 변화를 위상 히트라고 함.

 

 

* 백색잡음 ( 열잡음 )

 

- 도체 내에서 온도에 따른 전자의 운동량의 변화에 기인

 

* 상호 변조 잡음

 

- 서로 다른 주파수들이 똑같이 전송 매체를 공유할 때 서로의 합과 차에 대한 신호를 계산함으로써 발생하는 잡음.

 

* 충격성 잡음

 

- 전송 시스템에 충격으로 인하여 순간적으로 일어나는 높은 진폭의 잡음으로 에러가 발생하는것

 

* 혼선

 

- 한 신호채널이 다른 신호채널과 원치 않은 결합을 하여 잡음을 형성하는 것을 의미

 

 

2. 정적인 불완전성

 

 

 

 

 

3) 정적인 불완전성의 종류

 

1. 손실

 

- 신호의 전송 중 신호의 세기가 약해지는 것을 뜻함.

 

2. 진폭 감쇄 왜곡

 

- 전송되는 신호가 주파수 별로 다른 감쇄율을 보이는 것

 

- 손상된 신호의 복구는 리피터와 증폭기를 이용

 

- 리피터 ( Repeater ) : 디지털 신호를 수신하여 이들로부터 0과 1을 구별한 후에 새로운 신호를 생성하여 전송하기 때문에 감쇄현상을 없앨 수 있음.

 

- 증폭기 ( Amplifier ) : 아날로그 신호를 전송할 경우 증폭기를 사용해서 신호의 세기를 증폭 시킴.

 

3. 지연 왜곡

 

- 전송매체를 통한 신호의 전달 속도가 주파쉐 따라 변하는 현상

 

 

 

 

3. 주파수 편이와 바이어스 특성 왜곡

 

* 주파수 편이 ( Frequency Offset )

 

- 송신되는 주파수가 수신부에서 다른 주파수로 바뀌어 수신되는 것

 

* 바이어스 특성 왜곡

 

- 펄스를 만들기 위해 슬라이스 되는 변복조기의 출력에서 펄스의 길이가 시스템적인 왜곡에 의해 길어 지거나 짧아지는 것