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정보과학/컴퓨터통신망특론

데이터 통신 기술(1)

by J1소프트 2023. 11. 12.
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1. 전송모드

 

데이터 방식은 전송방향, 전송모드, 전송동기에 따라 다음과 같이 분류될 수 있습니다.

 

직렬 전송과 병렬 전송

직렬 전송 (Serial Transmission)

병렬 전송 (Parallel Transmission)

 

비동기 전송과 동기 전송

비동기 전송과 동기 전송, 동시 전송의 특성은 다음과 같습니다.

 

비동기식 전송

 

동기식 전송

 

단방향 통신, 반이중 통신, 전이중 통신

단방향 통신

일반적으로 서로는 하나 또는 둘 이상의 채널(channel)로 이루어져 있음.

정보흐름의 방향은 각 채널의 끝에 있는 장치의 특성에 의하여 결정

통신이 한 방향

 

반이중 통신(simplex transmission)

정보 전달방향이 교대로 바꾸어질 수 있는 통신방법을 의미

반이중 통신 시스템은 2개의 통신채널을 사용

정보흐름의 방향을 바꾸기 위해서는 일정량의 시간

두 장치사이에 송수신이 가능하나 교대로 통신

 

전이중 통신(simplex transmission)

앞의 단향 통신에서와 같은 채널을 두 개 이용한다면 동시에 양방향으로 교신을 할 수가 있는데 한 채널은 한 방향으로 전송하고 다른 채널은 반대방향으로 정보를 보냄.

만약 전송선로 양단의 단말기가 동시에 데이터를 전송하고 받을 수 있다면 전체시스템은 동시에 양방향을 데이터의 흐름에 부여할 수 있는 시스템

하나의 장치가 송수신을 동시에 할 수 있다

 

2. 인터페이스 표준

 

DTE 들간의 정보 전송을 위한 요건

DTE(Data Terminal Equipment)?

변복조기에 연결되는 단말기 또는 컴퓨터의 일반적인 명칭으로, 데이터 터미널 장비의 일종.

 

DTE 간의 정보 전송을 위한 요건은 다음과 같습니다.

 

RS232 연결기

RS-232(Recommended Standard 232) 이란?

널리 알려져 있는 데이터 통신 표준안 의 이름.

 

이런 표준안에서는 DTEDCE간 인터페이스를 정의하고 있습니다.

특히 데이터를 전송하고 수신하는 회로와 이런 회로 사이에서 사용하는 전기적인 신호의 특성을 정의합니다. IBM-PC 계열에서 RS-232C라 하지만 공식적인 명칭은 EIA-232-C.

IBM-PC에 있는 통신 포트가 이 표준을 사용합니다.

 

널 모뎀

PC와 같은 장치가 직접 통신하는 경우 RS-232 포트들을 케이블로 연결

 

X.21 인터페이스

ITU-T 정의, 15-핀 연결기 사용

X.21, X.21bis : 1972, 전이중 전송 (전기적 회로 : 균형 (X.27) 또는 불균형 (X.26))

RS 표준과 X.21 인터페이스와의 차이는 다음과 같습니다.

 

3. 다중화

 

다중화란?

전송로의 대역폭을 작은 대역폭을 여러 개로 나누어 여러 장치가 동시에 이용하게 하는 것

여러 사용자용 단일 연결 제공 : 연결 당 비용 감소

 

X.21 연결에서의 송수신

X.21

공중 데이터 통신망에 접속하는 동기 단말의 데이터 단말 장치/데이터 통신 기기(DTE/

인터페이스를 규정한 ITU-T 권고.

비동기 단말용의 DTE/DCE 인터페이스는 X.20에 규정되어 있음

 

다중화의 종류에는 다음 세 가지가 있습니다

 ① 주파수 분할 다중화 (FDM)

 ② 시분할 다중화 (TDM)

 ③ 통계적 다중화

 

파수 분할 다중화(FDM: Frequency Division Multiplexing)

각 채널 당 반송신호 (carrier signal)를 정의한다

반송 신호 : 그 채널 대역폭의 중심 주파수  

채널 : 반송 주파수를 중심으로 변조된 신호의 대역폭

변조 방법 : 진폭 변조, 주파수 변조, 변조 위상 

종류 : 진폭 변조, 주파수 변조, 변조 위상

특징 : 변조된 신호는 복잡한 하나의 아날로그 신호로 결합, 각 주파수는 전 채널의 범위 안에 놓인다.

역 다중화 : 대역 통과 필터를 사용, 변조된 신호들 추출

변조된 신호의 그래프

 

시분할 다중화(TDM)

특징

디지털 신호를 사용

대역폭을 일정한 타임슬롯으로 분할, 각 채널에 할당

 

변조된 신호의 그래프

 

통계적 다중화(SM)

특징

실제로 보낼 데이터가 있는 단말 장치에만 동적으로 타임 슬롯을 할당하는 방식

버퍼에 들어 있는 데이터의 양에 따라 다양한 크기의 프레임을 만든다.

통계적 시분할 다중화

 

T1 캐리어(Carrier)

장거리 통신에 사용되는 다중화 표준

ANSI 산하 광역망 표준 조직인 "T1" 위원회의 표준 명 

AT&T 개발, 미국, 캐나다, 일본, 한국 등에서 사용 

많은 음성채널을 한 프레임으로 묶기 위해 시분할 다중화를 사용한다.

 

T-1 캐리어 (Carrier)의 원리

 

4. 경합 프로토콜

 

경합 (contention)

매체를 많은 진입 점에서 에 접근하는 것. 

경합 프로토콜에 의해 제어됨.

 

경합 프로토콜(Contention Protocol)

 

경합 프로토콜(Contention Protocol)이 없을 때

 

 

5. 알로하 프로토콜

 

알로하 시스템의 동작 원리

동작 원리

아무 스테이션이나 언제든 방송할 수 있다.

프레임의 일부만 겹쳐도 충돌이 발생한다.

두 신호가 충돌하면 각 스테이션은 단순히 임의의 시간을 기다려서 다시 시도한다.

 

충돌 판정

전송 후 확인응답(전송 주파수와 다른 주파수)을 받지 못한 경우 충돌했다고 간주한다.

두 번째로 충돌하면 같은 규칙을 적용한다.

임의의 시간만큼 기다린 후 다시 시도한다.

 

슬롯 알로하를 사용한 전송

슬롯 알로하

타임 슬롯(T : 슬롯 타임)이 시작할 때만 전송한다.

 

차이 : 스테이션은 타임 슬롯의 시작 시점에 전송한다.

슬롯 타임 : 한 프레임 전송 시간

 

정리하기

 

데이터를 전송하고자 할 때 사용하는 전송 모드(Transmission mode)로 병렬 전송(Parallel transmission)과 직렬 전송(Serial transmission)이 있고, 이 중에 직렬 전송의 방법으로는 동기 전송과 비동기 전송으로 구분된다.

 

통신을 위해 데이터 터미널 장비(DTE)와 데이터 회선종단 장비(DCE)간의 연결을 의미하는 DTEDCE 인터페이스 표준에는 RS232 Interface, Null Modem, RS449 Interface, X.32 Interface 등이 있다.

 

데이터 전송시 더 높은 데이터 전송률을 얻기 위한 다중화 방법은 크게 주파수 분할 다중화, 시분할 다중화, 통계적 시분할 다중화 등이 있다.

 

데이터 전송시 많은 데이터가 한 통신 매체로 진입하는 것을 경합(Contention)이라 하며, 이러한 경합을 제어하는 프로토콜을 경합 프로토콜(Contention Protocol)이라 한다.

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