[정보처리기사]기사따기17일차_5과목_데이터통신_1_190211
# 최초 등록일 : 2025년 1월 9일 22:07
# 최근 변경일 : 2025년 1월 9일 22:07
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[정보처리기사]기사따기16일차_4과목_소프트웨어공학_4_190210
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이건 많이 언급되는 단어
이건 내가 궁금한거 쳐봐서 나온 결과
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Part 5. 데이터 통신
통신의 개요
정보의 정의
1) 데이터 : Data는 사상, 개념, 의사, 명령 등을 표현한 것, 의미를 부여하기 전의 자료
2) 정보 : Information은 데이터를 가공한 자료.
3) 정보의 형태 : 음성, 문자, 도형, 텍스트, 화상, 이미지, 동영상 등
4) 통신의 3요소 : 정보원(Information Source), 전송 매체(Media), 통신 대상물(informaion)
정보 통신과 데이터 통신
1) 정보 통신 : Data Communication은 정보를 전송하는 기계 장치간의 통신
2) 데이터 통신 : Data Communication은 컴퓨터와 컴퓨터 간의 통신이다.
데이터 통신 시스템의 발전
1) 모스 부호를 이용한 전신기 : Telegraph는 전선에 흐르는 전류의 단속에 의한 펄스 신호의 형태로 정보를 전달하는 통신 방식
2) 벨의 전화기 : Telephone은 음성 신호를 전기적인 신호로 변환하여 송신한 후 다시 음성 신호로 변환하여 수신
3) 진공관을 이용한 교환 시스템 : Switching System은 송신측과 수신측이 멀리 떨어져 있는 이런 문제점을 극복한 시스템
4) PCM 개발 : Pulse Code Modulation 개발은 아날로그 데이터를 디지털 신호로 변환 후 송신
5) SAGE : SemiAutomatic Ground Environment는 데이터 통신 시스템으로 컴퓨터가 처음으로 통신 분야에 이용된 통신 시스템
6) SABRE : SemiAutomatic Business Research Environment는 최초의 상업용 통신 시스템
7) CTSS : Compaible Time Sharing System은 학내 정보 통신 시스템, 시분할 시스템
8) ARPANET : 유선 패킷 시스템
9) ALOHA : 최초의 무선 패킷 네트워크 시스템, 경쟁 방식의 모체임
10) SNA : System Network Architecture는 체계화된 컴퓨터 간 접속 네트워크 시스템
11) 네트워크 서비스 : 분산되어 있는 컴퓨터 시스템, 프로그램 또는 데이터 등의 각종 자원을 통신 선로를 거쳐서 이용함을 목적으로 함.
12) 듀얼 시스템 : Dual System은 신뢰도를 높이기 위하여 두 대의 컴퓨터를 설치하는 시스템
한 쪽이 망가져도 다른 컴퓨터가 계속해서 업무를 처리, 업무 중단을 차단함
데이터 통신 시스템의 기본 구성 요소 및 기능
1) 데이터 통신 시스템의 구성도
2) 데이터 통신 시스템의 구성 요소
- 통신 시스템 : 단말 장치(DTE), 전송 장치, 통신 제어 장치(CCU)
- 전송 시스템 : 단말 장치(DTE), 데이터 전송 회선, 통신 제어 장치(CCU)
데이터 전송 시스템
- 정보 처리 시스템에서 처리된 정보를 목적지까지 전달하는 시스템
1) 단말장치(DTE) : Data Terminal Equipment는 사용자 인터페이스 장비로 터미널이라고 하기도 한다.
2) 데이터 전송 회전 : 전송로에 적합한 신호로 변경, 동기를 제어, 송수신 확인, 전송 조작 절차 제어, 오류 검출 및 정정
3) 통신 제어 장치(CCU) : Communication Control Unit는 송수신되는 자료를 제어 감시, 속도 사이에서 조정 수행,
통신 회선과 전기적 결합, 메시지를 조립 및 분해, 전송 제어, 오류 제어
데이터 처리 시스템
1) 중앙 처리 장치 : 통신 회선과 데이터 송수신 제어 및 부호 변환, 데이터의 저장 검색 조회 정정 처리, 전체를 제어 감시 통제
2) 주변 장치
3) 통신 소프트웨어 : 이용자 인터페이스를 제공해야함.
데이터 전송의 기초
데이터와 신호
1) 데이터 : 인간 또는 기계에 의하여 통신, 해석, 처리에 적합하도록 형식화된 자료 또는 명령어
2) 신호와 시그널링
- 신호 : Signal은 데이터를 전기적 또는 전자적으로 변환한 인코딩 자료
- 시그널링 : Signaling은 신호를 적절한 전송 매체를 통해 전파하는 행위
3) 주기와 주파수
- 주기 : Period는 신호가 한 사이클을 완성하는데 필요한 시간의 양
- 주파수 : Frequency는 1초당 주기의 반복수로 단위로는 헤르츠를 사용
4) 스펙트럼과 대역폭
- 스펙트럼 : Spectrum은 신호가 포함하는 모든 주파수 요소들의 모임
- 대역폭 : Bandwidth는 주파수의 스펙트럼 폭으로 최고 주파수와 최저 주파수를 뺀 범위
데이터 전송 방식
1) 아날로그 전송 : 음성 또는 화상과 같은 아날로그 신호는 아날로그 신호만을 전달하는 통신 회선을 통해 전송
신호 전체를 증폭하게 되므로 잡음까지도 증폭되게 되는 문제가 있음
2) 디지털 전송 : 디지털 신호를 디지털 전용 회선을 통해 전달하는 방법, 비용이 적으며
포함된 잡음은 제거하고 0과 1만을 추출하여 증폭되므로 왜곡 현상 없음, 암호화가 쉽게 구현 가능
증폭기가 많이 사용됨
데이터 전송 형태
1) 베이스밴드 전송 (기저 대역) : BaseBand Transmission은 원래의 신호를 다은 주파수 대역으로 변조하지 않고 전송하거나 정보를
0과 1로 표시하고 이것을 직류의 전기 신호로 전송하는 방식
2) 브로드밴드 전송 (반송 대역) : Broadband Transmission은 디지털 신호를 반송파의 진폭, 주파수, 위상 등으로 변환(변조)하여
아날로그로 전송하는 방식
데이터 전송 속도
1) 데이터 신호 속도 bps : 데이터의 비트 수가 1초 동안에 얼마나 전송되었는가를 나타내는 단위
2) 변조 속도 baud : 신호의 변조 과정에서 1초 동안 몇 회의 변조가 행해졌는가
3) 데이터 전송 속도 : 단위 시간에 전송되는 비트, 문자, 패킷의 수 등으로 표시하여 사용
4) 베어러 속도 : Bearer 속도는 프레임 비트와 통신 상태를 상대방에게 전달하는 상태 비트를 맞춘 엔벨로프라 부르는 신호 형식으로
전송되는 속도
5) Nyquist의 정리 공식 : 잡음이 없는 채널의 전송 속도와 주파수의 관계식
6) Shannon의 정리 공식 : 잡음이 있는 채널의 전송 속도와 주파수의 관계식
데이터와 신호 변환기
신호 변환기의 종류
- Modem : 디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환
- DSU : 디지털 데이터를 전송망에 적합한 디지털 신호로 변환시키는 장비
- Codec : 아날로그 데이터를 디지털 신호로 변환시키는 장비
- Telephone : 아날로그 데이터를 아날로그 신호로 변환시키는 장비
모뎀(Modem : Modulator/Demodulator)
1) 모뎀의 사용 목적 : 공중 통신망을 이용하여 데이터 전송을 함, 아날로그 신호를 전송하기에 적합, 디지털 전송으로 재사용
2) 모뎀의 기능 : 변복조, 자동 호출 기능, 자동 속도 조절 기능, 데이터 통신 및 속도 제어, 펄스를 전송 신호로 변경
자동 응답 기능, 자체 장애 시험
3) 모뎀의 분류
- 동기 방식에 의한 분류
* 비동기식 : 진폭 편이 변조(ASK), 주파수 편이 변조(FSK)
* 동기식 : 위상 편이 변조(PSK), 진폭 위상 편이 변조(QAM)
- 포트 수에 의한 분류
* 단 포트 모뎀 : 중속도에 사용되는 모뎀으로 하나의 포트에 연결
* 멀티 포트 모뎀 : 여러 개의 포트가 내장되어 있는 모뎀
* 널 모뎀 : RS-232C를 이용하여 직접 접속하는 모뎀
- 속도에 의한 분류 : 저속도(ASK), 중속도(FSK, PSK), 고속도(QAM)
4) 모뎀의 신호 변환 방식
- 진폭 편이 변조(ASK) : Amplitude Shift Keying는 1과 0을 진폭의 크기만 다르게 하여 전송하는 방식
- 주파수 편이 변조(FSK) : Frequency shift Keying은 1과 0을 주파수의 주기 수를 다르게 하여 전송하는 방식
- 위상 편이 변조(PSK) : Phase Shift Keying은 1과 0을 위상을 다르게 하여 전송하는 방식
* 4위상 PSK : 00은 0도, 01은 90도, 10은 180도 11은 270도로 신호 전송
* 8위상 PSK : 000부터 111까지 다른 각도로 8가지 신호전송
* 16위상 PSK : 위상 차이가 위보다 1비트가 더 남, 즉 전송비트는 4
- 진폭 위상 변조(QAM) : Quadrature Amplitude Modulation은 진폭과 위상을 변조하여 전송하는 방식, 고속도 모뎀에서 사용
* 2진 8위상 변조 방식 : 2개의 진폭을 가진 8개의 위상 차이로 신호를 보낸다. 4비트씩 전송 가능하다.
DSU(Digital Service Unit)
- 네트워크 간에 서로 다른 디지털 신호를 사용하기 때문에 필요한 네트워크 연결 장비
1) DSU의 사용 목적 : 디지털 데이터를 디지털 신호로 변환, 효율적으로 전송하기 위한 장비, 먼 거리까지 디지털 데이터를 전송
동일한 신호로 변환, 간단하고 속도가 빠름
2) DSU의 신호 변환 방식
- 단극 RZ : 양극이나 음극 중 하나만 사용, 동기가 용이하지 않음
- 양극 NRZ : 양극과 음극 모두 사용, 저속도의 표준으로 사용
- 바이폴라 : Bipolar는 AMI, 3원 부호, ISDN 신호 방식이며 양극, 음극, Zero를 모두 사용함 (0은 제로, 1은 양극과 음극으로 변환)
동기화의 어려움이 있음
- 멘체스터 : Manchester는 하나의 펄스폭을 2개로 나누어 1과 0을 반대로 구성하여 사용
클록 신호를 추출할 수 있어 동기화 능력을 가지게 됨
CODEC(COder/DECoder)
1) CODEC 사용 목적 : 아날로그 데이터를 디지털 신호로 변환시키고 다시 아날로그로 복귀시키는 장비
2) PCM : Pulse Code Modulation은 펄스 부호와 변조 방식으로 아날로그 신호를 표본화, 양자화, 부호화하여 전송하고
수신측에서 복호화하여 다시 원래의 음성으로 변환하는 방식. 점유 주파수 대역이 넓은 단점, 잡음과 누화에 강하며
저질의 전송로도 사용이 가능, 대용량이 전송 가능, 경제적
3) PCM 순서 : 표본화 -> 양자화 -> 부호화 -> 복호화 -> 여파화(필터링)
- 표본화 : Sampling은 아날로그 신호를 주기적인 간격으로 표본 값을 구하는 과정
- 양자화 : Quantization은 표본화한 표본 값응ㄹ 정수화하는 단계, 실수형의 표본 값을 정수가 되도록 반올림
* 양자화 스탭 :
* Companding : 급격한 신호를 압축하여 압축정보와 함께 전송하면 수신측에서는 압축된 정보를 참조하여 원래로 신호로 신장하는 방법
- 부호화 : Encoding은 PAM1의 신호를 디지털 신호로 변환하는 것
- 복호화 : Decoding은 디지털 신호를 PAM 신호로 변환하는 것
- 여파화 : Filtering은 표본화되기 전 원래의 신호와 비슷하게 복원
4) PCM/TDM : Time Division Multiplexing은 아날로그 신호를 PC 신호로 변환시킨 뒤 시간 분할 다중화하여 전송
5) PCM 다중화 방식의 구분 : T1, E1의 전송 속도와 TDM 기술로 다중화함
6) 펄스 변조 : Pulse Modulation은 진폭, 폭, 위상 등을 변화시키는 변조 방식