데이터 통신 2장 - 정보통신 시스템

1. 정보 전송 시스템

단말장치(DTE)

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키보드, 모니터, 프린터, 스마트폰 등

DCE - 데이터 통신 장치/데이터 회선 종단 장치(ITU 기준)

단말 장치의 구성

입출력 제어부, 송수신 제어부, 오류 제어부, 공통 제어부

단말 장치의 종류

단말/범용 단말/전용 단말 장치

입력 전용/출력 전용 단말 장치

직접 입출력/간접 입출력 단말 장치

비지능/지능 단말 장치

신호변환 장치

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디지털 신호와 아날로그 신호의 변복조 수행. ex)모뎀, 디지털 서비스 유닛(DSU)

- 모뎀

디지털 데이터 송신부 > 병렬-직렬 변환기 > 모뎀(변복조 수행) > 통신망 > 모뎀> 직렬-병렬 변환기 > 디지털 데이터 수신부

모뎀의 송신부는 데이터 부호화기, 변조기, 스크램블러(데이터 암호화를 위해 패턴을 랜덤화), 주파수 체배기, 대역 제한 여파기, 증폭기, 변압기

모뎀의 수신부는 데이터 복호화기, 복조기, 디스크램블러, 등화기, 대역 제한 여파기, 자동 이득 조절기(AGC)

모뎀은 설치 장소, 전송속도, 대역폭, 등화방식, 동기 방식, 사용 회선, 사용 거리, 포트수, 변조 방식에 따라 분류

내장/외장형, 저/중/고속, 음성 이하/음성/광대역, 고정등화/가변등화, 동기식/비동기식, 전용/교환회선, 근/장거리, 단일/멀티 포트, 진폭/위상/진폭 위상 편이 변조

- 디지털 서비스 유닛(DSU)

회선 종단장치(DCE)로 모뎀과 비슷하지만 디지털망에서 디지털 회선을 이용해 먼 곳 까지 안전하게 신호를 전송하도록 단극성 신호를 양극성 신호로 변환.

통신 회선

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유선통신(근거리 통신망, 유도매체)

꼬임선(LAN 선) - 저렴하고 설치 간편, 간섭이나 잡음의 영향

동축케이블 - 간섭 적고 주파수 범위 넓어서 데이터 전송률 높음

광섬유 케이블 - 대역폭 넓어서 고속 전송 가능. 설치 비용은 비싸지만 단위 비용 저렴, 도청이 어려움. 내구도 약함.

음성/영상 신호 > 변조회로 > 발광소자(전기신호를 빛으로) > 광섬유 > 수광소자(빛 신호를 전기 신호로)> 복조 회로 > 음성/영상 신호

- 단일 모드 광섬유(비싸고 빛의 산란이 적어 장거리 전송 적합, 광섬유끼리 접속 어려움)

- 다중 모드 광섬유(싸고 빛의 산란이 심해 단거리 전송 적합, 광섬유끼리 접속 쉬움)

무선통신(광대역 통신망, 비유도매체)

송신측이 고주파 발생 > 변조 > 증폭 시키면 수신 측이 복조 > 증폭을 거쳐 정보를 추출한다

마이크로파(위성, 지상) - 보안 취약, 다중 접속 방법(FDMA/주파수분할, TDMA/시분할, CDMA/코드분할)

지상 마이크로파는 높은 지대에 안테나를 설치하며 장거리 전송에는 중계소가 필요

라디오파 - 방향성이 없고 반사나 강우에 덜 민감하다.

이동통신 - 항공기, 선박 등 계속 이동하는 대상에서 사용. 이동국, 기지국, 교환국으로 구성.

위치 등록 - 단말기가 이동하므로 위치 정보를 갱신

셀 분할 - 한 셀의 최대 가입자수를 초과할 경우 셀 분할로 가입자수를 늘림

핸드 오프 - 기지국과 기지국 사이 이동시 지속적으로 통화 유지

동적 채널 할당 방식(DCA) - 무선 주파수 채널 그룹을 고정 셀에 할당하지 않고 유동적으로 선택. 트래픽이 적은 경우 효과적

전력 제어 - 가까이에 있으면 낮은 출력, 멀면 높은 출력.

통신 제어 장치(CCU)

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통신 회선의 전송속도와 CPU 처리 속도 차이 조정, 다중화(Multiplexing), 역다중화(Demultiplexing), 데이터 버퍼링, 입출력 제어, 오류 처리 등. 암호화는 하지 않음

통신 접속 기능

교환 접속 제어, 통신 방식 제어, 다중 접속 제어, 우회 중계회선 설정

정보 전송 기능

동기 제어, 오류 제어, 흐름 제어, 응답 제어, 우선권 제어

인터페이스와 접속 규격

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RS-232

DTE와 DCE 간 물리적 연결과 신호 수준 정의. RS-232D는 RS-232C를 수정하여 특수한 케이블 연결기 정의

25핀을 가지고 있으며 커넥터마다 기능이 있다.

1-8핀까지 GND, TxD, RxD, RTS, CTS, DSR, SIG, CD.

정보 전송 시스템의 하드웨어와 소프트웨어

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H/W

모뎀, 신분할 장치, 망 제어 장치, 교환망, DTE 등

S/W

송수신 제어 프로그램, 처리 프로그램, 파일과 데이터베이스 관리 프로그램, 지원 프로그램 등

2. 정보 처리 시스템(컴퓨터) - 중앙 처리 장치, 기억 장치와 입출력 장치

하드웨어

중앙처리장치(CPU) - 연산 , 제어 

주변장치 - 주기억 장치(RAM), 보조기억 장치(자기 디스크, 광학 디스크), 입출력 장치(키보드, 마우스 등)

소프트웨어

시스템 소프트웨어 - 운영체제, 컴파일러, 어셈블러, 인터프리터, 링커, 로더 등

응용 소프트웨어 - 워드프로세서 등 각종 상용 프로그램