핵심 정리(정보통신)

[1] 정보전송 이론

1. 통신의 개요

1) 역사

SAGE: 군사용, 최초 통신 시스템

SABRE: 항공기 좌석 예약, 상업용

2) 시스템 구성도

데이터 통신 시스템 -> D 전송계(DTE, DCE, CCU) + D 처리계(컴퓨터)

ㄱ. DTE(=터미널): 전송 제어

ㄴ. CCU: 통신 제어장치

ㄷ. DCE: 신호 변환기

2. 데이터 전송 속도

1) D 신호 속도(bps)= 변조 속도(Baud) x 변조 시 상태 변화수

*Baud = 1/T(초당 펄스 수)

3. 신호 변환기

1)   데이터 -> 신호

모뎀: D -> A

DSU: D -> D

CODEC: A -> D

Telephone: A -> A

2) 모뎀 신호 변환 방식 4(Shift Keying)

ㄱ. ASK(진폭): Amplitude

ㄴ. PSK(위상): Phase

ㄷ. QAM(진폭+위상): 고속도 모뎀에 사용

ㄹ. FSK(주기수): Frequency

3) PCM(Pulse Code Modulation)

A.S. -> D.D -> A.S의 과정

<순서>

ㄱ. 표본화: 값 구함

ㄴ. 양자화: 정수로 반올림

ㄷ. 부호화: 디지털화

ㄹ. 복호화

ㅁ. 여파화(필터링): 그림화

4. 데이터 전송

1) 데이터 전송 방향

단방향(Simplex):	양방향(Duplex)
	반이중	전이중
골프(공>홀)	한쪽 전송/반대쪽 기다림(캐치볼)	양쪽 동시에 전송
TV, 라디오, 팩스	무전기	전화, 비디오텍스

2)

비동기식 전송	동기식 전송
문자 단위	블록 단위
휴지 시간 O	휴지 시간 X
저속 전송용	고속
대화용	파일 전송용
ASK, FSK 적합	PSK, QAM

[2] Data 전송 제어

1. 플래그: 프레임 구조 앞뒤 구분하는 비트열(01111110) 1이 6개

헷갈리지 않게 다른 비트 '1이 6개' 되지 않게 0을 추가하게 돼있음(=Bit Stuffing)

*역할(앞뒤 구분, 동기 유지, 오류 검출)

2. SMD(Set Mode)의 기능

1) NRM(Normal Response 모드): 반이중

2) ARM(Asychronous-비동기): 전이중

3) ABM(Asychronous Balance): 전이중, (주=부) 스테이션의 밸런스

4) SIM(Set Initial 모드): 모드 설정 초기화

* FCS(Frame Check Sequence): 오류 검사 블록, CRC 사용

3. HDLC의 특징

1) 비트 위주 프레임

2) 전송 방향/회선 연결 다 됨

3) 오류 제어 - 연속적 ARQ 사용

4) 효율&신뢰성 高

구조: F-A-C-I-FCS-F(F 사이에 낀 ACI)

4. Data 오류 발생 원인

1) 감쇠 현상- 에너지 손실

2) 열/백색 잡음- 온도 변화

3) 상호 변조- 채널의 간섭 현상

4) 충격성- 번개/천둥의 충격

5. 오류 제어방식(ARQ:자동 반복 요청)

Stop&Wait	Go-Back-N	Selective-reapeat	Dynamically
1프레임씩 전송	오류 발생 부분부터 싹 다 재전송 -> 오류 적을 때 효과적	오류 발생 부분만 재전송 -> 오류 많을 때 효과적	오류 발생 확률 전송
1버퍼, 1프레임	多 버퍼, 프레임		비효율적이라 안 씀
ACK->다음 프레임 전송	ACK, 무응답 > 다음 프레임 전송
NAK, 무응답 > 재전송	NAK > 재전송

[3] 통신 회선 공유

1. 집중화기(Concentrator) ex. 5:3

다중화기(Multi-plexer) ex. 5:5

2) 다중화기 분류

ㄱ. FDM(Frequency Division Multiplexing): 주파수를 여러 채널로 분할해 여러 단말기가 동시 사용

저렴하며 실시간 전송이 가능, 유효 대역폭 클 때 사용(노블리스 오블리주)

*Gouard Band(보호대역): 2 채널이 섞임 방지 위해 확보한 여분의 주파수

ㄴ. TDM(Time-): 대역폭을 시간 폭(Time slot)으로 나눔

동기식: 시간 폭이 고정값이지만 비용이 높음(데이터 없는 단말에도 채널 할당하므로)

비동기식: 효율이 높음(데이터 있는 단말에만 할당)

3) 핸드오프(기지국 간 이동 과정에서 통화가 끊기지 않게)

SOFT: 기지국-기지국

HARD: 교환기-교환기

SOFTER: 기지국 내 섹터 간

*로밍: 다른 서비스 지역도 지원(ex. 유럽 여행)

4) 위성통신 장단점

장: 대용량, 고품질, 오류율 낮음

단: 점대점만 가능, 보안성이 낮음, 전송지연 높고, 유지보수 문제(위성의 위치 상)

2. 공유 회선 점유방식 - 경쟁방식

1) ALOHA: 대표적인

2) CSMA/CD(Collision Detection)의 특징

ㄱ. 선착순 자유 경쟁(노드 간 충돌 허용)

ㄴ. BUS 구조에서 주로 사용

ㄷ. 통신량 적을 때 유리

3. 근거리 네트워킹

1) LAN의 특징

ㄱ. 노드 저렴, 고속 통신

ㄴ. 공유 매체 사용(경로 선택 필요 없이 Data 전송 가능)

ㄷ. 오류 발생률, 전송 지연 낮음

2) LAN의 전송 매체

Twisted Cable	동축(Co-axial)	광(Optical Fiber)
저렴하지만 채널 수 제한(비지떡)	경제적이라 CATV용	최고(속도, 신뢰, 보안)

4. 인터넷 고속 접속 서비스

1) ISDN(Integrated Service Digital Network): 종합 정보 통신망

다양한 통신 서비스를 한 통신망 통해 종합적으로 서비스

확장성이 높고(경제적), 둘 이상의 단말 장치 제어가 가능

2) ISDN 제공 채널 종류

B	(보내기) 데이터 전송용
D	(뒤바꿔) 회선 교환 신호 채널
H	(High) 고속 사용자 정보 전송
A	(Analog) 가입자 용
C	(Complicated) A,D 복합 가입자용

3) ATM(비동기 Transfer Mode(전송 방식))의 특징

ㄱ. 셸이라는 고정 길이 패킷 전송 -> 송수신 단순

                                            -> 오버헤드 DOWN -> 고속 전송 실현(멀티미디어 서비스에 적합)

ㄴ. 셸 구조(Header + Payload = 53 바이트)

                 5             48

5. 통신 프로토콜

1) 기본 구성 요소 3

구문(Syntax), 의미(Semantics), 시간(Timing)

2) OSI 7계층

상위	응용(어플리)	사용자에 서비스 제공	VAN	정보 처리
	표현(프레젠)	데이터 형식 처리와 암호화	4계층	통신
	세션	응용 프로세스 간 대화		처
하위	전송(Transport)	End to End 데이터 통신		리
	네트워크	통신 시스템 간 경로 선택		교환(네트워크)
	데이터 링크	장치간 Data 전송/오류 제어		전
	물리	전송 매체		송

3) 인터네트워킹(네트워크 간 연결)의 HW

ㄱ. Repeater: 2개 이상 동일한 LAN 사이

ㄴ. Bridge: 물리 계층이 서로 다른 LAN 사이

ㄷ. 게이트웨이: 프로토콜이 완전히 다른 네트워크 간