디지털 데이터 전송

(1)

디지털 데이터 전송

컴퓨터 네트워크 보충자료 ^{목포해양대}

해양컴퓨터공학과

1

(2)

DTE-DCE 인터페이스

• DTE(data terminal equipment)

•

이진 데이터의 출발지 또는 목적지

• DCE(data circuit-terminating equipment)

•

네트워크를 통해 아날로그나 디지털 신호 형태로 데이터를 전송하거나 수신하는 장치

(3)

DTE-DCE 인터페이스 표준

• 연결의 기계적 , 전기적 , 기능적 특성에 대한 모델 제공

• EIA

• EIA-232, EIA-442, EIA-449

• ITU

• V series, X series

목포해양대해양컴퓨터공학과

3

(4)

EIA-232 인터페이스 (1)

• DTE와 DCE 사이 인터페이스

• 1962년 RS-232 표준으로 제안된 후 몇차례 수정

•

최근 표준

EIA-232-D

•

기계적 규격

• DB-25 커넥터 / DB-9 커넥터

•

전기적 규격

• NRZ-L 부호화

• 데이터 송수신을 위한 전기적 규격 ^{해양컴퓨터공학과}

(5)

EIA-232 인터페이스 (2)

•

제어신호에 대한 전기적 규격

• 기능적 특성

• DB-25

• DB-9

• 최대속도 20Kbps, 15 미터

5

(6)

EIA-232 DB-25 핀 기능 (1)

(7)

EIA-232 DB-25 핀 기능 (2)

7

(8)

동기전이중전송 예(1)

(9)

동기전이중전송 예(2)

9

(10)

널 모뎀

• 2 개의 워크스테이션을 바로 연결하거나 워크스테이션에 터미널을 연결하는 경우

• 모뎀 없이 바로 연결

(11)

널 모뎀 핀 연결

11

(12)

그외 인터페이스 (1)

• EIA-449

• EIA-232보다 더 빠른 속도와 더 먼거리 전송

•

기계적 규격

• DB-37, DB-9 두개의 커넥터 조합으로 이루어진 46개 핀 정의

• 새로운 기능

• Local loopback, remote loopback

• 주파수 선택

• 공통수신, 공통송신

• 선택대기 등 ^{해양컴퓨터공학과}

(13)

그외 인터페이스 (2)

• 전기적 규격

• RS-423 : 비균형 방식

• RS-422 : 균형 방식

• 40피트 거리의 전송에 10Mbps 가능

13

(14)

그외 인터페이스 (3)

(15)

그외 인터페이스 (4)

• X.21

• ITU-T에서 설계

• EIA-표준의 제어 회로부분 제거

• 64Kbps 전송속도를 가지는 균형회로와 함께 동작

•

핀 기능

• DB-15

• 바이트 타이밍 펄스 추가

• 제어와 지시

15

(16)

모뎀(modem)

• DCE 의 가장 흔한 형태

• Modem = modulator + demodulator

• Modulator : 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환

• Demodulator : 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환

(17)

전송률 (transmission rate)(1)

•

대역폭(bandwidth)

• 모든 회선이 가지고 있는 신호 주파수의 상한선과 하한선 범위

• 전통적인 전화선 : 300Hz ~ 3300Hz

• 데이터 신호 : 높은 정확도를 요구하므로 경계 부분을 이용하지 않음 (600Hz ~ 3000 Hz)

• 오늘날의 전화회선은 보다 넓은 대역폭이 가능

17

(18)

전송률 (transmission rate)(2)

• ASK 모뎀속도

•

요구 대역폭은 신호의 보오율과 같다.

•

최대 보오율

= 유효대역폭 = 2400

•

최대 비트 전송율

: 2400

•

전이중전송방식

: 1200bps

•

우수한 비트 전송률에도 불구하고 잡음에 약해 이용하지 않는다

(19)

전송률 (transmission rate)(3)

• FSK 모뎀 속도

• 요구되는 대역폭 = 신호의 보오율 + 주파수 편이

• 최대 보오율 = 전송매체 대역폭 – 주파수 편이

19

(20)

전송률 (transmission rate)(4)

• PSK 와 QAM

•

요구되는 최소대역폭은

ASK와 동일

•

비트전송율은 각 신호 단위에 표현되는 비트 수에 따라 비례

ASK FSK 2-PSK 4-PSK, 4-QAM 8-PSK, 8-QAM

Modulation

2400

< 2400 2400 4800 7200 Half-duplex

1200

< 1200 1200 2400 3600 Full-Duplex

(21)

벨 모뎀 표준(1)

21

(22)

벨 모뎀 표준(2)

(23)

ITU 모뎀 표준(1)

23 ITU-T Bell Baud rate Bit rate Modulation

V.21 103 300 300 FSK

V.22 212 600 1200 4-PSK

V.23 202 1200 1200 FSK

V.26 201 1200 2400 4-PSK

V.27 208 1600 4800 8-PSK

V.29 209 2400 9600 16-QAM

(24)

ITU 모뎀 표준(2)

(25)

지능형 모뎀

• 변복조 기능외에 다른 기능 수행

• Hayes 모뎀에서 처음 소개

• 다른 제조사에서도 Hayes 호환 모뎀 생산

• AT 명령어

25

(26)

56K 모뎀 원리(1)

• 전통적 모뎀

•

최대 데이터 전송률

: 33.6Kbps

• 샤논 용량

• 1944년 Claude Shannon 발표

• C = B log2(1 + S/N)

• B: 채널의 대역폭

• S/N: 신호에 대한 잡음 비율

•

전화선

(대역폭 : 3000Hz, S/N : 3162)

^{해양컴퓨터공학과}

(27)

56K 모뎀 원리(2)

• 인터넷 서비스 제공자와 일반 사용자간 통신

• 비대칭방식

• 다운로드시 56Kbps

•

이미 디지털화되어 있는 데이터의 역PCM만 수행하므로 샤논공식의 영향을 받지 않음

• 업로드는 그대로 33.6Kbps

• 56Kbps 의 제한은 음성을 디지털화할 때 128 개의 레벨을 8000 회 표본화하므로 나타난 제약

• 8000 X 7 = 56,000

27

(28)

케이블 모뎀

• 동축케이블의 대역폭 : 750MHz

• 주파수 분할 방식으로 6MHz 대역을 갖는 채널로 분화

• 다운로딩

• 64-QAM(한번에 6비트)

• 6MHz X 6 = 36Mbps

•

실제로

3 ~ 10Mbps

• 업로딩

• 4-PSK, 4-QAM(한번에 2비트)

^{해양컴퓨터공학과}

(29)

연습문제

• DTE 와 DCE 를 비교 설명하시오 .

• ASK,FSK, PSK, QAM 방식과 비트율 관계를 설명하시오.

• 56K 모뎀과 케이블 모뎀의 최대전송율에 대해 설명하시오 .

29