krsypark/정보통신실무기초_기말

### **[26_1_2] 전송 매체 및 무선 통신**

*   **파장(Wave length, λ):** 주기적인 파동에서 마루와 마루, 또는 골과 골 사이의 거리를 의미합니다 [1]. 광속($c$)을 주파수($f$)로 나눈 값($\lambda = c/f$)이며, 주파수와는 반비례 관계에 있습니다 [1].
*   **정지궤도 위성:** 지상으로부터 약 **35,860km 상공**의 정지 궤도에 위치한 위성입니다 [2]. 지구의 자전 속도와 동일하게 회전하기 때문에 지상에서 보았을 때 항상 특정 위치 상공에 고정되어 있는 것처럼 보입니다 [2].
*   **마이크로파(Microwave):** **직진성(방향성)**이 강한 전파로, 일정한 방향을 향해 방사됩니다 [3]. 강, 사막 등 유선 매체를 설치하기 어려운 장거리 통신에 유용하며 지상 마이크로파와 위성 마이크로파로 구분됩니다 [3].

---

### **[26_1_3] 데이터 전송 기술 및 구성 방식**

*   **모뎀(Modem):** 변조(Modulation)와 복조(Demodulation)의 합성어입니다 [4]. 송신 측에서는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환(변조)하고, 수신 측에서는 아날로그 신호를 다시 디지털 신호로 변환(복조)하는 역할을 수행하며 주로 **아날로그 통신 회선**에서 사용됩니다 [4].
*   **DSU(Digital Service Unit):** **디지털 통신 회선**을 사용하여 디지털 데이터를 먼 곳까지 안전하게 전송하기 위한 장치입니다 [4]. 전압 부호가 하나인 단극성(Unipolar) 신호를 양극성(Bipolar) 신호로 변환하여 전송합니다 [4].
*   **Discrete(이산적):** 디지털 통신 신호의 특징으로, 연속적이지 않고 **일정한 간격으로 분리**된 이진 신호(0과 1)의 형태를 의미합니다 [5].
*   **Simplex(단방향 통신):** 데이터가 **한 방향으로만 전송**되는 방식입니다 [4]. 수신 측은 데이터를 받을 수만 있고 송신할 수는 없으며, TV나 라디오 방송이 대표적인 예입니다 [4].
*   **Duplex(양방향 통신):**
    *   **Half-Duplex(반이중):** 양방향 전송은 가능하지만 **한 번에 한 방향**으로만 전송되는 방식입니다 [4]. 송신과 수신이 교대로 이루어지며 무전기가 이에 해당합니다 [4].
    *   **Full-Duplex(전이중):** 동시에 양방향으로 데이터를 송수신할 수 있는 방식입니다 [4].
*   **직렬 통신과 병렬 통신:**
    *   **직렬 통신:** 하나의 전송로를 통해 한 비트씩 차례대로 전송하는 방식으로, 비용이 저렴하여 **장거리 전송**에 주로 사용됩니다 [6].
    *   **병렬 통신:** 여러 개의 전송로를 통해 여러 비트(예: 8비트)를 한꺼번에 전송하는 방식으로, 속도가 빠르지만 비용이 많이 들어 **단거리 통신**에 사용됩니다 [6, 7].
    *   **비지(Busy) 신호:** 수신 장치가 준비되지 않았을 때 송신 장치에 보내어 대기하게 만드는 신호입니다 [7].
    *   **스트로브(Strobe) 신호:** 데이터가 전송되는 **정확한 타이밍**을 수신 측에 알려주어 동기화를 맞추기 위해 송신 측에서 보내는 신호입니다 [7].
*   **점대점(Point-to-Point) 통신:** 컴퓨터와 단말기를 **전용 회선으로 1:1 직접 연결**하는 방식입니다 [6, 7]. 응답 속도가 빠르고 고속 전송이 가능합니다 [6].
*   **멀티포인트(Multipoint) 통신:** 하나의 통신 회선에 여러 개의 단말기를 연결하여 공유하는 방식입니다 [6].
    *   **폴링(Polling):** 호스트 컴퓨터가 단말기들에게 전송할 데이터가 있는지 **차례로 묻는** 방식입니다 [6].
    *   **셀렉팅(Selecting):** 호스트가 데이터를 보낼 특정 단말기를 선택하여 수신 가능 여부를 묻는 방식입니다 [6].
*   **네트워크 토폴로지(Topology):** 장치들이 물리적으로 연결된 형태입니다 [8].
    *   **트리형:** 계층적으로 구성되어 확장이 용이하지만 상위 노드에 의존적입니다 [8].
    *   **버스형:** 하나의 공통 회선에 노드들이 분기 연결된 형태로, 중앙 케이블 고장 시 전체 네트워크가 마비됩니다 [8].
    *   **성(Star)형:** 중앙 노드를 중심으로 단말들이 1:1로 연결된 형태입니다 [8].
    *   **링(Ring)형:** 노드들이 원형으로 연결된 구조입니다 [8].
    *   **메쉬(Mesh)형:** 모든 노드가 서로 연결된 망형 구조로, **신뢰성이 높고 경로가 다양**하지만 비용이 많이 듭니다 [8]. 필요한 링크 수는 $N(N-1)/2$개입니다 [8].

---

### **[26_1_4] 변조, PCM 및 오류 제어**

*   **Broadband 변조(Keying):** 디지털 정보를 아날로그 신호로 바꾸는 기법입니다 [9].
    *   **ASK(진폭 편이 변조):** 전압의 변화에 따라 반송파의 **진폭**을 다르게 하여 신호를 표현합니다 [9, 10].
    *   **FSK(주파수 편이 변조):** 0과 1에 서로 다른 **주파수**를 할당합니다. ASK보다 잡음에 강합니다 [10, 11].
    *   **PSK(위상 편이 변조):** 신호의 **위상(각도)**을 변화시켜 데이터를 전송합니다 [10, 11].
*   **BPS와 Baud:** **BPS**는 초당 전송되는 **비트 수**를 의미하며, **Baud**는 초당 전송되는 **심볼(신호 변화) 수**를 의미합니다 [11]. 비트율 = 보율 × 심볼당 비트수입니다 [11].
*   **PCM(Pulse Code Modulation):** 아날로그 정보를 디지털 신호로 변환하는 과정입니다 [12].
    *   **표본화(Sampling):** 아날로그 신호에서 일정 시간 간격으로 표본을 추출하는 과정입니다 [12]. **나이키스트 정리**에 따라 최고 주파수의 2배 이상의 주파수로 샘플링해야 원래 신호를 복원할 수 있습니다 [12, 13].
    *   **양자화(Quantization):** 추출된 표본값을 정해진 단계의 이진 코드로 수치화하는 단계입니다 [12].
    *   **부호화(Encoding):** 양자화된 값을 최종적인 디지털 코드 형태로 변환하는 과정입니다 [13].
*   **허프만 부호(Huffman Code):** 발생 빈도가 높은 데이터에는 짧은 코드를, 낮은 데이터에는 긴 코드를 할당하는 **가변 길이 부호화** 압축 방식입니다 [14].
*   **오류 검출 방식:**
    *   **패리티 비트 검사:** 데이터 끝에 1비트를 추가하여 전체 1의 개수를 홀수(Odd)나 짝수(Even)로 맞춰 오류를 체크합니다 [15, 16]. 짝수 개의 비트 오류는 검출하지 못하는 단점이 있습니다 [15, 16].
    *   **블록 합 검사(BSC):** 패리티 검사를 확장하여 가로(수평)와 세로(수직) 양방향으로 패리티를 적용해 검출 능력을 높인 방식입니다 [16, 17].
    *   **CRC(순환 중복 검사):** 생성 다항식을 이용해 Modulo 2 연산(XOR)을 수행하여 나머지 값(FCS)을 데이터 뒤에 붙여 보내는 강력한 오류 검출 방식입니다 [17-19].
*   **해밍 코드(Hamming Code):** 오류를 검출할 뿐만 아니라 **잘못된 비트의 위치를 찾아 스스로 정정**할 수 있는 코드입니다 . 패리티 비트는 $2^N$ 위치에 배치됩니다 .