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컴퓨터공학/정보통신개론

3. 전송 매체

by meow0110 2024. 6. 1.

■ 크게 2개로 분류 : 유선, 무선

 

■유선매체 (하드 와이어)

물리적인 경로에 따라 전달

 

■무선매체 (소프트 와이어)

물리적인 경로가 없음

 

■유선선로

-전기,빛을 통해 전달

-지형에 따라 설치 장애발생

-단선위험

 

■무선선로

-마이크로파, 라디오파와 같은 전파를 통해 전달

-지형에 구애받지 않음.

-수신범위가 넓어 다수에게 전달

 

 

■유선매체에 대해 알아보자

 

■ 트위스트페어 개념

두 개의 절연 구리선을 상호 전기적 간섭현상을 줄이기 위해서 규칙적으로 꼬아서 만든 케이블이다.

 

■ 트위스트페어 케이블 특징

-저렴하다.

-간섭과 잡음에 민감

-디지털, 아날로그 모두 사용 가능

-아날로그 신호 : 5~6km 마다 증폭기

-디지털 신호 : 2~3km 마다 리피

 

■ UTP

-차폐처리가 안됨

-1개 케이블에 4쌍

-인터넷 랜선이 대표적임.

-일상적인 LAN이더넷 형태의 망 구축, 전화선을 사용할 떄 씀

 

 

■ 카테고리 5?

-인터넷 랜선 구입할 때, 앞에 붙는 Cat.을 뜻함. 즉 카테고리5는 Cat.5라고 써져있음.

 

■ 카테고리에 따른 특징

현재 우리가 쓰는 인터넷 선은 Cat5 이상이다. 

 

■ FTP

-호일(foil)로 싸여있다. 다만 차폐처리는 안함.

-절연기능때문에 공장배선용으로 많이씀

 

■ STP

-차폐(Shield)가 있음.

-차폐가 있다보니 비쌈.

 

■ 정리

-UTP : 쉴드 없음. 2 2 2 2 씩 꼬아넣음. 주로 쓰

-FTP : 꼬은 선들을 호일로 감쌈. (2개씩 꼬인 선을 각각 포장 안함)

-STP : 2 2 2 2 씩 꼬은 4개의 선들을 감싸줌. 즉 감싼 호일 선이 4개임.

 

■ 이더넷이란?
-가정에서 많이 쓰이는 LAN의 기술 규격

 

■ 이더넷

-(8비트 = 1바이트) 이다. 그래서 (48비트 = 6바이트)

 

동축케이블 특징

-외부와의 간섭이 적다. 즉, 차폐가 잘된다.

 

■ 동축케이블 특징

-아날로그, 디지털 모두 가능

-혼선과 간섭에 강함

 

■ 동축케이블 장점

-폭넓은 주파수 범위를 허용함. 이유? 간섭에 강하기 때문에

 

■ 기저대역 : 가까운 지역

■ CATV : 케이블 TV

 

■광섬유 케이블 개념

여러 겹의 유리와 플라스틱으로 구성된 통로에 빛의 펄스 형태로 데이터를 전송한다. 광섬유는 내부 물질인 코어(Core)와 외부 물질인 클래딩(Cladding)으로 구성되어 있으며 코어는 광섬유의 중앙에 위치하여 빛이 펄스 형태로 데이터를 전송하는 통로가 된다.

 

■레이저 광의 전반사 현상 : 반사현상이라고 생각하자

■클래딩 : 반사된 빛이 밖으로 흐르지 않도록 감싸는 부분.

 

■ 멀티미디어 통신이 되면서 데이터가 많아짐. 그래서 광섬유 케이블이 계속해서 많이 사용됨.

 

■ 광섬유 케이블의 장단점

-단점 추가 : 설치가 어렵다.

-단점 부가설명 : 급전(급하게 전달해야할 것)을 위한 별도의 기술(소프트웨어적인 기술)이 필요하다.

 

■ 코어 > 클래딩 > 외부 절연막

 

■ 가운데 화살표 선 : 빛이 지나가는 형태. 클래딩으로 인해 외부로 나가지않음.

 

■ 발광기 : 보내는 장치

■ 수광기 : 받는 장치

 

■전기신호 > 빛 : 발광기

■ 빛 > 전기신호 : 수광

 

■광섬유의 종류 : 코어의 직경과 굴절률의 형태에 따라 나뉨

 

■단일모드 : 광코어 직경을 가늘게. 빛을 하나의 경로로만. 초고속전송. (코어직경이 가늘어서 굴절이 안되니까!)

■다중모드 (2가지로 나뉨)

     ■계단형 지수

     ■언덕형 지수

 

 

■다중모드 : 아래의 이름은 굴절모양에 따라 이름이 지어짐

     ■계단형 지수

     ■언덕형 지수

 

■ 위가 계단형, 아래가 언덕형이다.

 

■ 광섬유 케이블 2종류 비교

 

■ 광 송신기 : 전기신호 > 빛으로 바꿈.  ex)발광 다이오드LED, ILD (빛을 만드는 것)

■ 광 수신기 : 빛 > 전기신호로 바꿈.   ex) 광 다이오드, 광 트랜지스터 (빛을 모으는 )

 

■ 광섬유 케이블의 빛 전송 과정

 

■광 섬유 케이블의 특성

 

■ 무선 매체에 대해 알아보자.

 

■ 무선선로 : 물질, 매체를 사용하지 않고 공중에서 통신을 하게 하는 방법

 

■마이크로파 개념

-송신자와 수신자 사이의 데이터 특별한 물리적인 경로 없이 전달하는 방식이다. 주파수 범위는 2~40GHz이다. 강이나 바다 등 분리된 지역에 유선선로를 설치할 때 발생하는 어려움과 높은 비용이 드는 문제를 해결할 수 있다.

-방향성이 있음

 

■ 라디오파

-방향성이 없음. 

-주로 방송용

 

 

■ 무선 통신의 기본구성

-반드시 양쪽에 안테나가 있어야 한다. (안테나가 송수신의 역할을 함)

 

■ 장애물이 없어야 함 : 산, 빌딩 같은 장애물이 있으면, 중간 다른 방법으로 연결작업을 해야한다.

 

■ 파라볼라 안테나 : 원형의 안테나. 아래의 사진이다. 우리가 아는 Sky life Tv 안테나가 이런 형태다.

 

■지상마이크로파의 전송특성

 

■지상 마이크로파의 주파수 대역과 용도

 

■위성 마이크로파 개념

-지상에서 사용되는 마이크로파 가운데,  장애물을 피해야할 경우 쓴다.

-이 경우, 위성을 중간 매개로 이용한다. 이 때 위성 마이크로파가 쓰인다.

 

■ 송수신국 > 하늘로 쏨 > 위성 > 송수신국 도착

■ 위성의 역할 : 수신(업링크) > 증폭 > 다른 주파수 변환 > 송신(다운링크)

 

■위성 마이크로파의 전송특

 

■위성 마이크로파의 과정 예

 

■ 마이크로파와 라디오파의 차이

-마이크로파는 단일방향 / 라디오파는 다방향이다.

-다방향이라서 방송통신용으로 좋다.

 

 

 

 

학습정리

1. 유선매체, 무선매체

  • 데이터 송수신을 위한 물리적인 경로
  • 종류: 유선매체, 무선 매체

2. 트위스트페어, 동축 케이블, 광섬유

유선매체 = 하드와이어 (Hardwire) 전송 매체

  • 송신자와 수신자 사이의 데이터 흐름을 전자기파로 변환하여 물리적인 경로를 따라 전달

트위스트 페어 케이블

  • 두 개의 절연 구리선을 상호 전기적 간섭현상을 줄이기 위해서 규칙적으로 꼬아서 만든 케이블

동축케이블

  • 외부 도체가 내부 도체를 감싸고 있는 구조로 트위스트 페어 케이블 구성과 같음

광섬유

  • 여러 겹의 유리와 플라스틱으로 구성된 통로에 빛의 펄스 형태로 데이터를 전송

3. 마이크로파, 라디오파

무선매체 = 소프트 와이어 (Softwire) 전송 매체

  • 송신자와 수신자 사이의 데이터 특별한 물리적인 경로 없이 전달
  • 전파이용: 지상마이크로파, 위성마이크로파, 라디오파

지상마이크로파

  • 장애물을 가로질러 장거리통신 서비스를 제공하는데 유용, 접시형 안테나 사용

위성마이크로파

  • 위성 마이크로파의 중계국으로 지상에 설치된 두 개 이상의 송수신국을 서로 연결하기 위하여 사용(uplink, downlink)

라디오파

  • 마이크로파가 단방향성에 비해 특정한 방향이 없는 다방향성을 가짐(TV, 라디오)