컴퓨터 네트워크 3,4주차 [ 정보통신 시스템 ]

정보통신 시스템의 개요

• 정보통신 시스템 ( 데이터 전송계 )
  • 데이터 를 처리
  • 단말장치 정보전송회선 통신 제어장치 구성
• 정보처리 시스템 ( 데이터 처리계 )
  • 데이터 가공 처리 보관
  • 컴퓨터와 주변기기로 구성

정보통신 시스템 분류

정보통신 시스템 유형별 분류

1. 정보 전송 시스템 : 오프라인 배치 처리, 온라인 즉시 처리
2. 정보 처리 시스템 : 즉시 처리, 온랑니 배치 처리
3. 오프라인 처리 : 자료 등을 USB나 외장하드에 저장 통신회선 없이 직접전달
4. 온라인 처리 : 자료 등을 통신회선을 통하여 한 장소에서 다른장소로 전달
5. 즉시 처리 : 자료를 처리하는 시점이 발생하는 즉시 처리하는 형태
6. 배치 처리 : 자료를 처리하는 시점이 발생하는 즉시 처리하는 것이아닌 모았다가 나중에 처리하는 형태

단말장치

• 디지털 데이터를 입 출력하는데 사용하는 장치
• 키보드 모니터 프린터 등 모든 주변 장치
• 단말기 또는 단말 터미널
• 컴퓨터 네트워크에서 컴퓨터 또는 스마트폰, 태블릿 자체를 단말장치로 사용

종류와 기능

• 단순기능에서 벗어나 지능화, 특수용도에 맞게 발전
• 단말기도 소형화중
• 고용량 전지, 대용량 메모리, 저전력 RF부품 기술 등 발전중

신호 변환장치

• 송신자의 정보를 전기적 신호로 변환한 후 전송매체 를 거쳐 전송
• 전기적 신호는 수신자 신호 변환장치 이용 원래의 정보로 변환
• DCE는 신호 변환 외 동기 제어 송수신 확인, 전송 조작절차 제어 등을 담당

 

아날로그 신호 -> 디지털 신호

신호변환장치의 정보 전송 과정

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신호 변환장치 종류

 

모뎀

• Modulator 와 DEModulator의 합성어
• 단말장치에서 변환된 디지털신호를 아날로그로 변환하여 전송하는 역활
• 통신회선에서 수신한 아날로그 신호를 디지털신호로 변환하는 역활

디지털 서비스 유닛

• 디지털 망에 사용하는 회선 종단 장치(DCE)
• 디지털 회선을 이용 디지털 데이터나 신호를 먼곳까지 안전하게 전송할 수 있도록 단극성을 양극성으로 변환
• 단극성 = 0,1 양극성 = 1,-1

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통신회선

• 데이터 전송선로 
• 유선, 무선으로 나뉨

 

유선선로

꼬임선

• 구리선 두가닥을 균일하게 꼬아서 여러 다발로 묶어 보호용 피복선을 입힌 케이블
• 전자기 간섭 현상을 줄이려고 전선 꼬아서 사용
• 전자기 간섭을 차단하는 피복 방법에 따라 분류
• 종류
  • UTP : 구리선이 제품 전선과 피복만으로 구성 일반 전화용, 근거리 통신케이블로 사용
  • FTP : 차폐처리 안되어있고 알루미늄 은박이 네가닥을 감쌈 공장배선용으로 많이사용
  • STP : 차폐처리된 선이 두개씩 꼬인 상태

동축 케이블

• 내부에있는 단열 구리선과 외부 도체로 구성
• 내부 도체 외부 도체 사이에는 절연물질이 있으며 외부도체는 피복으로 보호

광섬유 케이블

• 지름의 굵기가 0.1mm정도의 석영을 케이블 안에 여러가닥 넣어서 레이저광의 전반사 현상을 이용해 데이터를 전송하는 원통형 선로
• 대역폭 넓음, 감쇄영향 낮음, 오류발생 적음, 케이블 작고 가볍고 유연함
• 그러나 가격이 비싸고 탭을 이용하기 힘들다, 연결할 부위를 일직선으로 만들어야 한다.

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통신회선

무선선로

• 지구의 대기 등에서 전자기파를 이용항텨 데이터를 전송하는 비유도체
• 주파수의 범위와 발향성에 따라 마이크로파와 라디오파로 분류

• 마이크로파
  • 방향성이 있음( 주파수 범위는 2~40GHz )
  • 강으로 분리된 지역에 유선선로를 설치할 때 발생하는 어려움과 높은 비용이 드는 문제를 해결
• 라디오파
  • 방향성이 없음 ( 주파수 범위는 30kHz ~ 1gHz) 주로 방송용으로 이용
• 위성 마이크로파
  • 지상에서 약 35,860km 상공에 위성을 띄워놓고 지상의 여러 송수신국 서로 연결
  • 지상 송신국은 안테나 빔을 이용해 송신한 신호의 주파수 대역을 증폭 혹은 재생하여 다른 주파수로 바꾼 후 수신국으로 송신
  • 통신 위성은 어떤 주파수를 대역 수신 하여 증폭, 재생하여 송신
  • 상호간의 간섭을 방지하기 위하여 업링크 주파수는 다운링크 주파수보다 높은 대역 이용
• 정지궤도 위성
  • 적도 상공에서 마치 고정된 것처럼 관측되는 통신위성
  • 통신위성이 지구의 인력과 원심력의 균형 떄문에 등속 타워 운동을 하고, 그 주기도 지구의 자전 주기와 일치하기 떄문에 고정된것 처럼 보임

통신위성의 장 단점
장점	단점
광대역 통신이 가능 한 지점에서 다수 지점으로 동시 정보 전달 가능 신속한 통신망 건설이 가능 장거리 전송에 적합하고 넓은 범위의 지역에서 통신 가능 통신 비용 및 품질이 균일 지리적인 장애에 관계없이 통신 회선 구성 가능	사용 가능한 위성의 수 제한 내주성에 문제가 있으며 고장 수리가 어려움 극 지방은 서비스 지역에서 제외 전파지연 또는 반향 현상 생김 점대점 네트워크 만 가능 데이터 전송 시 암호가 있는 스크램블링 필요

• 지상 마이크로파
  • 극 초단파 전송 또는 마이크로파 라디오 라고 함
  • 방향성이 강해 동축 케이블, 유선선로를 설치하기 곤란한 지역에서 접시형 안테나를 장거리 통신 서비스 용으로 사용
  • TV나 음성 전송용 동축 케이블 보다 더 장거리 통신에 적합
  • 송신과 수신 안테나 사이에 장애물을 없애려고 주로 높은 지대에 설치 따라서 중계소 필요함
• 라디오파
  • 접시형 안테나가 필요 없고, 안테나를 정해진 위치에 정확히 설치하지 않아도 됨
  • 주로 AM, FM라디오와 VHF< UHF TV방송 등에 사용
  • 주파수 범위가 30MHz ~ 1GHz로 매우 넓어 방송 통신용으로 적합
  • 디지털 통신에서는 전송률이 높지 않다는 단점이 있음
• 이동 통신
  • 계속 움직이는 대상에서 일반 전화로 통신할 떄나 이들 이동체 상호 간에 일어나는 무선 통신을 의미
  • 개인이 사용하는 스마트폰, 가정용 무선 전화기, 차량용 전화기, 휴대용 무전기, 무선호출기(삐삐)
  • 이동국, 기지국, 교환국으로 구성

1. 이동국 : 모든 이동체에 설치된 통신단말기
2. 기지국 : 이동국과 교환국을 연결하는 기능을 하고, 안테나, 송수신기, 제어 부분 등으로 구성
3. 교환국 : 이동 통신망과 일반 공중망을 연결하는 기능을 하고, 가입자의 위치를 검출하거나 가입자 상호 간의 정보를 교환하는 데 사용

이동 통신의 기능
위치 등록	단말기 이동이 계쏙됨으로 위치 정보 갱신이 필요
셀 분할	한 셀에서 서비스를 받을 수 있는 최대 가입자 수를 초과할 경우 셀을 보다 작게 분할하여 가입자 수 증가시킴
핸드 오프	기지국과 기지국 사이의 이동시 지속통화를 유지시키는 기술
동적 채널 할당 방식	무선 주파수 채널 그룹을 특정 셀에 고정적 할당이 아닌 해당 셀에서 사용중인 채널과 인접 셀에서 사용중인 채널과의 간섭이 허용 범위 내에 있는 채널을 선택하여 할당하는 방식 트래픽이 적은 경우 효과적
전력제어	기지국 가까이 있는 이동국은 낮은 송신으로 멀면 높은 전력으로 송신하는 방식 원거리 및 근거리 문제를 해결하기 위한 방식 수시노디는 각각의 이동국의 수신 전력이 일정핟로고 송신 전력을 조정해야 함

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통신 제어 장치

통신 제어장치의 기능

• 제어장치는 장비 측[ 디지털 신호 ] 와 선로 [ 아날로그 -> 전기신호 ] 측의 상호 교류를 지원
• 선로 낭비를 줄이기 위해 다중화, 역 다중화 사용함
• 다중화 : 여러대의 장비에서 보내는 전송문자를 한 선로로 송신하기 위해 조립하는 작업
• 역 다중화 : 한 선로에서 보내는 전송 문자를 여러대의 장비에서 수신하기 위해 분해하는 작업

통신 제어 장치의 기능
통신 접속 기능	교환 접속제어	물리적 교환회선과 논리적 교환회선의 경로 설정과 해제
	통신 방식 제어	송신권 확보와 통신 방식 제어
	다중 접속 제어	분기회선에서는 마지막에 주소 부여
	우회 중계회선 설정	회선에서 오류가 발생하면 우회 경로나 중계 경로로 정보 전송
정보 전송 기능	동기 제어	송신 측과 수신 측을 일치시키려고 동기 방식 제어
	오류 제어	메시지 중첩이나 비트 오류 등의 오류 검출과 정정
	흐름 제어	중계장치에서 버퍼 초과를 방지하고 흐름 제어
	응답 제어	수신 정보에 응답하려고 확인 메세지 전송
	우선권 제어	우선권이 있는 정보에 긴급으로 정보 전송

통신제어 장치의 부가 장치

• 전위 처리기(FEP)
  • 컴퓨터의 앞쪽에 위치하여 통신 기능을 보강하는 역할인 주 프로세서에 결합
  • 통신 제어 외에 경우에 따라서는 메시지 처리기능 수행
• 후 처리장치(BEP)
  • 주 컴퓨터에 부가해서 이용함으로써 주 컴퓨터의 부하를 줄이는 컴퓨터 역할
• 통신 제어 처리 장치(CCP)
  • 프로그래밍을 사용하여 통신 제어 장치를 개선
  • 프로그램 간으한 또는 프로그램 제어 방식의 통신 제어 장치
  • 메시지 제어에 관한 부분까지도 처리하기 떄문에 주 컴퓨터 중앙 처리 장치(CPU)의 부담 감소
  • 단말의 증설이나 회선의 고속화 등 확장성, 기능의 변경이나 추가가 용이하여 유연성이 크다는 장점 보유

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인터페이스 접속 규격

인터페이스

• 데이터 단말장치(DTE)와 데이터 통신장치(DCE) 간의 접속 관계를 표시
• 연결기 커넥터와 케이블로 구성
• 연결기의 신호선 핀 배치에 따라 종류가 다르다.

RS-232

• 가장 대표적인 인터페이스 표준화
• DTE와 DCE간의 물맂거 연결과 신호 수준을 정의
• 25핀과 9핀 연결기를 모두 지원
• RS-232D는 RS-232C를 수정하여 표준화 한것

접속 규격

DTE - DCE 인터페이스 규격은 ITU - T권고에 정의되어 있다.

• V 시리즈 : DTE 와 아날로그 통신 회선 간의 접속 규정을 정의
• X 시리즈 : DTE와 디지털 교환망 간의 접속 규정을 정의
• I 시리즈 : DTE와 종합 정보 통신망 ( ISDN ) 간의 접속 규정을 정의

RS-232특성
특성	내용
기계적	연결기의 크기와 핀 개수 등을 정의. 물리적 연결을 기술
전기정	DTE와 DCE 사이에 있는 커넥터에 흐르는 신호의 전압 레벨과 전압 변동, 잡음 정도 등 전기적 신호를 규정
기능적	DTE와 DCE사이를 연결하는 각 회선에 의미를 부여하여 데잍커 제어, 타이밍, 접지 등을 수행하는 기능을 규정
절차적	데이터를 저송하려고 사건이 일어나는 순서를 규정. 즉, 물리적연결의 활성화와 비활성화, 종료와 절차 등을 정의

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소프트웨어

• 컴퓨터 하드웨어의 전체 동작을 지시하고 제어함
• 물맂거인 장치인 하드웨어가 원활히 동작할 수 있도록 돕는 컴퓨터 프로그램 조합
• 하드웨어를 지시하고 통제하여 결과를 얻도록 하는 명령의 집합
• 시스템 소프트웨어와 응용 소프트웨어 로 분류

시스템 소프트웨어

사용자가 컴퓨터를 쉽게 사용할 수 있도록 편리한 환경을 제공해주는 프로그램 집단

운영체제, 컴파일러, 어셈블러, 인터프리터 등

운영체제

• 컴퓨터 하드웨어 사용자 간의 교량 역활
• 언어 번역 프로그램
• 인간이 작성한 프로그램을 컴퓨터가 인식 할 수 있도록 기계어로 번역

응용 소프트웨어

• 회계, 인사, 행정 등 사용자가 컴퓨터를 다양한 분야에 활용하기 위해 개발한 프로그램
• 통계 패키지, 워드, 자료프로그램, 그래픽 프로그램, 게임 프로그램 등

통신 소프트웨어

• 컴퓨터 상호간에 접속하여 정보를 교환할 수 있게하는 소프트웨어 프로그램 총칭
• 사용자 요구에 따라 다양하게 구성 가능
• 월드 와이드 웹 브라우저 소프트웨어, 단말 대행 소프트웨어 등

기능

1. 데이터 송수신
2. 통신 하드웨어 제어
3. 이용자 접속의 제어