6 장 디지털 데이터 전송 : 인터페이스와 모뎀

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6 6 장 디지털 데이터 전송 장 디지털 데이터 전송 : : 인터페이스와 모뎀인터페이스와 모뎀

6.1 디지털 데이터 전송

6.2 DTE-DCE 인터페이스

6.3 그 밖의 인터페이스 표준

6.4 모뎀 (MODEM)

6.5 56K 모뎀

6.6 케이블 모뎀

6.7 요약


6.1 6.1 디지털 데이터 전송디지털 데이터 전송

하나의 장치에서 선으로 연결된 다른 장치까지 데이터 전송 방법


디지털 데이터 전송디지털 데이터 전송 (( 계속계속 ))

병렬 전송 한 비트가 아닌 그룹으로 n 비트 데이터 전송 n 개의 통신 채널 필요

장점 : 속도 (speed)

단점 : 고가 (expansive)

전송거리 (short distance): 최대 25 feets



병렬 전송



직렬 전송 한 비트씩 전송 하나의 채널 필요

장점 : 단일 채널 , 저가 단점 : 인터페이스 변환기 요구

전송 방법 : 동기 또는 비동기



직렬 전송



비동기 전송 신호의 타이밍을 고려하지 않고 합의된 패턴으로 정보를

송수신 각 바이트의 시작에는 시작 비트 (0) 와 끝부분에는 종료

비트 (1) 전송 값이 싸고 효율적이므로 저속 통신에 유용 컴퓨터와 터미널 연결이 좋은 예


동기전송 (synchronous transmission) 시작 / 종료 비트 또는 갭없이 전송

장점 : 속도 (speed)

비트를 그룹화하는 것은 수신자 담당

컴퓨터간 고속 전송에 유용



6.2 DTE-DCE 6.2 DTE-DCE 인터페이스인터페이스

DTE(Data Terminal equipment) : 데이터 단말장치

DCE(Data Circuit-terminating Equipment) : 데이터 회선 종단 장치


DTE-DCE DTE-DCE 인터페이스인터페이스 (( 계속계속 ))

DTE(Data Terminal Equipment) 2 진 디지털 데이터의 발신지 또는 목적지 장치

terminal

microcomputer

computer

printer

fax machine 등

다른 DTE 와 직접적인 통신 불가능



DCE(Data Circuit-Terminating Equipment)

망을 통하여 아날로그 또는 디지털 신호 형태로 데이터를 전송 / 수신하는 장치

DTE 가 사용할 수 있는 형태로 변환

가장 일반적인 예 : 모뎀 ( 변복조 장치 )



표준안 (Standards) DTE 와 DCE 간의 연결 정의



표준 전자산업협회 (EIA)

EIA-232

EIA-442

EIA-449

ITU-T V 계열 ( 전화망에 관한 데이터 통신 )

X 계열 ( 데이터 통신망에 대한 데이터통신 )



EIA-232(RS-232) DTE 와 DCE 간의 기계적 , 전자적 , 기능적 특성을 정의 최신 버전 : EIA-232-D

기계적인 면 (mechanical) 암 / 수 DB-25 핀 컨넥터를 가진 25-wire 선으로 인터페이스

정의 15m(50 feet) 이상 초과 할 수 없다

전자적인 면 (electrical specification) 전압 레벨과 신호 유형 정의 ( 예 : NRZ-L)



데이터 송신을 위한 전자기적 규격 데이터를 인식하기 위해서 , 신호의 진폭은 3 과 15 볼트 , 또는

– 3 과 – 15 볼트 사이여야 한다



제어와 타이밍 신호는 OFF 는 – 3 볼트 이하 ON 은 +3 볼트 이상으로 보내야

한다



기능 적인 면 (Functional Specification)


DB-9 핀 구현 단일 비동기 연결에 사용




예 : 동기 전이중 전송


동작 과정

1 단계 : 전송을 위한 인터페이스의 예비 동작

2 단계 : 4 개의 장치에 전송 준비 확보

3 단계 : 송수신 모뎀간에 물리적인 연결

4 단계 : 데이터 전송 절차

5 단계 : 전송 완료 처리




공 모뎀 호환되는 두개의 장치를 직접 연결하기 위해 모뎀이 필요 없다 데이터 교환을 다룰 ( 준비 , 전송 , 종료 등 ) 인터페이스만 필요

DCE 가 있을 때와 없을 때 정규 데이터 핀 연결



교차 연결 공 모뎀 핀 연결


6.3 6.3 그 밖의 인터페이스 표준그 밖의 인터페이스 표준

보다 빠른 속도 그리고 / 또는 먼 거리를 원하는 사용자 요구 충족 E IA-449

EIA-530

ITU-T X.21


그 밖의 인터페이스 표준그 밖의 인터페이스 표준 (( 계속계속 ))

EIA-449 DB-37 pin DB-9 pin

DB-37 과 DB-9 connections



DB-37 Pin 기능 범주 I pins

EIA-232 와 호환

범주 II pins

EIA-232 에는 없거나 재 정의된 새로운 핀



DB-37 pins

Pin Functions Category Pin Functions Category123456789

10111213141516171819

ShieldSignal rate indicatorUnassignedSend dataSend timingReceive dataRequest to sendReceive timingClear to sendLocal loopbackData modeTerminal readyReceive readyRemote loopbackIncoming callSelect frequencyTerminal timingTest modeSignal ground

202122232425262728293031323334353637

Receive CommonUnassignedSend dataSend timingReceive dataRequest to sendReceive timingClear to sendTerminal in serviceData modeTerminal readyReceive readySelect readySignal qualityNew signalTerminal timingStandby indicatorSend common

IIIIIIIIIIIII

IIIII

IIIIIIIIIIIIIIII

IIIIIII



DB-9 pins

Pin Function

123456789

ShieldSecondary receive readySecondary send dataSecondary receive dataSignal groundReceive commonSecondary request to sendSecondary clear to sendSend common



전자적인 규격 : RS-423 과 RS-422

EIA-449 는 전자적인 규격을 규정하기 위해 2 개의 표준을 사용 RS-423 : 비균형 방식 RS-422 : 균형 방식



RS-423 : Unbalanced Mode 신호 전파를 위해 하나의 회선만 이용



RS-422 : Balanced Mode 신호 전파를 위해 2 개의 회선 사용



균형모드를 이용한 잡음 제거



EIA-530 DB-25 핀을 이용하는 EIA-449 의 새로운 버전



X.21 ITU-7 에 의해 설계된 인터페이스 표준

DB-15 connector



DB-15 pins

Pin Function

12345678

Pin

9101112131415

Function

ShieldTransmit data or controlControlReceive data or controlIndicationSignal element timingBye timingSignal ground

Transmit data or controlControlReceive data or controlIndicationSignal element timingByte timingReserved


6.4 6.4 모뎀모뎀

DCE 의 가장 일반적인 유형


모뎀모뎀 (( 계속계속 ))

모뎀변복조 장치

변조기 : 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환 복조기 : 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환



전송률 (transmission rate) 초당 송수신되는 비트량 대역폭 (bandwidth)

각 회선은 전송되는 신호 주파수의 상한선과 하한선을 갖는다 . 이 제한된 범위를 대역폭이라 한다



전화선 대역폭



모뎀 속도 - 아날로그 부호화 방식 ASK : 진폭 , FSK : 주파수 , PSK : 위상 , QAM : 위상 , 진폭

ASK – 전송에 요구되는 대역폭은 신호의 보오율과 동일 반이중 ASK 보오율



전이중 ASK 의 보오율

ASK 는 좋은 비트 전송율을 가지지만 , 잡음 때문에 오늘날에는 사용하지 않음



FSK – 전송에 요구되는 대역폭은 신호의 보오율과 주파수 편이를 더한 값

반 이중 FSK 의 보오율



전이중 FSK 의 보오율



표준 꼬임 쌍선을 사용하는 전화 회선의 최대 비트 전송률

Encoding Half-Duplex Full-DuplexASKFSK2-PSK4-PSK, 4-QAM8-PSK, 8-QAM16-QAM32-QAM64-QAM128-QAM256-QAM

2,400<2,400

2,4004,8007,2009,600

12,00014,40016,80019,200

1,200<1,200

1,2002,4003,6004,8006,0007,2008,4009,600



모뎀 표준 Bell 모뎀 ITU-T 모뎀



Bell 모뎀 1970 년 초 벨 전화회사에서 생산


ITU-T/ 벨 호환성


ITU-T Bell Baud Rate Bit Rate Modulation

V.21

V.22

V.23

V.26

V.27

V.29

103

212

202

201

208

209

300

600

1200

1200

1600

2400

300

1200

1200

2400

4800

9600

FSK

4-PSK

FSK

4-PSK

8-PSK

16-QAM



ITU-T 모뎀 표준



지능형 모뎀 자동응답과 다이얼링과 같은 여러 가지 부가적인 기능을 지원하는

소프트웨어 포함 AT Command[parameter] command[parameter] …

EX) ATDT4088648902



AT 명령

Command Meaning Parameters

ABDEHLPT

Put modem in answer modeUse V.22bis at 1200 bpsDial the numberEnable/disable echo printingPut modem on/off hookAdjust speaker volumeUse pulse dialingUse tone dialing

The number to dial0 or 10 or 1n


6.5 56K 6.5 56K 모뎀모뎀

전통적인 모뎀


56K 56K 모뎀모뎀 (( 계속계속 ))

56K 모뎀


왜 56Kbps 모뎀인가 ?

전화회사가 음성을 디지털화하는 방법

교환국에서 PCM 과 역 PCM 사용

128 개의 레벨 ( 표본당 7 비트 ) 로 초당 8000 표본 채집

56Kbps = 8000 X 7 = 56,000

56K 56K 모뎀모뎀 (( 계속계속 ))


6.6 6.6 케이블 모뎀케이블 모뎀

케이블 TV 대역폭 : 최대 750 MHz( 동축케이블 ) 주파수 분할 다중화 기술을 이용 6MHz 대역으로 나눔 이중 2 개의 대역을 업로드와 다운로드로 사용


케이블 모뎀케이블 모뎀 (( 계속계속 ))

다운로딩 40MHz 이상의 범위에서 6MHz 대역폭 요구 복조기술 : 64-QAM( 한번에 6 비트 ) 다운로드 데이터 전송률 : 6MHz X 6 = 36 Mbps 현재 PC 의 데이콤 전송률 : 3M~ 10Mbps

업로딩 40MHz 이하의 범위에서 6MHz 대역폭 요구 변조기술 : QPSK( 한번에 4 비트 ) 업로드 데이터 전송률 : 6MHz X 2 = 12Mbps 현재의 데이터 전송률 : 500Kbps 에서 1Mbps


6.5 6.5 요약요약

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