정보 통신망 - [제2장] 통신의 기초

정보 통신망 - [제2장] 통신의 기초

개요

통신의 목적은 한 점(정보원)으로부터 다른 점(수신체)으로 어떤 정보 (데이터 또는 메시

지)를 전달하는 것이다. 본 장에서는 데이터 통신의 기본 사항인, 메시지를 통신매체를 통

하여 전달하고자 할 때 통신매체에 맞는 신호로 바꿔 주는 변조 및 복조 방식에 대하여 살

펴보고, 인간이 사용하는 문자를 컴퓨터에서 0과 1을 사용하여 표현하는 표준 코드 방식에

대하여 살펴본다. 그리고 통신매체에서 메시지를 주고받는 전송방식과 각각의 전송방식에

대한 전송효율에 대하여 살펴본다.

2.1 변조 및 복조

■ 변조 : 전송하려는 신호를 보다 높은 주파수 대역의 반송파 신호에 싣는 과정

■ 복조 : 변조되어 전달된 신호로부터 반송파 신호를 제거하여 원래 전달하고자 했던 베이

스밴드 신호를 추출하는 과정

■ 변조의 종류

- 아날로그 변조 : 진폭 변조, 주파수 변조, 위상 변조

① 진폭 변조 : 베이스밴드 신호의 순간 진폭에 비례하여 반송파 신호의 순간 진폭을 변화

시키는 방법

② 주파수 변조 : 반송파 신호의 진폭은 일정하게 유지시키며 베이스밴드 신호를 주파수 변

화로 변환시키는 방법

③ 위상 변조 : 반송파 신호를 베이스밴드 신호에 따라 변화시킬 때 위상각이 베이스밴드

신호에 따라 선형적으로 변하도록 반송파 신호를 변화시키는 방법

- 디지털 변조 : ASK, FSK, PSK

① ASK : 비트 값 1을 나타내는 기간(bit duration) 중에는 반송파 신호를 흐르게 하고, 0

을 나타내는 기간 중에는 반송파 신호를 흐르지 않게 하는 방법이 사용

② FSK : 0과 1을 서로 다른 주파수를 이용하여 서로 다른 상태로 표시

③ PSK : 0과 1의 두 가지 비트 상태를 표현하기 위해 반송파 신호의 위상을 변화시킴.

■ 펄스 코드 변조: 아날로그 변조를 디지털화하는 가장 대표적인 방법

- 표본화 과정 : 연속신호를 나이퀴스트 표본화 정리를 이용하여 표본화하는 과정

- 양자화 과정 : 표본화 과정을 거친 표본값을 단계값으로 근사시키는 과정

- 부호화 과정 : 양자화 과정을 거쳐 만들어진 단계값들을 0과 1로 구성된 부호로 만드는

과정

2.2 전송 코드

■ 전송 코드의 종류

- Baudot 코드 : 국제 표준은 CCITT Alphabet No.2, 5비트로 구성

- ASCII 코드 : 7비트의 정보와 패리티(parity) 검사를 위한 1비트로 구성된 8비트 코드

- 유니코드 : 공식 명칭은 ISO/IEC 10646-1로, 데이터의 교환을 원활하게 하기 위하여

문자 1개에 부여되는 값을 16비트로 통일하고 전 세계에서 사용하고 있는 26개 언어의 문

자와 특수기호에 대해 코드 값을 부여

- BCD 코드 : 컴퓨터 내부의 코드로 10진 숫자를 표시하기 위해 주로 많이 사용

- EBCDIC 코드 : 8비트 코드, IBM 컴퓨터에서 데이터 전송 코드로서 주로 사용

■ 패리티 비트

- 전송 도중에 발생하는 오류를 검출하는 데 사용

- 홀수 패리티: 비트 8은 문자 내의 1의 개수를 전부 합하여 홀수가 되도록 정해짐.

- 짝수 패리티: 1의 개수가 짝수가 되도록 정해짐.

2.3 전송방식

■ 전송방식의 종류

- 전송방향 : 단방향 전송, 반이중 전송, 전이중 전송

① 단방향 전송 : 단지 한 방향으로만 정보를 전달하고자 할 때 사용

② 반이중 전송 : 정보전달의 방향이 교대로 바뀌어 질 수 있는 전송방식

③ 전이중 전송 : 양단의 단말기가 동시에 데이터를 전송하고 받을 수 있음.

- 전송 모드: 병렬전송, 직렬전송

① 병렬전송 : 부호화된 코드의 모든 비트가 동시에 전송

② 직렬전송 : 부호화된 글자의 비트들이 하나의 채널을 따라 차례로 전송하는 방식

- 전송동기: 비트 동기, 문자동기(동기식, 비동기식)

① 비트 동기 : 수신측은 송신측에서 보내온 비트 패턴을 올바르게 해석하기 위한 동기화

방법

② 문자동기 : 수신된 비트들을 어떻게 그룹을 지어 문자를 형성하느냐 하는 동기화 방법

⦁동기식 전송 : 데이터의 전 블록을 한꺼번에 전송하는 데 사용

⦁비동기식 전송 : 한 글자씩 전송되고 글자와 글자 사이에 특별한 시간적 관계가 없는 경

우에 사용

2.4 전송효율

■ 전송효율 = 정보 비트 수 / 총 전송 비트 수

객관식 문제

1. 통신시스템을 구성하는 3대 요소는?

① 메시지, 송신체, 수신체

② 전달매체, 정보원, 컴퓨터

③ 정보원, 전달매체, 수신체

④ 메시지, 전달매체, 전송효율

2. 다음은 PCM(Pulse Code Modulation)의 관한 설명이다. 괄호 안에 들어갈 용어로서

부적절한 것 은?

① 양자화(quantizing) ② 복호화(decoding)

③ 표본화(sampling) ④ 부호화(encoding)

3. 데이터 전송 코드에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① Baudot 코드의 국제적인 표준은 CCITT Alphabet No.2라고 한다.

② ASCII 코드는 7비트의 정보와 패리티 검사를 위한 1비트로 구성된 8비트 코드이다.

③ 유니코드는 데이터의 교환을 원활하게 하기 위하여 문자 1개에 부여되는 값을 16비트로

통일하고 전세계에서 사용하고 있는 26개 언어를 표현한다.

④ EBCDIC 코드는 8비트 코드로서 8비트 전부가 정보를 위해 사용되고 있다.

⑤ BCD 코드는 10진 숫자를 표시하기 위해 사용되며 10진수 10에 대한 BCD 코드는 1010

이다.

4. 패리티 비트(parity bit)에 대한 설명으로 관련이 적은 것은?

① 패리티 비트는 전송 도중 발생하는 오류의 검출에 사용된다.

② ASCII 문자의 비트 8은 패리티 비트이다.

③ 짝수 패리티의 경우는 1의 개수가 짝수가 되도록 정해진다.

④ 홀수 패리티의 경우는 0의 개수가 홀수가 되도록 정해진다.

5. 다음 중 전송제어용 ASCII 문자가 아닌 것은?

① ACK(Acknowledge) ② SOH(Start of Header)

③ DLE(Data Link Escape) ④ VT(Vertical Tabulation)

6. 다음은 전송방향에 관한 설명이다. 틀린 것은?

① 단방향(simplex) 통신의 경우에는 한 방향으로의 통신이 끝난 이후에 반대 방향으로의

통신이 이루어져 정보전달 방향이 교대로 바뀐다.

② 반이중(half-duplex) 통신의 전형적인 예는 무전기 방송이다.

③ 전이중(full-duplex) 통신은 양방향의 데이터 전송이 가능하며, 이를 위하여 4개의 통신

채널이 필요하다.

④ 전이중 통신의 전형적인 예는 일반전화를 사용하는 경우이다.

7. 문자동기에 관련된 설명으로 알맞은 것은?

① 문자동기란 문자의 마지막 비트의 위치를 결정하는 것이다.

② 문자동기에서 마지막 문자를 확인하기 위해 동기식 전송방법과 비동기식 전송방법을 사

용한다.

③ 동기식 전송방법에서는 버퍼가 있는 단말기가 필요하다.

④ 비동기식 전송방법은 동기식 전송방법보다 전송효율이 높다.

8. 300개의 ASCII 글자 블록의 전송에 대하여 3개의 SYN 글자를 이용하는 동기식 전송

효율로 맞는 것은?

① 99% ② 93%

③ 89% ④ 83%

심화학습문제

9. 아래 그림과 관련이 깊은 것은?

① AM ② FM

③ ASK ④ PSK

10. 다음 설명에 적합한 전송 코드는?

이 코드는 정보를 표현하기 위해 7비트를 사용하며, CCITT Alphabet No. 5라고도 불린다.

① ASCII 코드 ② EBCDIC 코드

③ BCD 코드 ④ Baudot 코드

11. ASCII 글자 블록 100개의 전송에 대하여 시작 펄스는 1비트, 정지 펄스는 2비트를 사

용하는 비동기식 전송방식의 효율은 최대 몇 %인가?

① 70% ② 73% ③ 75% ④ 77%

해설 및 정답

1. 한 점에서 다른 점으로 메시지를 보내기 위한 통신 시스템 요소는 메시지를 만들어 내는

정보원(source), 그것을 전달하는 전달매체(transmission medium), 메시지를 받아들이는

수신체(receiver)로 구성됨[교재 2.1 참조].

정답 ③

2. PCM 과정은 표본화, 양자화, 부호화로 구성됨[교재 2.2.3 (2) 참조].

정답 ②

3. 데이터 전송 코드는 Baudot 코드, ASCII 코드, 유니코드, BCD 코드, EBCDIC 코드 등

이 있다. BCD 코드에서 10진수 10에 대한 BCD 코드는 0001 0000임[교재 2.3 참조].

정답 ⑤

4. 홀수 패리티의 경우에 1의 개수는 홀수이고 짝수 패리티의 경우에 1의 개수는 짝수임

[교재 2.3.2 (2) 참조].

정답 ④

5. 전송제어용 ASCII 문자로는 SOH, STX, ETX, EOT, ENQ, ACK, DLE, NAK, SYN,

ETB 가 있음[교재 2.3.2 참조].

정답 ④

6. 단방향 전송은 단지 한 방향으로만 정보를 전달하고자 할 때 사용된다. 정보흐름의 방향

은 채널의 끝에 있는 장치의 특성에 의해 결정된다. 단방향 전송의 대표적인 예는 라디오나

텔레비전이다. 반이중 전송은 정보전달의 방향이 교대로 바뀌어 질 수 있는 전송방식을 의

미한다. 반이중 전송의 대표적인 예는 무전기이다. 전이중 전송은 양단의 단말기가 동시에

데이터를 전송하고 받을 수 있도록 하여 전체 시스템이 양방향의 데이터 흐름을 부여할 수

있음[교재 2.4.1 참조].

정답 ①

7. 문자동기는 어느 비트가 글자의 첫 번째 비트인지를 결정하는 문제로 귀착되는데, 여러

개의 글자를 한꺼번에 전송하는 동기식 전송과 글자를 하나씩 전송하는 비동기식 전송으로

구분된다. 동기식 시스템에서 많은 글자를 전송할 때에 오퍼레이터가 데이터를 입력시킨 다

음, 전송선로에 데이터를 직접 보내게 하지는 않는다. 첫 번째 이유로 오퍼레이터는 일반적

으로 글자 사이에 동기를 유지할 수가 없다. 두 번째 이유로는 전송선로가 요구하는 비트

속도는 오퍼레이터가 다룰 수 있는 속도보다 빠르기 때문이다. 그러므로 버퍼가 있는 단말

기(buffered terminal)를 사용해야 한다. 일반적으로 동기식 전송이 비동기식 전송보다 효율

이 높음[교재 2.4.3 참조].

정답 ②

8. (300×8)/(300×8＋3×8)×100〓99[교재 2.5 참조]

정답 ①

9. PSK(Phase Shift Keying). 예를 들어, 비트 0을 표현 할 때에는 위상을 0도로, 비트 1

을 표현할 때에는 위상을 180도로 바꾼다. 수신측에서는 원래의 반송파 신호의 위상과 비

교하여 같으면 비트 0으로, 다르면 비트 1로 인식함[교재 2.2 그림 2.11 참조].

정답 ④

10. ASCII 코드는 7비트의 정보와 패러티 검사를 위한 1비트로 구성된 8비트 코드이다.

ASCII 코드는 널리 사용되고 있는 데이터 전송 코드 중의 하나이며 여러 가지 다른 이름으

로 불리기도 하는데, CCITT Alphabet No. 5 또는 International Alphabet No. 5라고도 불림

[교재 2.3.2 참조].

정답 ①

11. ASCII 글자 블록이 100개이므로 전송데이터는 800비트임. 그리고, 각 글자마다 3비트

가 잉여로 필요하므로 실제로 전송되는 데이터는 1,100비트임. 그래서 800/1100 = 0.727

2…로 계산되며 약 73%의 전송효율을 가짐[교재 2.5 참조].

정답 ②