데이터 통신 입문

[데이터통신입문:Chap2] (1)

limwngur 2023. 10. 14. 20:47
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The Physical Layer

[output-Abstraction]
물리적 계층은 바로 위 Layer인 Data Link Layer를 위한 abstraction인 bit-by-bit transmission pip를 추상화한다.

[물리적 계층의 주된 기능]
signal 형태의 data를 bits-pipe로 구성하여 error 없이 bit-by-bit pipe를 전송한다.
:대충 예를 들어
sender say: "1이란 sinal 보냈어!"
receiver say: "error없이 잘 왔네. 0이 아니라 1이 잘 왔어ㅎㅎ"

[무엇을 정의]
network를 위해 기계적,전기적, 타이밍 인터페이스를 정의한다. 

 

Data, Signal, and Transmission (용어 개념)

Data
: 데이터는 정보나 의미를 전달하는 논리적인 구성요소. 예를 들어 텍스트, 숫자, 이미지 등의 정보(측정불가한 형태)

Signals
: 데이터를 나타내기 위한 물리적인 형태로, 전기적 또는 전자기적인 방식으로 데이터를 인코딩한다.
아날로그 신호는 가질 수 있는 값이 '무한' => 모든 값이 가능? error detection이 어려움(왜곡 가능성 有)
디지털 신호는 불연속적 값을 가진다 '유한'(0 or 1) => 가질 수 있는 값 유한? error detection 쉬움(전송, 복사 등에 용이.. 원본과 동일한 값을 위한 좋은 sinal 형태.)


Transmission
신호의 전파 및 처리에 의한 데이터 통신을 의미한다.
또한, A2D(Analog to Digital) 또는 D2A(Digital to Analog) 전송 디바이스가 필요하다.

 

Data to Signal conversion

[Analog data  =>  Analog Signal]
※ 2가지 방법
① signal이 analog data와 같은 스펙트럼을 차지한다.
> 변환하기 전과 후의 주파수 파장이 같다.
② analog data는 다른 스펙트럼 부분을 차지하기위해 인코딩된다.
> 변환하기 전과 후의 주파수 파장이 다르다.

[Digital data  =>  Analog Signal]
digital data는 modem을 사용하여 analog signal로 인코딩된다.
※modem? modulator - demodulator 아날로그와 디지털 신호 간의 변환(modulation)을 수행하는 장치
binary 1은 sin 파형(~)으로
binary 0은 notion(-)으로 변환

[Analog data  =>  Digital Signal]
Analog Data는 codec을 이용하여 digital bit stream으로 인코딩된다.
※codec? coder - decoder의 줄임말로 데이터를 특정 형식으로 압축 or 압축해제(복원)하는 SW or HW를 말함


[Digital data  =>  Digital Signal]
※2가지 방법
① 신호는 두 개의 전압 레벨(+5V, -5V)로 구성되며, 이 레벨들은 두 개의 binary val( 0 or 1)을 나타낸다.
② 디지털 데이터는 원하는 특성을 가진 디지털 신호로 인코딩된다.

 

Signal Transmission

*Amplifiers
목적: 아날로그 신호의 진폭을 증폭.

오류감지X: 신호의 내용을 '이해'하거나 '해석'하지 않음. 단순히 신호의 세기만 증폭 => error detection 불가

*repeater
목적: 디지털 신호를 regenerate하고 전송하는 것이 주 목적.

작동 방식: 디지털 신호를 받아들이고, 해당 신호를 해석하여 원래의 디지털 데이터를 복구한 후 다시 신호를 생성하여 전송.

오류 감지O: 신호를 '해석'하고 '재생성'하는 과정에서 오류나 문제가 있는지 감지 가능.
e.g. 신호의 전압 수준이 0 or 1이 아닌 경우, repeater는 이를 error로 판단 후 조치 취할 수 있음

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