6. 데이터 전달 방식
간다.
통신 회선의 구성 형태
단말간의 접속에 사용되는 통신 회선의 접속 방식은 (그림 1-12)와 같이
포인트 투 포인트 방식, 멀티 포인트 방식, 교환 방식으로
따로따로 할 수 있다.
포인트 투 포인트 방식은 2대의 단말 장치가 1대 1로 독립적으로 접속되어 있는 방식입니다.
로, 데이터를 송수신하는 2개의 단말 또는 컴퓨터간에 전용 회선이 항상 접속되어 있다
형태이며, 송수신하는 데이터량이 많은 경우에 적합하다.
이 방법은 항상 통신
가능하지만 회선 비용이 높고 회선 사용 효율이 낮습니다.
메인 컴퓨터에 단말기를 연결
시키는 성형 통신망이나 허브(HUB) 기기를 이용한 LAN 등에 이용되고 있다.
한편, 멀티포트 방식은, 1대의 컴퓨터에 복수의 단말이 각각 전용
회선, 즉 점대점 방식으로 연결된 가장 간단한 형태로 성형 네트워크의 유형
태다.
이 방법은 전송되는 정보량이 많은 경우에 유리하며, 중앙 컴퓨터에서는
단말의 상태를 감시 및 제어할 수 있는 등, 고장시의 메인터넌스가 용이하다.
멀티포인트 방식은 하나의 회선에 복수의 단말을 접속하는 방식으로, 멀티포인트 또는
멀티드롭(multi-drop) 방식이라고도 불리며, 각 단말에서 송수신하는 데이터량이 적다.
때때로 효과적입니다.
일반적으로 하나의 장치에 연결된 하나의 전용 회선으로 여러
디바이스(client)가 접속되는 형태이며, 폴링(polling)과 선택(selection) 기술에 의해 정보
송수신이 수행된다.
이 방법에서는 하나의 케이블에 여러 컴퓨터를 연결하기 때문에,
회선 비용이 적고 회선 사용 효율이 높지만 여러 컴퓨터가 동시에 데이터를 전송
그렇다면 충돌이 발생하는 문제가 있습니다.
충돌을 방지하기 위해 통신 회선 액세스 제어가 필요하며 멀티 포인트 방식에 사용
액세스 제어 기술에서 주 컴퓨터가 회선 사용을 제어하는 방법으로 폴링
선택 방법이 있으며 각 컴퓨터가 임의로 회선을 사용하는 경쟁 방식으로 LAN
대표적인 기술인 이더넷(Ethernet)의 CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access)
with Collision Detection) 방식이 있다.
교환 방식은 교환기를 통해 연결된 복수의 단말에 데이터를 송수신한다.
방식으로서, 현재 이용되고 있는 전화망을 통한 데이터 전송이 해당된다.
이 방법은
통신 상대를 자유롭게 선택할 수는 있지만 데이터를 전송하기 전에 교환기로 상대를
연결하는 단계가 필요합니다.
단말간 접속을 위한 교환 방식에서는 데이터를 송수신
신용시 회선 연결 및 데이터 교환 형태에 따라 회선 교환 (circuit switching) 및
키트 교환(packet switching) 방식으로 대별된다.
이 방법은 전송하는 데이터량이 적고,
단말간에 서로 접속해야 하는 경우가 많을 경우 경제적이고 적절한 방식이다.
나.집선(Concentration) 방식과 다중화(Multiplexing) 방식
집선 방식과 다중화 방식은 모두 전송 비용을 줄이는 데 사용되는 방법입니다.
림 1-13)과 같이 여러 개의 저속 회선을 모아서 적은 고속 회선으로 전환
이다.
단, 입력단에 저속 회선의 전송 효율(각 회선 속도의 합계)과 출력단에 고속회
선의 전송 효율의 경우, 집선 방식은 「입력단＞출력단」이고, 다중화 방식은 「입력단=출
역단’이다.
(그림 1-13)에서 n과 m은 회선 수를, α와 β는 전송 효율을 나타냅니다.
이다.
두 방법 모두 대역폭이 큰 용량을 갖는 전송 회선을 복수의 단말이 공유한다.
가능하며, 이때 집선 방식은 이러한 대역폭을 각 단말이 가변적인 형태의 동적(dynamic)
할당하여 사용할 수 있지만 다중화 방법은 일반적으로 고정 형식의 정적입니다.
할당하여 사용한다.
그리고 집중화기(concentrator) 또는 다중화기(multiplexer)에서
구현되고 수신 측에서 다중화 된 회선을 되돌리기 위해 역 다중화기
(디멀티플렉서)가 사용됩니다.
집중화기는 집선기라고도 불리며, 많은 저속 단말기를 집중화하는 데 주로 사용됩니다.
높은 멀티플렉서는 고속 전송로의 전송로 수를 줄이는 데 사용됩니다.
최근 지능형 멀티플렉서가 사용되고 있지만, 이 장치는 집선 방식과 멀티플렉스 방식 모두
받아들인다.
즉, 지능형 멀티플렉서는 통계적 멀티플렉서라고도 불리며 각 단말의 대역
너비 사용량을 통계적 방법으로 파악하고 상황에 맞게 정적 또는 동적으로 할당
방식이다.
집선 방식으로 실현된 장치로서 허브가 있으며, 이 장치는 컴퓨터 네트워크
를 구성하는 네트워크 기기로서 많이 사용되고 있다.
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이다.
데이터 전송 방향에 따른 전송 방식
양 단말 간의 데이터 전송 방향에 따른 전송 방식으로는 (그림 1-14)와 같이 항상
횡방향으로만 전송이 가능한 단방향 통신 방식, 양방향 통신이 가능합니다만
어느 순간에는 한 방향으로만 통신이 이루어지는 반이중 통신실
공식과 항상 양방향 통신이 가능한 전이중 통신 방식이 있습니다.
즉, 단방향 통신 방식은 송신측과 수신측이 고정되어 있고, 단방향만
가 전달되는 방식이다.
단방향 통신의 경우 전송로는 2선식입니다.
전기적으로 신호를 보내기 위해서는 송신측과 수신측을 접속하는 폐회로(closed
회로를 구성할 필요가 있기 때문에, 전송로는 단방향 전송이어도 선로는 2개 필요합니다.
단, 1개의 회선을 지면에 접지해 두면 1개의 선로만으로도 전송을 할 수 있습니다만,
신뢰성이 떨어집니다.
단방향 통신 형태에서는 공중파 TV, 라디오, 무선 통화 서비스
서비스가 적용되며 이러한 서비스는 사용자가 제어할 수 없는 배달 서비스입니다.
원시에 대비하여 수신 측에서 오류 정정 기술이 요구된다.
반이중 통신 방식은 송신측과 수신측을 필요에 따라 서로 교대로 하는 방식이며,
어느 방향으로든 데이터를 전송할 수 있지만 동시에 전송할 수는 없습니다.
전송로는
통상 2선식이며, 4선식 회선도 가능하다.
이 방식은 전송 반전 시간(turn around
time)이 존재하고 전송량이 적고 통신 회선의 용량이 작은 경우에 사용한다.
절반
이중 통신 방식을 적용하는 장치로는 무선, PC 통신 등이 해당되며, 전화 및 자료 검사
컬러나 멀티미디어 대화 서비스 등에 이용할 수 있어 수신측에서 송신 에러를 검출
그러면 송신측에 재전송을 요구할 수 있다.
전이중 통신 방식은 양방향으로 2개의 시스템이 동시에 데이터 전송이 가능
방식이다.
양방향 전송에는 송신용과 수신용 모두에 2쌍의 전송 회선이 필요합니다.
그 때문에, 주로 4선식 회선이 사용되지만, 2선식 회선도 주파수 분할 방식(FDM:
Frequency Division Multiplexing)으로 사용할 수 있습니다.
이 접근법은 두 시스템
동시에 데이터의 송수신이 가능하기 때문에 전송 효율이 우수하기 때문에 전송량이 많고,
새 회선의 용량이 클 때는 주로 이용되며 전화통신 등이 해당된다.
라.아날로그(Analog) 전송과 디지털(Digital) 전송
아날로그 전송은 (그림 1-15)와 같이 전송 내용에 관계없이 아날로그 형식의 신호
로 전송하는 것이다.
이때 음성 등의 아날로그 데이터는 전화기를 이용하여 아나로
그 신호로 바뀌거나 컴퓨터 터미널에서 나오는 이진 펄스 형태의 디지털
데이터는 모뎀(MODEM)을 사용하여 아날로그 신호로 변환할 수 있습니다.
어떤 경우에도
아날로그 신호는 일정 거리를 지나면 강도가 감소하기 때문에 장거리 전송에
신호의 강도를 증폭하려면 일정 거리마다 앰프를 사용해야 합니다.
한다.
아날로그 전송은 전화, PC 통신, 모뎀을 이용한 장거리 데이터 통신 등에 이용
된다.
디지털 전송은 신호 형태에 관계없이 디지털 정보를 전송하는 경우이며, 전송 신호
내용이 중요하다.
장거리 전송시 데이터 감쇠 현상을 방지하기 위해 재생 중계
기라고 부르는 리피터를 사용한다.
중계기는 디지털 전송에서 디지털 신호
에서 디지털 데이터를 복원하고 깨끗한 신호를 생성하기 위해 노이즈를 제거하는 데에도 사용됩니다.
수 있습니다.
디지털 전송은 일반적으로 오차 발생률은 낮지만 전송 선로에서 발생한다.
감쇠 현상은 심각한 오차를 유발할 수 있으며 주로 제한된 거리에서만 사용됩니다.
그러나, 리피터의 도입으로 서서히 장거리 전송에도 사용되고 있다.
디지털 전송은 LAN과
동일한 컴퓨터 네트워크에 주로 이용되며 코덱(CODEC: COder & DECoder)을 이용
음성 정보를 전달하는 디지털 기기 등에도 사용되고 있다.
일반적으로 디지털 기술은 모든 신호를 ‘0’과 ‘1’의 조합으로 표현하고 처리합니다.
아날로그 기술에 비해 몇 가지 장점이 있습니다.
첫째, 아날로그 기술과 달리 채널 작업
소리나 매체가 손상된 경우에도 오류(오류) 정정 기술을 통해 원래 신호를 재생할 수 있습니다.
이다.
신호 처리의 관점에서 디지털화하면 데이터 양이 크게 증가하지만 데이터 압력
축을 포함한 다양하고 효과적인 디지털 신호 처리 기술을 활용할 수 있습니다.
또한 메모리
마이크로 프로세서와 같은 디지털 IC는 고성능화 및 저렴하며 디지털 기술
실용화를 촉진하고 있다.
또한 아날로그 전송에 비해 디지털 전송을 선호하는 이유는 디지털 기술 (시스
템, 디바이스, 부품, 신호 처리 등)의 발전으로 실장이 용이하고, 리피터를 사용하므로 장거리
재전송시 데이터 무결성을 보장할 수 있으며 고급 멀티플렉싱 기술 활용
광역의 대역폭을 허용할 수 있기 때문이다.
또한 보안을 위한 암호화 기술
사용하기 쉽고, 모든 형태의 신호를 디지털로 통합할 수 있으며, 각종 데이터 시
스템이나 단말 등과의 정합(interface)이 용이하기 때문이다.
그러나 데이터를 전송하려는 경우 데이터 특성, 데이터 전송 도구,
데이터의 용이한 인식 등을 고려하여 아날로그 특성과 디지털 특성에 따른 필요한 장소
이를 해야 한다.
그러나 무선 매체(전파, 마이크로파 등)와 광섬유에서는 물리적 특성
위상 신호는 전압 펄스의 형태로 전달할 수 없기 때문에, 이 경우 디지털 정보에서도
데이터 신호로 변환해야 합니다.
아날로그 데이터(또는 신호)와 디지털 데이터(또는 신호) 간의 변환을 위해 전화, 모뎀(MODEM), 코덱(CODEC), 디지털 서비스 장비(DSU: Digital Service
Unit) 등이 사용되고 있다.
여기서 DSU는 바이너리 펄스의 디지털 데이터를 장거리
도 1은 디지털 전송로를 통해 전송하기에 적합한 신호로 변환하는 장치이다.
아니.직렬 (Serial) 전송 및 병렬 (Parallel) 전송
직렬 전송은 (그림 1-16)과 같이 하나의 전송로를 통해 데이터를 구성하는 각 비트입니다.
이 순서로 순차적으로 전송하는 방식으로는 단 하나의 전송 채널이 필요하며,
분 데이터 전송에 사용됩니다.
송신측의 데이터는 송신전에 시리얼로 변환됩니다.
수신측에서는 시리얼 신호를 병렬 데이터로 다시 변환해야 합니다.
직렬 전송에는 단일 회선이 사용되므로 전송 오류가 적고 장거리 전송에 적합합니다.
설치 비용이 싸다.
그러나 비트 단위로 전송하기 때문에 전송 속도가 느려 전송
수신 장치의 “병렬/시리얼(P/S)” 및 “시리얼/병렬(S/P)” 변환을 위한 시프트 레지스터
shift register를 사용하는 인터페이스 컨버터가 필요하며 데이터 문자 또는 비
단위 간격을 식별하기 위해 송수신 장치 간의 타이밍을 일치시키는 동기화
(동기화) 기능이 필요합니다.
한편, 병렬 전송은 단일 문자를 구성하는 각 비트가 각각 독립적 인 전송 경로를 통해
일시적으로 데이터를 전송하는 방식으로서 n개의 비트로 구성된 데이터의 경우 n개의 해 하나의 전송 채널을 통해 동시에 전송 가능합니다.
이 방법에서는 고속 전송이 필요한 컴퓨터
와 주변기기 간의 데이터 전송에 사용되고 있으며, 거리가 길어지면 통신 회선 비용 등
전송 비용이 증가하고 거의 사용되지 않습니다.
원활한 병렬 전송을 위해 송신측에서
송수신 문자를 식별하기 위해 스트로브 신호를 사용합니다.
데이터가 수신되었음을 송신측에 통지하기 위해 사용 중 신호가 사용될 수 있다.
병렬 전송의 특징으로는 단위 시간에 대량의 데이터를 고속으로 전송 가능하며 직렬
전송보다 장치의 구성이 간단합니다.
그러나 장거리 전송시 오류가 발생할 가능성이 높고,
새로운 회선 설치 비용이 증가하기 때문에 컴퓨터의 중앙 처리 장치(CPU: Central
Processing Unit)과 주변기기 사이와 같이 주로 기기 내부와 같은 단거리 전송에 사용됩니다.
있습니다.
한편, 최근에는 시리얼 전송 형식으로 범용 시리얼 버스(USB:Universal Serial Bus)가
컴퓨터와 주변장치를 연결하기 위한 입출력 인터페이스 표준으로 많이 사용
그런데 RS-232와 같은 간단한 직렬 전송 인터페이스 제공이 아닌 버스 트랜잭션
(버스 트랜잭션) 프로토콜을 사용하는 독립적인 버스 시스템.따라서 실제
인 USB 호스트(host)측과 USB 디바이스(device) 간의 패킷 전송은 D+, D-2개
회선을 통해 이루어지며 별도의 전원선을 별도로 제공합니다.
USB 전송
속도는 처음에는 저속이었지만 최근에는 수십 Mbps까지의 고속 전송이 가능합니다.
USB는 다양한 전통적인 직렬 및 병렬 전송 방식의 연결을 대체하기 위해 만들어졌습니다.
이다.
키보드, 마우스, 게임 패드, 조이스틱, 스캐너, 디지털 카메라, 프린터, 개인 휴대 전화
터미널(PDA: Personal Digital Assistance), 저장 장치 등 다양한 기기
연결하여 정보 전달뿐만 아니라 USB 전원 공급 기능을 이용하여 충전 용도에도
자주 사용되고 있다.
USB의 주 컨트롤러(host controller)인 호스트에는 나뭇 가지 모양으로 주변기기
를 최대 127개까지 연결할 수 있어 사용중에 언제든지 주변기기를 연결하거나,
탈착 가능한 핫 플러그(hot plug) 방식이 제공되고 USB 방식으로 접속
주변기기에는 약간의 전력이 공급되므로 외부 전원을 사용하지 않고 쉽게
변기를 사용할 수 있습니다.
그러나 USB 호스트에 연결된 장치 사이에는 대역폭이 있습니다.
다시 쓰여지므로 장치가 많을수록 속도가 크게 떨어집니다.
바.비동기(Asynchronous) 전송과 동기(Synchronous) 전송
데이터를 정확하게 송수신하기 위해서는 송신측에서 송신한 비트열(bit stream)을
수신측에서 정확하게 복원할 필요가 있다.
이렇게하려면 수신 측의 수신 신호 비트 또는 문자(character) 단위인 타임 슬롯의 간격을 어떻게 식별하는가
문제가 발생한다.
이것을 동기화 문제라고 한다.
즉, 동기는 통신 당사자(장치)간에 송수신
식별 방식으로서, 양 단말간에 타임 슬롯의 속도가 다른 경우, 이들은 신호를 송수신한다.
발생할 수 있는 신호 추출 타이밍을 일치시키는 데 필요합니다.
이러한 동기화는 결국 송수신 측 간의 데이터 송수신 타이밍 (전송 속도, 비트 위치,
부호 선두 위치, 비트 간격 등)을 일치시키는 것으로서, 비트 단위의 클럭(clock)을 이용
비트 동기화와 문자 단위 시계를 사용하는 문자 동기화가 필요합니다.
비트를 구별하는 방법에 따라, 비동기식과 동기식으로 대별된다.
비동기 전송 방식의 기본 개념은 길지 않은 비트 열을 전송함으로써 타이밍
문제를 피하기 위해 전송할 데이터는 한 번에 짧은 비트 열을 전송하고,
동기화는 각 전송 비트 시퀀스 내에서만 유지하는 방식이다.
이때 각 문자열 내
음의 타이밍은 트랜시버의 내부 타이밍을 사용합니다.
이를 위해 (그림 1-17) 및
마찬가지로 일정 길이의 데이터(예를 들어, 8비트의 1문자) 전·후에 스타트 비트(ST:Start
비트)와 정지 비트(SP: Stop bit)를 더하여 전송한다.
그러나 어떤 비트 열도 전송되지 않습니다.
그렇지 않으면 트랜시버의 회선이 항상 “1” 상태인 최대 절전 모드가 됩니다.
즉, 비동기 전송은 신호의 타이밍을 고려하지 않고 송수신 측간에 동의
턴으로 정보를 송수신하는 방식이다.
따라서 각 문자 앞에 시작 비트를 그립니다.
그리고 뒷면은 정지 비트를 사용하여 구별되며 수신 측에서 전송 오류를 확인합니다.
패리티 비트 검사 방법을 사용합니다.
이 방식은 전송 효율이 낮고 저속 통신
사용된다.
그러나 동기 전송 방식의 기본 개념은 비동기 전송 방식의 회선 이용 효율을 높인다.
추가하기 위해 문자 또는 비트 데이터 블록을 보내고받는 것입니다.
이것을
간단한 방법은 전송선을 데이터와 클록 신호선으로 분리하는 방법입니다.
그러나 이것은 별로 사용되지 않습니다.
또 다른 방법은 데이터 블록 전후에 고유합니다.
제어 정보를 삽입하는 방법이 있다.
이 때 사용되는 데이터 전반의 제어 정보를 무료
앰블(preamble)이라고 하며, 블록 뒤의 제어 정보를 포스트앰블(postamble)
한다.
그리고, 송신 데이터와 제어 정보를 조합하여 프레임(frame)이라고 한다.
이 방식으로 프레임의 정확한 형식은 전송 구조가 문자 기반(character-oriented)
인지 또는 비트 기반(bit-oriented) 인지에 따라 문자 기반 문자(character) 동기화
방법과 비트 기반 플래그 (flag) 동기화 방법으로 크게 나뉩니다.
캐릭터의 동기는 프레임
전방에 특정의 동기 문자(SYN 부호: ‘01101000’)를 이용하는 방식이며, 전송 데이터
블록을 일련의 문자(일반적으로 8비트 문자)로 취급합니다.
SYN 부호가 둘 이상인 경우 동기화
걸립니다.
이 방법은 문자 동기화 방식이라고도 불리며, 프레임의 구성은 이전부터
문자 – 제어 문자 – 데이터 문자 – 제어 문자 ‘순으로 수행됩니다.
대표적인 문자 기반 동기화
식을 적용하는 프로토콜로는 BSC(Binary Synchronous Communication) 방식이
그러나 현재는 별로 사용되지 않습니다.
플래그 동기화 방식은 프레임의 구간을 알리는 처음과 끝에 플래그(‘01111110’)를 추가한다.
에 의해 식별되는 방식이며, 데이터 블록은 일련의 비트로서 취급한다.
또한 보내는 날
그렇지 않은 경우에도 전송로에 항상 일정한 비트 패턴을 전송하고 송수신 측 사이의 타이밍
데이터가 길어도 전송이 가능하며 전송 효율이 매우 높습니다.
이 방
식은 비트 동기 방식이라고도 불리며, 프레임의 구성은 전부터 「동기 필드-제어 필드-
이터 필드 – 제어 필드 – 동기화 필드 순서로 구성되며 대표적인 비트 기반 동기화 방법
사용하는 프로토콜로는 HDLC(High-level Data Link Control) 방식이 가장 많다.
사용되었습니다.
동기 송신은 수신 측에서 정확하게 수신하기 위해 송신 측과 수신 측 사이의 각 비트
동일한 타이밍이어야하므로 트랜시버의 양쪽 모뎀에서 타이밍 클럭
공급해야 한다.
특히 비트를 그룹화하는 것은 수신자가 담당하며 수신측에서
전송 오류를 확인하기 위해 일반적으로 CRC(Cyclic Redundancy Check) 방법을 사용합니다.
또한, 송신측과 수신측은 동기 시간을 설정하여 유지해야 한다.
통화는 모뎀이나 단말기 등에 의해 공급되며 단말기는 반드시 데이터 저장을 위한 버퍼 기억장치를 구비해야 한다.
이 방법은 대부분의 디지털 전송 방식에서 사용됩니다.
컴퓨터 간 고속 전송에 편리합니다.