6 장 디지털 데이터 전송 인터페이스와 모뎀

6 장 디지털 데이터 전송 : 인터페이스와 모뎀 6. 1 디지털 데이터 전송 6. 2 DTE-DCE 인터페이스 6. 3 그 밖의 인터페이스 표준 6. 4 모뎀(MODEM) 6. 5 56 K 모뎀 6. 6 케이블 모뎀 6. 7 요약 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 1

6. 1 디지털 데이터 전송 < 하나의 장치에서 선으로 연결된 다른 장치까지 데이 터 전송 방법 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 2

디지털 데이터 전송(계속) < 병렬 전송 Ü 한 비트가 아닌 그룹으로 n비트 데이터 전송 Ü n개의 통신 채널 필요 Ü 장점 : 속도(speed) Ü 단점 : 고가(expansive) Ü 전송거리(short distance): 최대 25 feets Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 3

디지털 데이터 전송(계속) < 병렬 전송 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 4

디지털 데이터 전송(계속) < 직렬 전송 Ü 한 비트씩 전송 Ü 하나의 채널 필요 Ü 장점 : 단일 채널, 저가 Ü 단점 : 인터페이스 변환기 요구 < 전송 방법 : 동기 또는 비동기 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 5

디지털 데이터 전송(계속) < 직렬 전송 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 6

디지털 데이터 전송(계속) < 비동기 전송 Ü 신호의 타이밍을 고려하지 않고 합의된 패턴으로 보를 송수신 Ü 각 바이트의 시작에는 시작 비트(0)와 끝부분에는 료 비트(1) 전송 Ü 값이 싸고 효율적이므로 저속 통신에 유용 Ü 컴퓨터와 터미널 연결이 좋은 예 Http: //netwk. hannam. ac. kr 정 종 HANNAM UNIVERSITY 7

디지털 데이터 전송(계속) < 동기전송(synchronous transmission) Ü 시작/종료 비트 또는 갭없이 전송 Ü 장점 : 속도(speed) Ü 비트를 그룹화하는 것은 수신자 담당 Ü 컴퓨터간 고속 전송에 유용 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 8

6. 2 DTE-DCE 인터페이스 < DTE(Data Terminal equipment) : 데이터 단말장치 < DCE(Data Circuit-terminating Equipment) : 데이터 회선 종단 장치 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 9

DTE-DCE 인터페이스(계속) < DTE(Data Terminal Equipment) Ü 2진 디지털 데이터의 발신지 또는 목적지 장치 w terminal w microcomputer w printer w fax machine 등 Ü 다른 DTE와 직접적인 통신 불가능 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 10

DTE-DCE 인터페이스(계속) < DCE(Data Circuit-Terminating Equipment) Ü 망을 통하여 아날로그 또는 디지털 신호 형태로 데이터를 전송 /수신하는 장치 Ü DTE가 사용할 수 있는 형태로 변환 Ü 가장 일반적인 예 : 모뎀(변복조 장치) Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 11

DTE-DCE 인터페이스(계속) < 표준안(Standards) Ü DTE와 DCE간의 연결 정의 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 12

DTE-DCE 인터페이스(계속) < 표준 Ü 전자산업협회(EIA) w EIA-232 w EIA-449 Ü ITU-T w V 계열 (전화망에 관한 데이터 통신) w X 계열 (데이터 통신망에 대한 데이터통신) Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 13

DTE-DCE 인터페이스(계속) < EIA-232(RS-232) Ü DTE와 DCE간의 기계적, 전자적, 기능적 특성을 정의 Ü 최신 버전 : EIA-232 -D < 기계적인 면(mechanical) Ü 암/수 DB-25핀 컨넥터를 가진 25 -wire 선으로 인터페이스 정의 Ü 15 m(50 feet)이상 초과 할 수 없다 < 전자적인 면(electrical specification) Ü 전압 레벨과 신호 유형 정의(예 : NRZ-L) Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 14

DTE-DCE 인터페이스(계속) < 데이터 송신을 위한 전자기적 규격 Ü 데이터를 인식하기 위해서, 신호의 진폭은 3과 15볼트, 또는 – 3과 – 15볼트 사이여야 한다 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 15

DTE-DCE 인터페이스(계속) < 제어와 타이밍 Ü 신호는 OFF는 – 3볼트 이하 ON은 +3볼트 이상으로 보내야 한다 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 16

DTE-DCE 인터페이스(계속) <기능 적인 면 (Functional Specification) Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 17

DTE-DCE 인터페이스(계속) < DB-9 핀 구현 Ü 단일 비동기 연결에 사용 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 18

DTE-DCE 인터페이스(계속) < 예: 동기 전이중 전송 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 19

DTE-DCE 인터페이스(계속) < 동작 과정 Ü 1단계 : 전송을 위한 인터페이스의 예비 동작 Ü 2단계 : 4개의 장치에 전송 준비 확보 Ü 3단계 : 송수신 모뎀간에 물리적인 연결 Ü 4단계 : 데이터 전송 절차 Ü 5단계 : 전송 완료 처리 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 20

DTE-DCE 인터페이스(계속) < 공 모뎀 Ü 호환되는 두개의 장치를 직접 연결하기 위해 모뎀이 필요 없다 Ü 데이터 교환을 다룰(준비, 전송, 종료 등) 인터페이스만 필요 < DCE가 있을 때와 없을 때 정규 데이터 핀 연결 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 21

DTE-DCE 인터페이스(계속) < 교차 연결 < 공 모뎀 핀 연결 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 22

6. 3 그 밖의 인터페이스 표준 < 보다 빠른 속도 그리고/또는 먼 거리를 원하는 사용자 요구 충족 Ü EIA-449 Ü EIA-530 Ü ITU-T X. 21 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 23

그 밖의 인터페이스 표준(계속) < EIA-449 Ü DB-37 pin Ü DB-9 pin < DB-37 과 DB-9 connections Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 24

그 밖의 인터페이스 표준(계속) < DB-37 Pin 기능 Ü 범주 I pins w EIA-232와 호환 Ü 범주 II pins w EIA-232에는 없거나 재 정의된 새로운 핀 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 25

그 밖의 인터페이스 표준(계속) < DB-37 pins Pin 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Functions Shield Signal rate indicator Unassigned Send data Send timing Receive data Request to send Receive timing Clear to send Local loopback Data mode Terminal ready Receive ready Remote loopback Incoming call Select frequency Terminal timing Test mode Signal ground Http: //netwk. hannam. ac. kr Category Pin I I I II 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 II I II Functions Receive Common Unassigned Send data Send timing Receive data Request to send Receive timing Clear to send Terminal in service Data mode Terminal ready Receive ready Select ready Signal quality New signal Terminal timing Standby indicator Send common Category II I I I II II II HANNAM UNIVERSITY 26

그 밖의 인터페이스 표준(계속) < DB-9 pins Pin Function 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Shield Secondary receive ready Secondary send data Secondary receive data Signal ground Receive common Secondary request to send Secondary clear to send Send common Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 27

그 밖의 인터페이스 표준(계속) < 전자적인 규격 : RS-423 과 RS-422 Ü EIA-449는 전자적인 규격을 규정하기 위해 2개의 표준을 사용 w RS-423 : 비균형 방식 w RS-422 : 균형 방식 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 28

그 밖의 인터페이스 표준(계속) < RS-423 : Unbalanced Mode Ü 신호 전파를 위해 하나의 회선만 이용 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 29

그 밖의 인터페이스 표준(계속) < RS-422 : Balanced Mode Ü 신호 전파를 위해 2개의 회선 사용 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 30

그 밖의 인터페이스 표준(계속) < 균형모드를 이용한 잡음 제거 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 31

그 밖의 인터페이스 표준(계속) < EIA-530 Ü DB-25핀을 이용하는 EIA-449의 새로운 버전 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 32

그 밖의 인터페이스 표준(계속) < X. 21 Ü ITU-7에 의해 설계된 인터페이스 표준 < DB-15 connector Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 33

그 밖의 인터페이스 표준(계속) < DB-15 pins Pin Function 1 2 3 4 5 6 7 8 Shield Transmit data or control Control Receive data or control Indication Signal element timing Bye timing Signal ground 9 10 11 12 13 14 15 Transmit data or control Control Receive data or control Indication Signal element timing Byte timing Reserved Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 34

6. 4 모뎀 < DCE의 가장 일반적인 유형 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 35

모뎀(계속) <모뎀 Ü변복조 장치 w 변조기 : 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환 w 복조기 : 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 36

모뎀(계속) < 전송률(transmission rate) Ü 초당 송수신되는 비트량 Ü 대역폭(bandwidth) w 각 회선은 전송되는 신호 주파수의 상한선과 하한선을 갖는다. 이 제한된 범위를 대역폭이라 한다 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 37

모뎀(계속) < 전화선 대역폭 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 38

모뎀(계속) < 모뎀 속도-아날로그 부호화 방식 Ü ASK : 진폭, FSK : 주파수, PSK : 위상, QAM : 위상, 진폭 < ASK – 전송에 요구되는 대역폭은 신호의 보오율과 동 일 Ü 반이중 ASK 보오율 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 39

모뎀(계속) < 전이중 ASK의 보오율 Ü ASK는 좋은 비트 전송율을 가지지만, 잡음 때문에 오늘날에 는 사용하지 않음 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 40

모뎀(계속) < FSK – 전송에 요구되는 대역폭은 신호의 보오율과 주 파수 편이를 더한 값 < 반 이중 FSK의 보오율 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 41

모뎀(계속) < 전이중 FSK의 보오율 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 42

모뎀(계속) < 표준 꼬임 쌍선을 사용하는 전화 회선의 트 전송률 Encoding ASK FSK 2 -PSK 4 -PSK, 4 -QAM 8 -PSK, 8 -QAM 16 -QAM 32 -QAM 64 -QAM 128 -QAM 256 -QAM Http: //netwk. hannam. ac. kr Half-Duplex 2, 400 <2, 400 4, 800 7, 200 9, 600 12, 000 14, 400 16, 800 19, 200 최대 비 Full-Duplex 1, 200 <1, 200 2, 400 3, 600 4, 800 6, 000 7, 200 8, 400 9, 600 HANNAM UNIVERSITY 43

모뎀(계속) < 모뎀 표준 Ü Bell 모뎀 Ü ITU-T 모뎀 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 44

모뎀(계속) < Bell 모뎀 Ü 1970년 초 벨 전화회사에서 생산 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 45

모뎀(계속) < ITU-T/벨 호환성 ITU-T Bell V. 21 103 300 FSK V. 22 212 600 1200 4 -PSK V. 23 202 1200 FSK V. 26 201 1200 2400 4 -PSK V. 27 208 1600 4800 8 -PSK V. 29 209 2400 9600 16 -QAM Http: //netwk. hannam. ac. kr Baud Rate Bit Rate Modulation HANNAM UNIVERSITY 46

모뎀(계속) < ITU-T 모뎀 표준 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 47

모뎀(계속) < 지능형 모뎀 Ü 자동응답과 다이얼링과 같은 여러 가지 부가적인 기능을 지원 하는 소프트웨어 포함 w AT Command[parameter] command[parameter] … w EX) ATDT 4088648902 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 48

모뎀(계속) < AT 명령 Command A B D E H L P T Meaning Put modem in answer mode Use V. 22 bis at 1200 bps Dial the number Enable/disable echo printing Put modem on/off hook Adjust speaker volume Use pulse dialing Use tone dialing Http: //netwk. hannam. ac. kr Parameters The number to dial 0 or 1 n HANNAM UNIVERSITY 49

6. 5 56 K 모뎀 < 전통적인 모뎀 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 50

56 K 모뎀(계속) < 56 K 모뎀 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 51

56 K 모뎀(계속) < 왜 56 Kbps 모뎀인가? Ü 전화회사가 음성을 디지털화하는 방법 Ü 교환국에서 PCM과 역PCM 사용 Ü 128개의 레벨(표본당 7비트)로 초당 8000 표본 채집 Ü 56 Kbps = 8000 X 7 = 56, 000 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 52

6. 6 케이블 모뎀 < 케이블 TV 대역폭: 최대 750 MHz(동축케이블) < 주파수 분할 다중화 기술을 이용 6 MHz 대역으로 나눔 < 이중 2개의 대역을 업로드와 다운로드로 사용 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 53

케이블 모뎀(계속) < 다운로딩 Ü 40 MHz 이상의 범위에서 6 MHz 대역폭 요구 Ü 복조기술 : 64 -QAM(한번에 6비트) Ü 다운로드 데이터 전송률 : 6 MHz X 6 = 36 Mbps Ü 현재 PC의 데이콤 전송률 : 3 M~ 10 Mbps < 업로딩 Ü 40 MHz 이하의 범위에서 6 MHz 대역폭 요구 Ü 변조기술 : QPSK(한번에 4비트) Ü 업로드 데이터 전송률 : 6 MHz X 2 = 12 Mbps Ü 현재의 데이터 전송률 : 500 Kbps에서 1 Mbps Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 54

6. 5 요약 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY 55