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전공 공부/데이터통신

[데이터통신] 전송 매체 (Transmission Media)

by Yujin Chang 2024. 10. 17.

[Guided Media - 유선 매체]

- Twisted Pair (꼬임쌍선 케이블)

  • Guided Media 중 가장 싸고 널리 사용됨
  • 두 개의 선이 꼬아진 형태
    • 신호선: carry signals (실제 데이터 송수신)
    • 기준선: ground reference (일정한 전압을 전송)
  • 선을 꼬은 이유: 두 와이어가 일직선인 경우, 선이 간섭의 영향에 대해 서로 다른 위치에 있기 때문에 두 와이어에서 간섭 작용이 동일하지 않게 되고, 이로 인해 수신기에서 신호의 차이가 발생함. 그래서 쌍을 꼬아서 균형을 유지함
  • 외부가 감싸져있는지에 따라 Unshielded Twisted Pair (UTP), Shielded Twisted Pair (STP)로 나뉨
  • Near end crosstalk (데이터 신호가 전송될 때 같은 케이블의 출발점 근처(near end)에서 다른 신호 간에 간섭이 발생하는 것) 발생

- Coaxial Cable (동축 케이블)

  • 원통형 중심 도선(내부 절연체)
  • 금속박, 꼬인 끈 등으로 된 외부 절연체
  • 각 절연체는 외피로 보호
  • 전체 플라스틱은 플라스틱 피복에 의해 보호
  • 외부 잡음에 강하다.
  • 영상 전송이나 계측기의 Lead 선 등에 폭넓게 사용
  • LAN에서는 버스형 배선에 사용

- Optical Fiber (광섬유)

  • 유리 또는 플라스틱으로 구성됨
  • 빛의 형태로 신호를 전송
  • 장점: 용량이 큼, 사이즈가 작고 무게가 가벼움, 리피터 간격 확대 (→ 비용 낮아짐, 에러 원인 감소)
  • 전송 모드
    • Step-index multimode
      • 밀도가 일정하게 유지됨
      • 부딪쳐서 신호가 진행됨
      • 신호의 왜곡이 심함 → 매우 짧은 거리에서의 전송에 가장 적합함
    • Graded-index multimode
      • core의 밀도를 달리해 신호를 맞춤
      • 신호의 왜곡을 감소시킴
      • LAN에 종종 사용됨
    • Single mode
      • 일직선으로 빛이 가기 때문에 신호에 대한 왜곡이 거의 없음 (코어의 밀도를 조정해 일직선으로 가게 만듦)
      • 장거리 애플리케이션(전화, 케이블TV 등)에 사용됨

출처: KOCW 데이터통신 (동국대 남윤석 교수님)

 


[Unguided Media - 무선 매체]

- Antenna (안테나)

  • 전자기 에너지를 송/수신
    • 송신
      • 송신기의 무선 주파수 전기 에너지
      • 안테나에 의해 전자기 에너지로 변환됨
      • 주변 환경으로 복사
    • 수신
      • 안테나에 전자기 에너지가 충돌함
      • 무선 주파수 전기 에너지로 변환
      • 수신기에 공급
    • 두 가지 모두에 동일한 안테나가 자주 사용

- Satellite (위성)

  • 두 개 이상의 지상국을 연결하는 데 사용
  • 한 주파수 대역에서 전송을 수신하고, 신호를 증폭 또는 반복하며, 다른 주파수로 전송
  • Point-to-point link: 1:1 통신, Broadcast link: 1:N 통신

Propagation (전파)

  • Ground-wave propagation
    • 지구의 윤곽을 따르고 지평선을 훨씬 넘어 거리를 전파할 수 있음. ex) AM 라디오
  • Sky-wave propagation
    • 안테나의 신호는 상부 대기의 이온화 층에서 다시 반사됨
    • 신호는 전리층과 지구 표면 사이에서 앞뒤로 튕기면서 많은 홉을 통해 이동할 수 있음
    • 아마추어 라디오나 국제 방송에 사용됨
  • Line of sight propagation
    • 통신이 서로 보이는 곳에서 이루어져야 함