정보 통신 일반 이론

1. ㅍ 정보 통신 일반 이론 정 보 통 신 기기

2. 제 1장 정보 통신 시스템 1. 정보 통신 시스템의 기본 구성 2. 데이터 전송 시스템 제 2장 정보 통신 기기 3. 데이터 처리 시스템 1. 신호 변환 기기 2. 다중화 기기 3. 단말장치와 접속기기

3. 1. 정보통신 시스템의 기본 구성 1-1 시스템의 일반적인 구성 1-1-1 일반적인 시스템의 특성 임무 또는 목적이 있다. 2개 이상의 요소로 구성 구성 요소사이에 고유한 상호 연관성 있음 입력(input) 처리(processing) 출력(output) 궤환(feedback)

4. 1. 정보통신 시스템의 기본 구성 1-1 시스템의 일반적인 구성 1-1-2 정보통신 시스템의 특성 정보원(source) : 정보를 생성하는 원천 전송매체(medium) : 전송로, 전송망 정보목적지(destination) : 정보를 받아들임 메시지(message) 정보원 (source) 정보목적지 (destination) 전송매체 (medium) 전송채널 정보수신자 정보제공자

5. 1. 정보통신 시스템의 기본 구성 1-1 시스템의 일반적인 구성 1-1-3 실질적인 정보통신 시스템의 구성 정보원 송신기 전송로 수신기 수신자 잡음원 정보원 : 문자, 음성, 영상 등 송신기 : 전송이 편리한 형태의 신호로 변환(부호화) 전송로 : 유선 전송로(전선), 무선전송로(전파) 수신기 : 전송신호를 원래의 정보신호로 복원(복호화) 잡 음 : 전송계의 모든 부분에서 전송신호에 기생하거나 부가되어 원래의 정보에 에러를 발생시킴

6. 1. 정보통신 시스템의 기본 구성 1-1 시스템의 일반적인 구성 1-1-4 정보통신 시스템의 구성 요소 정보통신 시 스 템 단 말 장 치 신호변환장치 데이터 전송계 데이터전송회선 통신회선 통신제어장치 교환장치 중앙처리장치 통신제어장치 데이터 처리계 주변장치 통신소프트웨어 교환장치

7. 1. 정보통신 시스템의 기본 구성 1-1 시스템의 일반적인 구성 1-1-5 정보통신 시스템 구성도 데이터 전송계 데이터 처리계 통신회선 모뎀 모뎀 단말기 통신제어장치 컴퓨터 시스템

8. 2. 데이터 전송 시스템 2-1 데이터 전송 시스템의 개요 1-2-1 데이터 전송 시스템의 개요 데이터 전송 : 기계(컴퓨터)에 의해 처리된 정보의 전송 (국제전기통신연합(ITU-TS) 정의) 데이터 전송계 : 데이터를 전송하는 역할을 담당하는 부분 단 말 장 치 신호변환장치 데이터전송회선 데이터 전송계 통 신 회 선 통신제어장치 교 환 장 치

9. 2. 데이터 전송 시스템 2-2 단말 장치 1-2-2 단말 장치(terminal) 데이터 전송 시스템에서 최종적으로 데이터를 보내거나 받는 기능을 수행 단말 장치의 기능 입ㆍ출력 기능: 데이터 입력, 처리결과 출력 - 입력변환 기능 - 출력변환 기능 전송제어 기능: 데이터를 올바르게 전송 - 입ㆍ출력 제어 기능 - 오류제어 기능 - 송수신 제어 기능 기억 기능: 입출력 속도와 전송속도간의 차이 극복

10. 2. 데이터 전송 시스템 2-2 단말 장치 1-2-3 단말 장치의 기본 구성 회 선 접 속 부 회 선 제 어 부 입·출력제어부 입력장치부 신호변환장 치 출력장치부 입·출력장치 전송제어장치 단 말 장 치

11. 10001010를 수신 버퍼에 보관 “A”로 변환 출력 “A” 입력하면 10001010로 변환 버퍼에 보관 컴퓨터로 전송 2. 데이터 전송 시스템 2-2 단말 장치 1-2-4 입ㆍ출력 기능 입력 기능: 외부로부터 정보를 받아 들임 출력 기능: 시스템에서 처리한 결과를 외부로 출력 “A”에 해당하는 10001010를 메모리에 저장 출력기능 입력기능

12. 2. 데이터 전송 시스템 2-2 단말 장치 1-2-5 전송 제어 기능 컴퓨터와 단말장치 사이에 정보의 송ㆍ수신을 위한 여러가지 필요한 제어 절차를 수행하는 기능 입ㆍ출력제어 기능: 입력장치나 출력장치의 동작을 제어 오류 제어 기능: 양쪽 통신장비 간에 정해진 약속에 따라 통신상에서의 에러를 검출하고 발생한 에러를 복구 송ㆍ수신 제어 기능: 전송제어 문자를 검출하여 검사한 후 단말장치에서 필요한 동작을 취함

13. 2. 데이터 전송 시스템 2-2 단말 장치 1-2-6 기억 기능 입ㆍ출력 속도와 송ㆍ수신 속도의 차이를 극복시켜 주는 임시 기억 장치의 역할을 함 더미 단말기인 경우 단순한 버퍼(임시기억장치)만 필요 지능형 단말기나 컴퓨터간의 통신인 경우 용량이 크고 다양한 기능을 갖는 기억 기능을 요구

14. 2. 데이터 전송 시스템 2-2 단말 장치 1-2-7 단말장치의 종류(1) 기능상의 분류 - 입력전용 단말장치 : OMR카드 리더 등 - 출력전용 단말장치 : 프린터, 플로터 등 데이터 매체로서의 분류 - 직접 입ㆍ출력 단말장치 : 사용자가 직접 단말기를 사용하여 데이터를 입ㆍ출력함(키보드, 모니터 등) - 간접 입ㆍ출력 단말장치 : 다른 매체를 사용하여 데이터를 입ㆍ출력하는 단말장치(OMR, OCR등)

15. 2. 데이터 전송 시스템 2-2 단말 장치 1-2-8 단말장치의 종류(2) 처리 능력에 따른 분류 - 지능형 단말장치 : 단독으로 프로그램 수행이 가능한 단말장치(주로 PC사용) - 더미 단말기 : 비지능 단말기라고 하며 프로그램을 수행할 수 없는 종래의 단말장치 처리 능력에 따른 분류 - 음성단말장치 : 전화기, 라디오 등 - 화상단말장치 : FAX, TV등 - 데이터 단말장치 : DSU등

16. 2. 데이터 전송 시스템 2-3 데이터 전송회선 1-2-9 데이터 전송회선 데이터 전송회선 • 통신회선의 끝에 위치하여 • 송신시 : 단말장치로부터의 2진신호를 • 규정된 통신회선의 신호로 변환 • 수신시 : 통신회선에서 수신된 신호를 • 2진신호로 변환 신호변환장치 • 장치 상호간을 접속시키는 전송로 • 컴퓨터와 단말장치 • 컴퓨터와 컴퓨터 • 단말장치와 단말장치 통신 회선

17. 2. 데이터 전송 시스템 2-3 데이터 전송회선 1-2-10 신호 변환 장치 정보를 원격지 까지 전송하기 위하여 필요한 장치 변복조기 (MODEM) 음향결합기 디지털 서비스 유닛 (DSU) 컴 퓨 터 원거리 전송에 부적합 원거리 전송에 적합한 신호로 변환 되었음 신호변환장치

18. 변 조 복조 변조 복조 전화선 모뎀 모뎀 컴퓨터시스템 단말장치 2. 데이터 전송 시스템 2-3 데이터 전송회선 1-2-11 변복조기(MODEM)의 기능 모뎀은 왜 필요한가? 데이터 신호 : 디지털 신호 전화선 : 아날로그 신호 전용선 별도의 전송로 설치비 불필요

19. 2. 데이터 전송 시스템 2-3 데이터 전송회선 1-2-12 디지털 서비스 유닛(DSU) 디지털 신호를 장거리 전송에 적합하도록 디지털 신호의 형태를 바꾸어 주는 장치 DSU는 왜 필요한가? 동영상 전송 등 매우 높은 전송속도가 요구된다. 아날로그 회선의 속도의 한계(현재 56kbps) 디지털 전용 회선 이용시 전송속도를 높힐 수 있다.

20. 2. 데이터 전송 시스템 2-3 데이터 전송회선 1-2-13 통신 회선 장치 상호간(단말장치, 컴퓨터 등)을 연결하는 회선 정보 통신 회선 구성 특정 통신 회선 기존 시설 이용 교환 회선 통신회선 회선 교환 교환 회선 데이터 전용망 이용 패킷 교환 디지털 전용 회선

21. 2. 데이터 전송 시스템 2-3 데이터 전송회선 1-2-14 통신 회선의 종류 단말장치와 접속에 따라 2선식 / 4선식 신호의 전송방법에 따라 전이중, 반이중 네트워크의 전송방법에 따라 직통회선, 교환회선 전송로의 특성에 따라 디지털회선, 아날로그 회선 제도상의 분류에 따라 전용선, 특정 통신 회선 공중 통신 회선

22. 디지털 회선 D S U D S U 2. 데이터 전송 시스템 2-3 데이터 전송회선 1-2-15 신호변환장치와 통신회선 전화 회선 모 뎀 모 뎀 전화 회선 음향결합기 음향결합기 단말장치 컴퓨터 시스템

23. 2. 데이터 전송 시스템 2-4 통신 제어 장치 1-2-16 통신 제어 장치(CCU) 데이터 전송계와 컴퓨터를 전기적으로 결합하여 송신시 : 문자코드를 직류 2진신호로 변환하여 송신 수신시 : 직류 2진신호를 문자코드로 조립 통신 제어 장치의 기능 통신접속 기능 통신방식의 제어, 다중접속의 제어, 전송경로 설정 등 정보전송 기능 동기제어, 에러 및 흐름제어, 정보표현방식 변환 등 기타 기능 다양한 제어정보의 사용, 보안유지 및 통신관리 기능

24. 2. 데이터 전송 시스템 2-4 통신 제어 장치 1-2-17 정보 통신 시스템의 구성 예 현재의 정보 통신 시스템 통신회선의 경제적인 이용, 통신 품질의 개선, 컴퓨터 통신의 기능 분담 등을 통신제어장치가 담당 통신제어장치 터미널 초기의 정보통신 시스템 통신제어장치 없이 직접 단말기와 컴퓨터를 연결

25. 3. 데이터 처리 시스템 3-1 데이터 처리 시스템의 개요 1-3-1 데이터 처리 시스템의 개요 통신 회선을 통해서 보내진 데이터를 처리하고 그 결과를 지정된 단말장치에 보내는 시스템(컴퓨터 시스템) 컴퓨터 시스템의 구성 연 산 장 치 제 어 장 치 기 억 장 치 중앙처리장치 하드웨어 보조기억장치 주 변 장 치 컴퓨터 시스템 입.출력장치 시스템소프트웨어 소프트웨어 응용 소프트웨어

26. 3. 데이터 처리 시스템 3-1 데이터 처리 시스템의 개요 1-3-2 데이터 처리 시스템이 갖추어야 할 특성 고속의 처리속도 다중 프로그래밍 및 다중 프로세싱 기능 대용량의 저장 매체 다수의 단말기와 접속 가능한 통신제어장치 구비 높은 신뢰성 용이한 확장성 프로그램과 데이터의 독립성과 공유처리 기능 제공

27. 3. 데이터 처리 시스템 3-2 중앙 처리 장치 1-3-3 중앙 처리 장치의 구성 연산장치: 산술연산과 논리연산 수행(계산, 비교) 제어장치: 컴퓨터 내부의 동작을 제어하고 감시, 통제 기억장치: 데이터나 프로그램을 기억하는 장치(RAM) 입ㆍ출력 채널: 기억장치내의 데이터를 읽어 내보내고 수신한 데이터를 기억장치로 보냄

28. 3. 데이터 처리 시스템 3-2 중앙 처리 장치 1-3-4 중앙 처리 장치의 구성도 C P U 기 억 장 치 논리장치 연산장치 입.출력 채 널 제어장치 통신제어장치 주변장치

29. 3. 데이터 처리 시스템 3-2 중앙 처리 장치 1-3-5 중앙 처리 장치의 기본 기능 • 통신회선과 의 데이터 송·수신 제어 및 부호변환 • 전달된 데이터의 저장,검색,정정 및 처리 • 시스템 전체의 제어,감시,통제 이러한 기능을 효율적 으로 수행하기 위하여 운영체제(OS:Operating System)필요

30. 3. 데이터 처리 시스템 3-3 주변 장치 1-3-6 주변 장치 입·출력 장치와 보조기억 장치로 구분된다 주변 장치의 분류 입력장치 : 스캐너, OMR카드 출력장치 : 프린터, 플로터, CRT 입·출력장치 보조기억장치 주변 장치 랜덤액세스 : 자기디스크, 자기드럼 순차액세스 : 자기테이프

31. 3. 데이터 처리 시스템 3-3 주변 장치 1-3-7 입ㆍ출력 장치 • 입력 장치 • 문자, 음성, 영상 등의 입력 데이터를 비트데이터로 변환 • 출력 장치 • 비트 데이터를 문자, 음성, 영상 등으로 변환 출력장치 입력장치 모니터 카메라 프린터 스캐너 키보드 플로터 마우스

32. 3. 데이터 처리 시스템 3-3 주변 장치 1-3-8 보조 기억 장치(1) 순차액세스 방식: 정보를 순차적으로만 읽고 쓰는 장치 테이프 종류가 여기에 속한다 -장 점: 매체의 가격이 싸다 -단 점: 정보 검색시간이 위치에 따라 다르다 자료의 삽입과 삭제시 재구성해야 한다

33. 3. 데이터 처리 시스템 3-3 주변 장치 1-3-9 보조 기억 장치(2) • 랜덤액세스 방식: 순차 또는 직접처리가 가능한 장치 • 디스크나 드럼 종류가 여기에 속한다 - 장점: 액세스 시간이 빠르다 - 단점: 매체의 가격이 비싸다 현재는 기술의 발달로 랜덤액세스 방식이 보조기억장치의 주류를 이루고 있다

34. 3. 데이터 처리 시스템 3-3 주변 장치 1-3-10 주변 장치의 접속 및 흐름 카드리더 C P U 프린터 제어장치 스캐너 모니터 기억장치 출력장치 입력장치 키보드 플로터 카메라 연산장치 마우스 로보트팔 보조기억장치 각종센서 데이터의 흐름 제어신호 흐름 자기디스크 자기드럼 광디스크

35. 3. 데이터 처리 시스템 3-4 통신 소프트웨어 1-3-11 소프트웨어의 분류 시스템 소프트웨어 • 하드웨어를 효과적으로 작동시키기 위하여 • 컴퓨터 제작자가 제공한 프로그램 소프트웨어 응용 소프트웨어 • 사용자가 특정 응용 분야를 위하여 개발한 • 소프트웨어

36. 3. 데이터 처리 시스템 3-4 통신 소프트웨어 1-3-12 시스템 소프트웨어 하드웨어를 동작시키는 프로그램으로 운영체제라고 한다 운영체제의 역할 사용자와 컴퓨터간의 연결을 도모한다 사용자들이 하드웨어를 공동 사용하도록 한다 사용자들간에 자료를 공유하도록 한다 사용자들간에 자원을 배분하다 입ㆍ출력시 보조역할을 한다 오류 발생시 적절한 처리를 한다

37. 3. 데이터 처리 시스템 3-4 통신 소프트웨어 1-3-13 시스템 소프트웨어(운영체제)의 구성 감독 프로그램 데이터 관리 프로그램 제어 프로그램 작업관리 프로그램 운 영 체 제 디스크 관리 프로그램 언어 번역 프로그램 : 어셈블러, 컴파일러 등 처리 프로그램 서비스 프로그램 : 편집, 정렬, 병합 유틸리티 등

38. : 워드, MS-오피스 등 많은 분야에 걸쳐 개발되어 있음 : 사용자의 필요에 의하여 업무특성에 맞도록 개발 3. 데이터 처리 시스템 3-4 통신 소프트웨어 1-3-14 응용 소프트웨어 특정 응용 분야를 담당하는 회사나 사용자가 원하는 분야에 적합한 프로그램을 만들어 사용하는 것 패키지 프로그램 응 용 소프트웨어 사용자 프로그램

39. 3. 데이터 처리 시스템 3-4 통신 소프트웨어 1-3-15 통신 소프트웨어의 기능 통신 소프트웨어: 데이터 전송회선과 통신 제어 장치를 이용하여 통신 장치간에 정보를 송ㆍ수신하기 위한 프로그램을 총칭하여 부른다 통신 소프트웨어의 기능 - 데이터의 송ㆍ수신 - 통신 하드웨어의 제어 - 이용자 인터페이스의 제어

40. 3. 데이터 처리 시스템 3-4 통신 소프트웨어 1-3-16 데이터의 송ㆍ수신 정보를 교환하기 위해서는 통신 제어 프로그램내에 명령이나 응답에 관한 신호의 제어 및 전달 방식을 약속하여야 한다 통신 프로토콜 통신 네트웍 구조에서는 데이터 링크 계층에 속함

41. 3. 데이터 처리 시스템 3-4 통신 소프트웨어 1-3-17 통신 하드웨어의 제어 통신 소프트웨어로 데이터를 전송하기위해서는 통신제어장치와 단말장치의전송제어부와 같은통신 하드웨어의 도움이 필요 • 구동 프로그램 (driver program) • 통신하드웨어와의 제어신호 및 데이터의 • 송·수신을 행하는 프로그램 • (예) Windows에서 프린터 드라이버 등

42. 3. 데이터 처리 시스템 3-4 통신 소프트웨어 1-3-18 이용자 인터페이스의 제어 통신 소프트웨어에는 단말장치의 이용자에게 데이터의 입·출력 방식에 대한 절차를 제공 이용자 인터페이스 제어 사용자가 컴퓨터의 세부적인 구조나 데이터 처리 응용 프로그램을 몰라도 통신 시스템의 동작을 지시하고 통신 기능을 수행할 수 있도록 기본 명령이 준비되어 있음

43. 3. 데이터 처리 시스템 3-4 통신 소프트웨어 1-3-19 통신 소프트웨어의 개념 컴퓨터 단말장치 응용프로그램 통 신 소프트웨어 이용자 통 신 소프트웨어 전송제어부 데이터 송·수신 통신제어장치 통신하드웨어 제어 데이터전송회선 이용자 인터폐이스 제어

44. 변복조기(MODEM) demodulation(복조) modulation(변조) 1. 신호 변환 기기 1-1 변복조기(MODEM) 2-1-1 변복조기 • 아날로그회선을 사용하여 데이터 통신을 행할 때 • 송신시 : 디지털 신호를 아날로그신호로 변환(변조) • 수신시 : 아날로그신호를 디지털신호로 변환(복조)

45. 변 조 복조 변조 복조 전화선 모뎀 모뎀 컴퓨터시스템 단말장치 1. 신호 변환 기기 1-1 변복조기(MODEM) 2-1-2 모뎀은 왜 필요한가? • 데이터 신호: 디지털 신호 • 전화선: 아날로그 신호 전용선 • 별도의 전송로 설치비 불필요

46. 1. 신호 변환 기기 1-1 변복조기(MODEM) 2-1-3 변복조기의 기능 자동 호출 기능 자동 응답 기능 • 자동 속도 조절 기능: 상호간의 전송속도 일치 • (fall back mode) 고장 장애 시험 기능: 고장 위치를 단계별 추적 자국 PC 상대 PC 교환 회선망 변복 조기 변복 조기 상대국 아날로그시험 상대국 디지털시험 자 국 아날로그시험 자 국 디지털시험

47. 1. 신호 변환 기기 1-1 변복조기(MODEM) 2-1-4 변복조기의 동작 과정 변복조기 부호화기 증폭기 필 터 변조기 선로정합기 단 말 기 송 신 부 자동이득제어 복호기 복조기 필 터 수 신 부

48. 1. 신호 변환 기기 1-1 변복조기(MODEM) 2-1-5 변복조기의 분류(1) 비동기식:저속도(1,200bps이하) 비동기식 단말기 사용 동기방식 동 기 식:중속도(2,400bps이상) 동기식 단말기 사용 음성이하 대역:저속(50bps이하) 음성대역을 주파수 분할하여 사용 음 성 대 역:대부분 9,600bps 300 - 3,300 Hz의 음성 대역 이용 대 역 폭 광 대 역: 48, 96, 240 kHz의 대역폭 이용 고속 변조기

49. 1. 신호 변환 기기 1-1 변복조기(MODEM) 2-1-6 변복조기의 분류(2) 근 거 리:근거리에 사용, 저속 및 고속 가능 장 거 리:일반 전화회선 이용 사용 거리 저 속: 1,200 bps 이하의 전송 속도 중 속: 1,200 - 9,600 bps 의 전송 속도 고 속: 9,600 bps 이상의 전송 속도 전송 속도 교환회선용: dial-up 기능을 제공 전용회선용: 2선식 혹은 4선식의 전용회선 이용 사용 회선

50. 1. 신호 변환 기기 1-1 변복조기(MODEM) 2-1-7 변복조기의 분류(3) 진폭편이변조(ASK): 구조 간단하고 저렴 주파수편이변조(FSK):저속, 비동기식에 주로 사용 주파수 변동이 적음 위상편이변조(PSK): 중고속, 동기식 전송에 사용 진폭.위상편이변조(QAM): 9,600 bps 이상의 고속 전송 변조 방식 단일 포트:하나의 통신포트만 가능 멀티 포트:고속, 복수개의 포트를 가짐 포 트 수 내 장 형:컴퓨터 내부에 카드 형식으로 삽입 외 장 형:컴퓨터 외부에 설치 설치 장소