Lecture
[네트워크] Chap 3 - Data Transmission
K_EY
2025. 3. 19. 21:01
01_Data Transmission(Physical layer)
transmission medium
- Guided media : 데이터 굴절, 손실 x. 정반사
- Unguided media : 무선 연결. 먼 곳 통신 x
link
- Direct link : 두 개 사이에 다른 장치 없을 때(amplifier, repeater 제외)
- Point-to-point link : 두 개의 장치 간의 1대1 링크
- Multi-point link : 두 개 이상의 장치 간의 링크(wifi)
directionality
- Simplex : 단방향. 한 쪽은 transmitter, 다른 한 쪽은 receiver 역할만 한다.
- Half duplex : 두 station이 한 번에 하나씩 전송한다.
- Full duplex : 두 station이 동시에 전송한다.
02_Analog, Digital signal
☾ Analog
infinite, continuous 정보
컴퓨터가 다룰 수 없다.
☾ Analog → Digital
1. Sampling(time)
몇 초마다 주기적으로 어떤 analog signal을 쓴다.
그 사이의 값은 사용하지 않는다.
특정 간격으로 자르면 원래 신호로 거의 완벽하게 복구 가능하다.
sampling rate ↑ 더 촘촘하다.
2. Quantization(value)
값의 단위(레벨)을 적당히 쪼개고 가장 가까운 값으로 근사치 구한다.
더 잘게 쪼갤수록 원래 신호에 가까워진다.
- Compact Disk(CD)
압축 안 된 상태로 74분 오디오 저장
16bit(Quantization), 44056Hz(Sampling)
Sine wave
가장 기본적인 주기 신호
- A : 진폭(그래프 위아래)
- f : 주기(그래프 촘촘)
- ϕ : 위상(그래프 시작점)
Fourier Transform
어떤 신호도 다양한 주기의 sine wave로 나타낼 수 있다.
time → frequency로 변환할 수 있다.
- data(정보 전달 단위), transmission(데이터 전달 과정) : digital
- signal(데이터를 보내는 신호), signaling(시그널 전달 과정) : analog
☾ Digital
노이즈에 덜 민감하다.
안정적이고 저렴하다.
신호 감소에 민감하다.(0, 1 사이에 있는 값을 잘못 인식)
☾ transmission impairment
attenuation - value 측면
신호 끊김(빼먹음) - time 측면
노이즈
- analog : signal 자체가 약해짐
- digital : bit error
attenuation
신호가 전송 매체를 통해 가면서 점차 strength가 낮아지는 것
frequency ↑ 발생 확률 ↑
해결법 : 신호 > 노이즈(amplifier, repeater 사용)
noise
transimitter와 receiver 사이에 원치 않는 신호가 들어오는 것
- thermal noise : 불가피한 노이즈(화이트 노이즈)
- intermodulation noise : 모듈화 과정에서 생김
- crosstalk : 한 회선에서 다른 회선으로 신호가 누설됨
- impulse noise : 외부 전자기파에 영향받음
03_Shannon Capacity Formula
☾ Shannon Capacity Formula
data rate이 noise, error rate와 연관되어 있다.
- signal-to-noise ratio
: SNR ↑ 소리 깔끔
: SNR ↑ 1초에 보낼 수 있는 bit ↑
- Theoretical maximum capacity(채널 최대 data rate)
data rate 결정 요소
- bandwidth : bandwidth ↑ data rate ↑
- transmission impairment : 장애물
- interference : 간섭(다른 주파수와 공유)
- number of receivers : 받는 사람의 수 ↑ data rate ↓