- Objective
- 데이터 및 신호가 어떻게 아날로그 또는 디지털이 될 수 있는지
- analog : continuous
- digital : discrete
- 아날로그 신호의 속성 ( attribute )
- period : 주기
- frequency : 주파수
- phase : 위상
- 디지털 신호의 속성 + 아날로그 신호를 사용하에 디지털 데이터를 보내는 방법
- bit rate : 비트 전송률
- bit length : 비트 길이
- Baseband, broadband transmission 설명
- transmission impairment : 전송장애
- attenuation : 감쇠
- distortion : 왜곡
- noise : 노이즈
- data rate limit : 데이터 속도제한 ( bit per second )
- 잡음이 없는 채널 : Nyquist
- 잡음이 있는 채널 : Shannon
- 데이터 전송 성능 ( 을 알기 위해 알아야할 용어 )
- bandwidth : 대역폭
- throughput : 처리량
- latency : 지연시간
1) 데이터 및 신호가 어떻게 아날로그 또는 디지털이 될 수 있는지
- analog signal : many levels of intensity over a period of time.
- digital signal : only a limited number of defined values.
2) 아날로그 신호의 속성 ( attribute )
- period : 측정 가능한 시간 프레임 내에 어떠한 패턴이 반복되는 것.
- simple periodic : 1개의 sine-wave
- composite periodic : 여러개의 sine-wave
- nonperiod : 시간이 지남에 따라 반복되는 패턴이나 주기 없이 변경되는 것.
- frequency : 시간에 대한 변화율 ( 변화도 / 시간 )
- 짧은 시간의 변화는 high frequency 를 의미.
- 오랜시간의 변화는 low frequency 를 의미.
- 신호가 전혀 변하지 않으면 frequency = 0.
- 신호가 순간적으로 변경되면 frequency = ∞.
( 그렇기 때문에 digital signal 은 일반적으로 frequency 가 ∞ 임.)
- phase : 시간 0에 대한 상대적인 파형의 위치
3) 디지털 신호의 속성 + 아날로그 신호를 사용하에 디지털 데이터를 보내는 방법
- 2개 이상의 level 을 가질 수 있다.
- level 수가 너무 많으면 어떠한 data의 값이 무슨 level인지 판별 힘들다.
-> digital signal 의 신뢰성이 떨어짐.
- digital signal의 특성 : 비주기적이기 때문에 period와 frequency는 적절 X.
- bits rate : 1초동안 전송되는 비트 수 ( bit per second )
- [ transmission of digital signal ]
1) Baseband transmission : analog 로 변경하지 않고 digital signal 로 전송
-> 0부터 시작하는 하나의 채널만 구성하는 bandwidth를 가진 dedicated medium 의 경우
2) Broadband transmission : digital -> analog 로 변경해 analog signal 전송
-> 0부터 시작하지 않는 bandwidth 를 가지고 있는 채널의 경우
4) transmission impairment : 전송장애
- attenuation : 감쇠
- 에너지 손실을 의미
- 매질의 저항을 극복하는 과정에서 일부 에너지가 열로 변환
- 증폭기를 사용하여 신호를 증폭함으로써 극복 가능
- distortion : 왜곡
- 신호의 form or shape 가 변경됨을 의미.
- 서로 다른 주파수로 구성된 composite signal 에서 발생 가능
- 각 signal component 들은 고유한 전파속도를 가지므로 자체 지연됨.
- 이러한 지연들이 정확히 일치하지 않는 경우 위상의 차이 생성
-> 왜곡됨.
- noise : 잡음
- thermal noise : 전자의 무작위 운동
(원래 송신기에서 보내지 않은 신호)- induced noise : 모터와 같은 소스에서 발생
- crosstalk : 한 와이어가 다른 와이어에게 미치는 영향
- SNR ( sigmal-to-Noise-Ratio )
- noise 에 대해 signal이 얼마나 큰지 (클수록 좋은 값)
- SNR이 클수록 original signal 과 비슷해짐.
- SNR = P(signal) / P(noise)
5) data rate limit : 데이터 속도제한 ( bit per second )
- Data rate limit : data를 얼마나 많이 보낼 수 있느냐
- 잡음 없는 채널 : Nyquist <- 필요 level 의 갯수를 알 수 있음.
- bitrate = 2 x bandwidth x log2L ( L : level )
- 잡음 있는 채널 : Shannon <- 상한값을 알 수 있음.
- capacity = bandwidth x log2(1+SNR)
- frequency가 크고, noise 가 작을수록 capacity 가 커짐.
6) 데이터 전송 성능 ( 을 알기 위해 알아야할 용어 )
- Bandwidth : frequency의 (최대 - 최소) 값 <- 보낼수 있는 양
1) Bandwidth in hertz : 채널이 통과할 수 있는 주파수 범위
2) Bandwidth in bps : 채널, 네트워크등이 전송할 수 있는 초당 비트수
- throughput ( 처리량 ) : 실제로 얼마나 빨리 data를 전송할 수 있는지
- throughput ≤ Bandwidth
- ex) bandwidth = 1Mbps, throughput = 200kbps 라면
-> 이 링크를 통해서 최대 200kbps 만 보낼 수 있음.
- latency : 전체 메시지가 상대에게 완전히 도착하는 데 걸리는 시간
- latency = propagation time + transmission time + queuing time + processing delay
- 지연시간 = 전파시간 + 전송시간 + 대기시간 + 처리지연
- propagation time : 1bit 전달 시간
- propagation time = distance / propagation speed
- transmission time : message 전달 시간
- transmission time = message size / bandwidth
-> message가 짧고, bandwidth 가 크면 => 주된 요인은 propagation time
-> message가 길고, bandwidth 가 작으면 => 주된 요인은 transmission time
- Queuing time : 대기시간
- 네트워크 상황에 따라 바뀜
- 네트워크 트래픽이 혼잡할수록 Queuing time 증가
-> 처리할 일들이 queue에 많이 쌓여있으면 지금 들어간 나는 오래 기다려야함.
