[데이터통신] chapter 4 정리

- Objective

1. digital -> digital 로의 변환
   • line coding
   • block coding
2. analog -> digital 로의 변환
   • pulse code modulation
   • delta modulation
3. transmission modes 설명
   • parallel transmission : 한번에 여러 bit 보냄.
   • serial transmission : 한번에 한 bit 보냄.

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1) digital -> digital 로의 변환

• line coding

  • sequence of bits 를 digital signal 로 변환
  • 송신자는 digital data 를 encoding
  • 수신자는 digital data 를 decoding 해 재생성
  • r = ( data element 수 ) / ( signal element 수 )
    ( 각 signal element가 전달하는 data element 수 )
  • r 이 클수록 좋음. ( -> 신호 적게 사용하면서 많은 data 보냄. )

• line coding 의 문제점

  • DC Components

    • digital signal 이 한동안 일정하면 낮은 주파수 생성
      -> 낮은 주파수를 통과할 수 없는 시스템을 사용 시 문제 생김.
    • 연속되는 값의 signal 값을 바꾸면 됨.

  • Self - synchronization

    • 동기화가 되지 않는 상황을 자체적으로 맞춤.
    • pulse의 시작과 중간 또는 끝을 알려주는 신호가 있으면 문제 해결.

• [ line coding 의 종류 ]

1. Unipolar

   • NRZ ( Non-Return-to-Zero )

     • 비용이 매우 많이 듦. -> 요즘에는 사용되지 않음.
       

2. Polar

   • NRZ ( Non-Return-to-Zero )

     • signal 이 1일때는 DC component 해결, ( 0 일때는 미해결 )
     • self-synchronization 없음.
       

   • RZ ( Return-to-Zero )

     • DC component 해결
     • self-synchronization 있음.
     • 조금 더 복잡한 3개의 level 사용.
       

   • Manchester and Differential Manchester

     • Manchester : RZ + NRZ-L 결합
     • Differential Manchester : RZ + NRZ-I 결합
     • DC-component 해결
     • sync 맞추기 가능
     • 단점 : signal rate 가 높아짐. ( signal 많이 사용 )
       

3. Bipolar : 3가지 level 을 가짐.

   • AMI ( Alternate Mark Inversion ) 및 Pseudoternary

     • NRZ 와 동일한 signal rate 를 가지지만 DC component 해결.
     • Bandwidth 가 줄어듦.
     • 단점 : self-synchronization 없음.
       

4. Multilevel

   

5. Multitransition

   

• data rate 와 signal rate

  • data rate : 1초에 전송된 data element 의 수 ( bits )

    • data rate 를 높이면 전송속도 빨라짐.

  • signal rate : 1초에 전송된 signal element 의 수 ( baud )

    • signal rate 를 줄이면 bandwidth 의 요구사항이 줄어듦.
    • signal rate = min(Bandwidth) = data rate / r

• 데이터 통신의 한가지 목표는 signal rate 를 줄이면서 data rate를 높이는 것.
  ( signal rate = S, Data rate = N )

• Block coding

  • 동기화를 보장하고 오류 감지 기능을 제공하려면 -> redundancy 필요
    ( redundancy : 중복성 )
    

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2) analog -> digital 로의 변환

• Pulse Code Modulation ( PCM )

  • PCM 에는 3가지 process 가 존재

    1. sampling
    2. Quantizing : 양자화
    3. Encoding

• Delta Modulation ( DM )

  • PCM 의 복잡성을 줄이기 위해 개발된 기술

    1. 각 샘플에 대한 signal amplitude 를 찾음
    2. DM 은 이전 샘플에서 바뀐 점을 찾음.

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3) transmission modes 설명

• parallel transmission : 병렬 전송

  • 그룹화를 통해 데이터를 한번에 1 bit 가 아닌 n bit 를 동시에 보냄.
  • 동시에 데이터를 보내 비싸지만 속도가 빠름.
    

• serial transmission : 직렬 전송

  • 한번에 하나만 보내므로 가격은 저렴하고, 데이터 보내는 속도는 느림.