1️⃣ 통신선
🩶 통신선에 대한 이해
- 전송매체: 신호를 한쪽에서 다른 쪽으로 전달하는데 사용되는 물질
- ex. 공기, 전선
- 신호: 데이터를 한쪽에서 다른쪽으로 옮기는데 사용되는 파형, 데이터 흐름
- 통신선: 유선 전송매체 (무선보다는 유선이 더 멀리 보냄)
- 외부의 힘에 의해, 통신선에 흐르는 신호는 간섭을 받음
- 저항 발생 → 신호가 감소 (신호가 전부 전송되지 못함)
- 외부 간섭 → 신호 변형
- → 전송 매체의 고유 특성
- 통신선의 역할
- 외부의 영향을 덜 받게
- 최대한 멀리까지 신호 전송
🩶 주요 통신선의 특징
- 꼬임선 (외부 간섭 약함)
- 두 선을 꼬아 사용
- 이더넷에 사용
- 10 ~ 100Mbps의 속도로 100 ~ 1km까지 연결
- 도청 가능
- 동축선 (외부 간섭 중간)
- 중앙 구리선을 피복으로 감쌈, 피복 주변 그물망 형태
- 10Mbps ~ 1Gbps의 속도로 1 ~ 10km까지 데이터를 전송
- 도청 가능
- 광섬유 (외부 간섭 강함)
- 빛을 이용해서 데이터 전송
- 수백 km 전송 가능
- 비용 비쌈
- 도청 불가능
🩶 전력선 통신
- 전력선 통신 (PLC)
- 통신선 설치 어렵 or 가입자가 적을 것 같은 곳에 사용
- 전력선에 고주파 전송
- 변압기 통과 할 때 문제 발생 (간섭 강함)
2️⃣ 무선 전송의 특징
🩶 주파수 특성
- 문 밖에서 고음보다 저음 잘 들림
- 고음 (고주파)
- 직진 성향
- 물체 만나면 반사
- 저음에 비해 정보량 많음
- 저음 (저주파)
- 확산 성향
- 투과성 좋음
- 벽 만나면 뚫고 나감
- 방향성 없음
- 정보량 적음
- 무선통신 시스템은 낮은 주파수 사용 ~ 높은 주파수 사용까지 다양
- 같은 조건 아래 신호를 더 멀리 보내는 것?
- 낮은 주파수 사용 통신 시스템 > 높은 주파수 사용 통신 시스템
- 높은 주파수는 투과성이 나쁘지만, 많은 양의 정보 전달 가능
🩶 주파수 스펙트럼
- 주파수 스펙트럼에는 일정영역마다 이름 있음
- 가장 낮은 주파수 대역은 음파, 음파 위로 라디오, 마이크로웨이브, 적외선, 가시광선, 자외선, X-레이 영역
- 라디오는 라디오 주파수 대역 사용 통신 장비
- x-레이 영역의 주파수 사용하는 통신장비 → 매우 빠른 속도로 데이터 전송 가능
- but 인체에 해로워서 자외선 이상의 무선통신 장치 없음
🩶 주파수 영역별 특징 - 라디오
- 음파영역
- 가청 주파수 대역
- 인간이 들을 수 있는 소리신호 위치한 영역
- 시끄러움 → 무선 통신 시스템 없음
- 라디오 영역
- 라디오
- RFID: 라디오 주파수 사용해서 사물 식별
🩶 주파수 영역별 특징 - 마이크로웨이브
- 마이크로 영역: 300MHz에서 30GHz사이의 주파수
- 자유롭게 통신기기 제작할 수 있는 영역
- 와이파이, 위성통신, GPS
- 이동 통신 주파수 현황
위 화살표는 단말에서 기지국으로 아래 화살표는 기직국에서 단말으로
🩶 주파수 영역별 특징 - 적외선
- 적외선 사용 통신 장비: 리모컨
- 유선 전송매체 광섬유: 자외선, 가시광선, 적외선 주파수 영역 사용
3️⃣ 다중접속
🩶 다중접속의 필요성
- 전파 자원 한 사람만 사용 → 낭비
- 다중접속: 동일한 주파수 대역에서 여러 사람이 접속 가능하게 하는 것
- 다중접속 방식
- 주파수 분할 다중접속 (FDMA)
- 시분할 다중접속 (TDMA)
- 코드분할 다중접속 (CDMA)
🩶 주파수 분할 다중접속 (FDMA)
- 주파수 분할 다중접속: 사용 가능한 전체 대역폭 잘게 쪼개 유저에게 나눠줌
- 고속도로의 여러 차선과 비슷
- 대표 통신기기: 라디오, TV
- 1세대 무선통신망 (1G) 가 사용
🩶 시간 분할 다중접속 (TDMA)
- 시간 분할 다중접속: 하나의 채널을 여러 사람이 나누어 씀
- 디지털 신호에만 적용 가능
- A, B, C 3명이 번갈아가며 짧게 짧게 데이터 전송 방식 (사람은 못느낌)
- 시분할 시스템과 비슷
🩶 코드 분할 다중접속 (CDMA)
- 복잡, 칩 모형 예시
🩶 CDMA: 칩 모형
- A, B, C 세 사람이 칩이라 불리는 같은 크기의 판 가짐
- 칩에 있는 어떤 구멍도 다른 칩의 구멍과 겹치지 않음
- 발신
- 유저들은 각자의 칩에 뚫린 구멍에 보내려는 데이터 씀
- 이때 겹치는 구멍이 없어서, 데이터 같이 작성해도 안겹침
-
수신
- 전달된 데이터에 칩을 겹쳐 구멍 보면 그게 내 데이터
- 모든 유저한테 같은 데이터 전달
- 칩 구멍 모르면 내 데이터 모름 → 도청에 강함
-
칩 시퀸스: 칩의 구멍 역할 (유심 칩 안에 들어있음)
💻 Reference
개발자가 상팔자