V. 통신망 기술

Similar documents
Chapter 3 - William Stallings, Data and Computer Communications, 8/e

그룹웨어와 XXXXX 제목 예제

정보통신기기 교과목 소개

<4D F736F F F696E74202D20C1A637C0E520B5F0C1F6C5D020B5A5C0CCC5CD20C0FCBCDB>

통신이론 2 장주파수해석 성공회대학교 정보통신공학과 1

V. 통신망 기술

제 장의구성. 통신의개요. 전파의특성.3 변조의목적.4 주파수대역과채널.5 통신신호의해석

Introduction to Computer Science

Chapter 4 - William Stallings, Data and Computer Communications, 8/e

데이터통신_슬라이드

% Rectangular Value 입력 t = -50 : 1 : 50; % 시간영역 for i = 1 : 101 if abs ( t ( i ) ) < 10 x ( i ) = 1; else x ( i ) = 0; % 화면을 2 열 1 행으로나눈후 % 2 열 1 행에 R

CHAPTER 01

Microsoft PowerPoint Multiplexing

05 목차(페이지 1,2).hwp

FTTH 기술발표

chap05.PDF

통신이론 1 장통신의개요 성공회대학교 정보통신공학과 1

Chapter4.hwp

½½¶óÀ̵å Á¦¸ñ ¾øÀ½

내용 q Introduction q Binary passand modulation Ÿ ASK (Amplitude Shift Keying) Ÿ FSK (Frequency Shift Keying) Ÿ PSK (Phase Shift Keying) q Comparison of

Microsoft Word - SRA-Series Manual.doc

Slide 1

THE JOURNAL OF KOREAN INSTITUTE OF ELECTROMAGNETIC ENGINEERING AND SCIENCE Oct.; 27(10),

CD실행표지

DIB-100_K(90x120)

중소기업 기술혁신개발사업

제 3 편

.4 편파 편파 전파방향에수직인평면의주어진점에서시간의함수로 벡터의모양과궤적을나타냄. 편파상태 polriion s 타원편파 llipill polrid: 가장일반적인경우 의궤적은타원 원형편파 irulr polrid 선형편파 linr polrid k k 복소량 편파는 와 의

1.LAN의 특징과 각종 방식

로봇SW교육원 강의자료

(72) 발명자 정진곤 서울특별시 성북구 종암1동 이용훈 대전광역시 유성구 어은동 한빛아파트 122동 1301 호 - 2 -

11 주차 M 진디지털변조 (1) 통과대역신호의표현 (2) Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) (3) Minimum Shift Keying (MSK) (4) M-ary Amplitude Shift Keying (M-ASK) (5) M-ar

PowerPoint Template


슬라이드 제목 없음

PS4000-¼³¸í¼�

슬라이드 1


. 0.. Planck : sec : sec : : m in radian m in ln sec 심장 발 기압

¼º¿øÁø Ãâ·Â-1

Microsoft PowerPoint - Ch16

29 Ⅰ. 서론 물리학자들이 전파의 이론을 정립한 이후, 이를 기술적으로 실현함은 물론 적정 수준의 19세기 물리학자인 페러데이, 맥스웰, 헤르츠 등의 연구 결과로 인류는 전기장과 자기장의 변화 에 따른 전파를 만들어 낼 수 있게 되었고, 인류에 게 있어 없어서는 안되

<3034B1E2B9DD32302DBAB8B0EDBCAD2D DC0FCC6C4C0DABFF BAB0C3A53720C0A7BCBA292E687770>

국문분배표.PDF

PowerPoint Presentation

<4D F736F F F696E74202D20BBB7BBB7C7D15F FBEDFB0A3B1B3C0B05FC1A638C0CFC2F72E BC8A3C8AF20B8F0B5E55D>

Microsoft PowerPoint - 방송용안테나(061109)최종.ppt

PowerPoint Presentation

Bluetooth

슬라이드 1

03.00 R&S ESMB ITU 9kHz 3GHz ESMB ITU


LAN케이블링

(b) 연산증폭기슬루율측정회로 (c) 연산증폭기공통모드제거비측정회로 그림 1.1. 연산증폭기성능파라미터측정회로

16<C624><D22C><ACFC><D0D0> <ACE0><B4F1><BB3C><B9AC><2160>_<BCF8><CC45>.pdf

2

THE JOURNAL OF KOREAN INSTITUTE OF ELECTROMAGNETIC ENGINEERING AND SCIENCE Nov.; 26(11),

160615_STEPI Insight 189호(최종본).hwp

- 2 -

04 박영주.hwp

BJFHOMINQJPS.hwp

THE JOURNAL OF KOREAN INSTITUTE OF ELECTROMAGNETIC ENGINEERING AND SCIENCE Jan.; 26(1), IS

CH1) 데이터통신기본.hwp 엠엔디시스템 데이터통신개요 1) 데이터통신과정보통신 1데이터통신 컴퓨터의발달로인한컴퓨터와각종통신기기사이에서디지털 (0과1) 형태로표현된자료를송수신하는것이다. 데이터통신 = 데이터전송기술 + 데이터처리기술 2정보통신 컴퓨터와통신기술의결합에의

hwp

(Microsoft PowerPoint - \301\24608\260\255 - \261\244\277\370\260\372 \300\347\301\372)

슬라이드 제목 없음

(b) 미분기 (c) 적분기 그림 6.1. 연산증폭기연산응용회로

Backlight Unit의 광학적 특성 해석 및 Prism Sheet의 최적화 설계

1.7 우리나라정부는각종무선통신시스템을위하여대부분의주파수를서비스별로지정해두었습니다. 대한민국주파수분배표를인터넷에서찾아주파수별용도를확인해보세요. 눈에보이지않는주파수도이미포화상태라신규무선서비스가매우힘들다는것을알수있을것입니다. 한국전파진흥협회정보자료센터 (hp://

슬라이드 1

(Microsoft Word - GNU\272\270\260\355\274\255)

유기 발광 다이오드의 전하주입 효율 향상을 통한 발광효율 향상 연구

5_02.hwp

Electromagnetics II 전자기학 2 제 10 장 : 전자파의전파 1 Prof. Young Chul Lee 초고주파시스템집적연구실 Advanced RF System Integration (ARSI) Lab

EMP 표 1. Table 1. Status of electromagnetic shielding military targets and constructed military unit. /

현대대학물리학 36(545~583p)

제 11 장전자파해석

<B5B6C7D0BBE720C4C4C7BBC5CDB0FAC7D0B0FA33B4DCB0E820C4C4C7BBC5CDB3D7C6AEBFF6C5A E687770>

Amplitude Modulation : Suppressed Carrier(DSB-SC)

Creation of Colloidal Periodic Structure

2 PX-8000과 RM-8000/LM-8000등의 관련 제품은 시스템의 간편한 설치와 쉬운 운영에 대한 고급 기술을 제공합니다. 또한 뛰어난 확장성으로 사용자가 요구하는 시스템을 손쉽게 구현할 수 있습니다. 메인컨트롤러인 PX-8000의 BGM입력소스를 8개의 로컬지

-. Data Field 의, 개수, data 등으로구성되며, 각 에따라구성이달라집니다. -. Data 모든 의 data는 2byte로구성됩니다. Data Type는 Integer, Float형에따라다르게처리됩니다. ( 부호가없는 data 0~65535 까지부호가있는

동북아의 문에서는 매주 두 편의 칼럼과 기타 비정기적인 다양한 글을 블로그 에 발표하고 있습니다. 그런데 인터넷 사용이 어려운 분들, 컴퓨터보다는 종이에 인쇄된 글을 읽고자 하는 분들도 계십니다. 이런 분들의 요청으로 월간 칼럼집을 발간하기로 하였습니다. 2012년 4

1. SeeEyes HD-SDI 전송장치 개요 개요 HD-SDI 전송 솔루션 신기술 적용을 통한 고성능 / 경제적 CCTV 시스템 구축 Power over Coax 기능을 포함한 HD-SDI 전송 솔루션 저렴한 동축케이블을 이용하여 HD-SDI 신호를 원거리 전송 (H

< C0FCC6C4BBEABEF7B5BFC7E E687770>

KAERITR hwp

<4D F736F F F696E74202D FB9ABBCB1B7A3B0FA E313120C7C1B7CEC5E4C4DD205BC8A3C8AF20B8F0B5E55D>


<C0E5B7C1BBF328BEEEB8B0C0CCB5E9C0C729202D20C3D6C1BE2E687770>

Microsoft PowerPoint ppt

Microsoft PowerPoint - Ch16

슬라이드 1

샘플중...

RRH Class-J 5G [2].,. LTE 3G [3]. RRH, W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access), 3G, LTE. RRH RF, RF. 1 RRH, CPRI(Common Public Radio Interface)

歯Cablexpert제안서.PDF


< C6AFC1FD28B1C7C7F5C1DF292E687770>

Microsoft PowerPoint - analogic_kimys_ch10.ppt

Microsoft PowerPoint - ICCAD_Analog_lec01.ppt [호환 모드]

Microsoft PowerPoint - ch12ysk2015x [호환 모드]

Transcription:

제 2 장데이터전송기술 한기준경북대학교컴퓨터공학과 Kjhan@bh.knu.ac.kr 1

목차 전송신호 전송신호의손상 전송매체 데이터부호화 2

Data and Signal Data: Data: 정보 Signal: Signal: 정보의운반차량 Coding: Coding: Data -> > Signal How is information coded in a format suitable for transmission? 3

전송신호 전송신호 : 시간에따라변화하는전기혹은광 신호의표현 시간영역에서표현 주파수영역에서표현 시간영역에서의신호의특징 연속신호 (Continuous signal) 시간에따라신호의크기가연속적으로변화 이산신호 (Discrete signal) 시간적으로불연속적인신호 디지털신호 시간적으로불연속적이고크기가일정한값만가지는신호 주기성신호 (Periodic signal) 일정한시간구간마다신호의패턴이반복 비주기성신호 (Aperiodic signal) 신호의패턴이반복되지않음 4

연속신호와이산신호의예 진폭 (volts) 진폭 (volts) (a) 연속신호 시간 (b) 이산신호 시간 5

주기적인신호의예 진폭 (volts) +A -A T T/2 T 3T/2 2T 5T/2 시간 진폭 (volts) +A -A T (a) 주기적연속신호 : 정현파 T/2 T 3T/2 2T 5T/2 시간 (b) 주기적이산신호 : 구형파 6

정현파신호 (Sine Wave) S(t) = A sin(2πft + φ) 진폭 (A) 신호의최대변화폭 주파수 (f) 신호의변화율을나타냄 헤르츠 (Hz) 혹은초당싸이클 주기 = 반복구간의길이 (T) T = 1/f 위상 (φ) 한주기내에서시간에대한상대적편이 (shift) 7

여러가지형태의정현파신호 8

주파수영역에서신호의표현 신호는여러가지주파수성분으로구성 각주파수성분은정현파신호로표현가능 따라서임의의신호를서로다른주파수를갖는정현파신호성분의합으로표현가능 : 푸리에해석 (Fourier analysis) 9

주기적인신호의푸리에해석 주기성신호는정현파신호의합으로분해가능 : 푸리에급수 (Fourier series) s( t) = C + Cn cos(2πnf 0t + θ n ), f0 = 0 = n 1 1 T 각정현파성분은기본주파수 (fundamental frequency) 의정수배의주파수만가짐 : 이산적인주파수스펙트럼 10

주파수성분의합성 A sin (2pft) 1/3 A sin (2p(3f)t) A sin (2pft) + 1/3 A sin (2p(3f)t) 11

시간영역과주파수영역에서표현 (a) A sin (2pft) + 1/3 A sin (2p(3f)t) (b) 신호의주파수 스펙트럼 12

구형파의주파수성분 [ sin( 2π ft ) + (1 / 3 ) sin( 2π (3 f ) t ) (1 / ) sin( 2π (5 f ) )] ( a ) 4 / π + 5 t [ sin( 2πft ) + ( 1 / 3) sin( 2π (3 f ) t) + (1 / 5) sin( 2π (5 f ) t) (1 / 7) sin( 2π (7 f ) )] ( b) 4 / π + t ( c ) 4 / π (1 / k ) sin( 2π ( kf ) t ) 13

주파수영역에서표현 s(f) 1 1 1 3 1 5 f 1 3 f 1 5 f 1 f 1 1 (a) s ( t ) = sin ( 2π f 1 ) t + sin3 ( 2π f 1 ) t + sin5 ( 2π f 1 ) t 3 5 1/T 2/T 3/T 4/T f (b) s( t ) = 1, T < t < T

스펙트럼과주파수대역폭 스펙트럼 신호가갖는주파수의영역 스펙트럼 절대대역폭 (Absolute Bandwidth) 스펙트럼의폭 유효대역폭 (Effective Bandwidth) 신호의대부분의에너지를갖는좁은주파수대역폭 일반적인대역폭을의미 Bandwidth 15

음향신호 소리를내는물체가공기중의압력을변화시키면 => 공기진동 => 공기의밀도의차이발생 => 공기의파동발생 공기중의압력변화로같은진동인데도음색이다른이유파동의모양, 즉파형이다르기때문 http://www.ultrasonic- ringtones.com/#canihear 16

Bit Rate Higher bandwidth is capable of a higher bit rate bits per second 17

Bps and Baud Baud rate : 신호의속도 (signal components per second) Bit rate = baud rate n (the number of bits in a signal element) 예 : 1 초당 2400 개의신호를전송하는송신기에서각신호가 2비트씩을운반할경우, baud rate = 2400, bit rate= 4800 18

데이터전송률과주파수대역폭 어떠한전송시스템도제한된주파수대역폭을가짐 제한된주파수대역폭은최대데이터전송률을제한 높은데이터전송률은보다넓은주파수대역폭을필요 전송시스템의대역폭이클수록고속의데이터전송이가능 최대데이터전송률 C ( 잡음이없는경우 ) : Nyquist rate C=2B log 2 M [bits/s] B: 전송매체의대역폭 [Hz] M: 서로다른신호준위 (level) 의수 19

전송신호의손상 여러가지요인으로전송신호의손상이발생 아날로그 : 신호의품질저하 디지털 : 비트오류발생 손상요인 감쇄 (Attenuation) 고주파수성분의필터링으로인한신호의왜곡 지연왜곡 (Delay distortion) 잡음 (Noise): 열잡음, 누화 (crosstalk), 충격성잡음등 Attenuation Regular pulse Delay Noise 20

Delay Disortion 신호의각주파수성분의다른전달속도로인한왜곡 Zero-crossing point 의왜곡 ( 위상변화 ) Intersymbol interference: 디지탈신호의전송속도를제한하는주요요인 21

Bandwidth vs Received Signal Input signal 전송매체 Output signal Bandwidth 22

Bandwidth vs Received Signal ( 예 ) Input signal 전송매체의대역폭 Output signal 23

디지털신호에대한주파수대역폭의효과 Pulse before transmission: Bit rate: 2000 bits per second Bits: 0 1 0 0 0 0 1 0 0 Pulse after transmission: Bandwidth 500 Hz Bandwidth 900 Hz Bandwidth 1300 Hz Bandwidth 1700 Hz Bandwidth 2500 Hz Bandwidth 4000 Hz 24

디지털데이터전송에대한잡음의영향 전송데이터 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 디지털신호 잡음 신호 + 잡음 표본화시간 수신데이터 원래데이터 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 비트오류 비트오류 25

전송품질저해 26

전송매체 유선전송매체 꼬임선 동축케이블 광섬유 무선전송매체 지상마이크로파 (Terrestrial Microwave) 위성마이크로파 (Satellite Microwave) 방송형라디오 (Broadcast Radio) 적외선 (Infrared) 27

통신주파수스펙트럼 10 4 10 5 10 6 10 7 10 8 10 9 10 10 10 11 10 12 10 13 10 14 10 15 10 16 주파수 (Hz) 꼬임선 동축케이블 위성 광섬유 AM 라디오 FM 라디오 지상마이크로파 TV LF MF HF VHF UHF SHF EHF 밴드 28

꼬임선 (Twisted-Pair Line) 비차폐꼬임선 : Unshielded Twisted Pair (UTP) 한쌍의피복구리선, 전자기파간섭등의영향을줄이기위해꼬여진형태 UTP 의등급 Category 3 ( 전송특성이 16MHz 까지 ): 음성급. 전화선으로주로사용 Category 4 ( 전송특성이 20MHz 까지 ) Category 5 ( 전송특성이 100MHz 까지 ): 데이터급 용도 : 전화가입자선, LAN 선 차폐꼬임선 : Shielded Twisted Pair (STP) 전자기파의간섭을줄이기위해금속박막및꼬아서짠금속도체로차폐 29

꼬임선 (Twisted-Pair Line) 도선 유전체 금속박막차폐꼬아서짠 금속도체차폐 STP 피복 STP UTP 30

동축케이블 (Coaxial Cable) 500 MHz 이상의넓은대역폭 중심도체와동심원으로둘러싼외부도체로구성 서로꼬아서짜여진외부원형도체에의한차폐효과 외부의전자기파의간섭등의영향을적게받음 용도 : 장거리전화전송망, 케이블 TV, LAN 31

광섬유 (Optical Fiber) 광펄스형태로광섬유를통해전달 광섬유는빛이서로다른굴절률을가진매질을통과할때굴절하는성질을이용 넓은전송대역폭 빛 (10 14 Hz~10 15 Hz) 으로정보가전달되므로전자기파간섭등의영향을받지않음 낮은감쇠율 : 먼거리를리피터를사용하지않고직접전송이가능 광신호는광송신기의 LED (light-emitting diode) 또는 ILD (injection laser diode) 에의해발생되며, 광수신기는광다이오드또는광트랜지스터에의해전기신호로역변환 32

광섬유전송의원리 빛의굴절성질 h 2 굴절된빛 β 매질 A h 1 α 매질 B 입사된빛 Snell 의법칙 : 굴절률 η 1, η 2 η 2 /η 1 = cos(α)/cos(β) 만약 η 1 > η 2 이면, α > β 전반사조건 : cos(α) > η 2 /η 1 두매질의경계면이거울처럼반사 33

광섬유의구조 플라스틱피복 광클래딩 광코어 34

광섬유전송모드 코어 / 클래딩 굴절률특성 전기입력신호 계단형지수다중모드 (step-index multimode) 전기출력신호 광송신기 경사형지수다중모드 (graded index multimode) 광수신기 단일모드 (single mode) 35

유선전송매체의특성비교 36

지상마이크로파 (Terrestrial Microwave) 3~40 GHz 주파수대역사용 마이크로파의특성 : 지향성 => 중계용에적합 접시형파라볼릭 (parabolic) 안테나사용 가시선내에서의전송 (line-of of-sight transmission) 만가능 용도 : 전화나 TV 의장거리중계 최대전송거리 : d = 7.14 (4/3)h d : 전송거리 (km) h : 안테나높이 (m) 37

위성마이크로파 (Satellite Microwave) 위성은상공에뜬하나의마이크로파중계기역할지구국 (earth station) 에서위성으로상향링크로신호전송위성은주파수를변환하여지구국으로하향링크로신호전송정지궤도위성 (GEO: Geostationary Earth Orbit) 적도상의고도 35,784 km 상공에위치 4/6 GHz 주파수대역 (C 밴드 ): 상향링크 : 5.925~6.425 GHz, 하향링크 : 4.2~4.7 GHz 12/14 GHz 주파수대역 (Ku 밴드 ): 상향링크 : 14~14.5 GHz, 하향링크 : 11.7~12.2 GHz 저궤도위성 (LEO: Low Earth Orbit) 고도 700~800 km 상공용도 : 점대점형태로전화나 TV 방송의장거리중계 점대다중점형태로 TV 신호의직접방송 (DBS: Direct Broadcast Satellite) 38

위성통신의구성형태 통신위성 통신위성 수신기지국 수신기지국 (a) 점대점링크 송신기지국 (b) 점대다중점링크 39

방송형라디오 (Broadcast Radio) 30MHz ~ 3GHz 주파수대역사용 라디오파의특성 : 다방향성 => 방송용에적합 마이크로파와마찬가지로가시선내거리에서전송가능 용도 : TV 나라디오방송, 셀룰러시스템, 무선 LAN 기지국의전파커버리지 셀룰라의주파수재사용기본원리 기지국 40