1  전송 매체(transmission medium)은 발신지로부터 목적지로 정보를 전달할 수 있는 것

1.2  유도매체(guided media, wired media) : 한 장치에서 다른 장치로 가는 통로를 제공

(꼬임쌍선twisted-pair cable, 동축 케이블(coaxial cable), 광섬유케이블(optical cabel)로 구성)

1.2.1       꼬임쌍선 케이블 : 전선을 꼬음으로써 균형이 유지 -> 잡음을 줄임

1.2.1.1    비차폐(UTP, unshielded twisted pair) 대 차폐 꼬임쌍선(STP, shielded twisted pair)

STP는 IBM외에는 잘 사용하지 않음(금속 덮개가 필요하여 비쌈)

연결구 : 가장 흔한 UTP연결구는 RJ45전화선(DSL)에 사용

1.2.2       동축 케이블 : bandwidth가 넓어서 많은 data전송 가능

동축 케이블 표준 : 무선국(RG, radio government)에 의해 분류

동축 케이블 연결구

이더넷 LAN에 사용

1.2.3       광섬유 케이블 : 유리나 플라스틱으로 만드는 광섬유는 빛의 형태로 신호를 전송

채널을 통해 빛을 유도하기 위해 반사를 사용 중심부(core)은 더 낮은 밀도의 유리나 플라스틱 피복

으로 둘러싸여 있다.
전파방식 : 다중모드와 단일모드가 있으며 다른 물리적 특성을 가진 섬유를 필요로 함

다중모드 : LED를 사용하여 LAN에 적용     단일모드 : LASER를 사용하여 백본에 적용

광섬유 케이블 연결구 : 가입자채널연결구(SC), 직립단자연결구(ST)

광섬유는 흔히 백본 망에 사용되는데 광섬유의 넓은 대역폭이 비용에 있어 효과적이여서

100Base-Fx 네트워크, 1000BASE-X같은 LAN에서 사용

1.3 비유도 매체 : 무선 : 물리적 도선을 사용하지 않고서 전자기 신호를 전송(무선통신)

3kHz ~ 900THz에 걸친 스펙트럼을 보임

비유도 신호는 발신지에서 목적지까지 몇 가지 방식으로 전파될 수 있음

지표면 전파, 공중 전파, 가시선 전파

1.3.1       라디오파(radio wave + micro wave) : 3kHz ~ 300GHz – 전방향 안테나 사용

1.3.2       마이크로파 : 단방향안테나로 이동되며 가시선 전파이다

1.3.3       적외선 : 300GHz ~ 400TGHz 주파수로 단거리 통신(리모콘)

1      아날로그 전송

1.1  디지털-대-아날로그 전송 : ASK(진폭 변이 변조), FSK(주파수 변이 변조), QAM(구상 진폭 변조)

비트 전송률은 초당 비트수, 보율(baud)은 초당 신호 단위의 수이며 디지털 데이터의 아날로그 전송의 경우 보율은 비트 전송률과 같거나 적다

S=n*1/r baud (S=신호요소의 수, 보율(n보), N=데이터 전송률(bps), r=한 개의 신호요소에 전달되는 데이터 요소의 개수)

1.2  아날로그-대-아날로그 변환 : 진폭변조(AM), 주파수변조(FM), 위상변조(PM) 3개의 방법

1.2.1       진폭변조(AM)라디오의 대역: 오디오 신호의 대역폭은 4kHz -> 최소 10kHz대역폭 필요

1.2.2       주파수변조(FM)라디오의 대역 : 15kHz(스테레오), 방송국은 (88MHz~108MHz)

1.2.3       위상변조(PM) : 최대 진폭과 주파수는 유지, 입력 신호의 진폭이 바뀜에 따라 위상 변경

1      물리층 개요

1.1  데이터와 신호

1.1.1       아날로그와 디지털 데이터

아날로그 데이터 : 연속인 정보

디지털 데이터 : 이산 값을 갖는 정보

1.1.2       아날로그와 디지털 신호

아날로그 신호 : 연속적인 파형

디지털 신호 : 이산적(1, 0)인 제한된 수의 정의된 값만을 가질 수 있다.

1.2  위상 : 시각 0시에 대한 파형의 상대적인 위치를 기술

1.3  디지털 신호

1.3.1       비트율 : 시간당 비트 간격의 개수(bps(bits per second)로 표현)

1.3.2       비트 길이(bit length) : 비트 길이는 한 비트가 전송 매체를 통해 차지하는 길

1.3.3       디지털 신호의 전송

1.3.3.1    기저대역 전송 : 기저대역(baseband)전송이란 디지털 신호를 아날로그 신호로 바꾸지 않고 있는 그

대로 채널을 통해 전송하는 것

1.3.3.2    광대역 전송 : 광대역(broadband)전송이란 디지털 신호를 전송하기 위해 아놀로그 신호로 전환

Broadband : 다양한 종류의 signal을 보냄

Baseband : 한 종류의 signal을 전송하는데 쓰임

1.4  전송장애

1.4.1       감쇠 : 에너지 손실을 의미하며 데시벨이라는 감쇠의 단위가 있다

1.4.2       일그러짐 : 신호의 모양이나 형태가 변하는 것을 의미

1.4.3       잡음 : 여러 형태의 잡음으로 신호를 변형시킴

SNR(신호-대-잡음 비) = signal power/noise power 으로 클수록 좋다

1.5  데이터 전송률의 한계

1.5.1       무잡음 채널 : 나이퀴스트 비트율 : 나이퀴스트가 무잡음채널에서 전송률의 한계 계산

1.5.2       잡음 채널 : 섀넌 용량 Capacity = bandwidth * log_2 (1+SNR)

1.6  성능

1.6.1       대역폭(Bandwidth) : 헤르츠 단위와 비트율 단위가 있다

헤르츠 단위 : 복합 신호의 주파수 영역이나 채널이 통과시킬 수 있는 주파수 영역(Hz)

비트율 단위 : 채널 또는 링크의 비트 전송 속도(bps)

1.6.2       처리율(throughput) : 어떤 지점은 데이터가 얼마나 빠르게 지나가는가를 측정

1.6.3       지연(latency, delay) : 전체 메시지가 모두 목적기에 도착할 때까지 소요된 시간

지연 : 전파시간 + 전송시간 + 큐시간 + 처리시간

전파시간 : 비트가 발신지로부터 목적지까지 이동하는데 소요되는 시간(거리/전파속도)

전송시간 : 첫 번째 비트가 먼저 떠나 먼저 도착하고 마지막 비트는 뒤에 떠나 뒤에 도착

마지막 비트가 도착하기까지 걸리는 시간 (메시지크기/대역폭)

큐시간 : Packet 교환망의 특징(Store and forward)적인 delay로 장치들이 메시지를 처리하기 전까지 메시지를 가지고 있는 시간

1.6.4       대역폭-지연 곱(bandwidth*delay) : 대역폭과 지연은 링크의 두 가지 성능 지표

링크를 채울 수 있는 비트 개수를 의미

1.6.5       파형 난조(jitter) : 지연과 연관된 또 다른 성능으로 volume = bandwidth*delay

디지털 전송

1.7  디지털-대-디지털 변환 : 회선 부호화, 블록 부호화, 스크램블링

1.7.1       회선 부호화(line coding) : digital data -> digital signal로 전송층에서는 부호화, 수신측에서는 복호화

데이터 전송률 : 1초당 전송된 데이터 요소의 개수

신호 전송률 : 1초당 전송된 신호 요소의 개수

1.8  아날로그-대-디지털 변환 : 펄스 코드 변조, 델타 변조

1.8.1       펄스 코드 변조 : 아날로그 신호를 디지털 데이터로 바꾸는 가장 많이 쓰는 방법

1.8.2       델타 변조 : 간단한 방법

1.9  전송 방식 : 병렬 방식(여러 개의 비트들이 매 클록 펄스에 따라 함께 보내진다.

, 직렬 방식 : 매 클록 펄스마다 하나의 비트를 보내며 동기식, 비동기식, 등시식 3개의 방법이 있으며 하나의 채널만이 필요하다. 등시식 전송은 정해진 시간에 데이터가 도착하는 것을 보장