[정리] 전송매체 - 동축케이블,광섬유, 케이블, 지상마이크로파, 이동통신

광섬유케이블은 통신기사에서 단골 출제 대상

그래서 꼼꼼히 공부하면 바로 끝나는 파트 

 

동축케이블 

   구성: 내부도체, 외부도체, 절연체 

     불평형 선로(왕복선로에 흐르는 전류의 크기와 위상이 다른 선로)

     폐쇄성 선로 

   특징 : 

       - 광대역 선로

       - 트위스트 보다 감쇠가 심해 많은 증폭기가 필요외부

       - 대역폭이 넓음으로 높은 데이터 전송률을 가짐

       - 60Hz 이하에서는 누화 문제가 발생(고주파일때는 누화 문제가 생기지 않음)

       - 영상 전송의 우선 고려사항은 감쇄, 이를 위해 75 특정 임피던스 사용

          영상 70 옴 /통신, 계측, 안테나  50옴

기저대역 동축케이블	광대역 동축케이블
- 저항값 50 옴 - 디지털 신호의 전송 랜 - 전송 대역폭이 넓음으로 양방향 가능 - 버스형 LAN의 backbone으로 사용 - 기저대역전송에 사용, 변조를 사용하지 않음     여러 신호를 다중화하여 전송하지 않음	- 저항값 75옴 - 아날로그 신호의 전송 /CATV

       -  외부 도체의 직경/ 내부 도체의 직경 =3.6일때 감쇠가 적음 

       - BCN 커넥터는 N커넥터 보다 차단 주파수가 낮다.(BCN,N 커넥터는 동축케이블용 커넥터)

       - 케이블간 시호 간섭을 억제를 함(케이블간 혼선이 적음)

       - 주파수 신호세력의 감쇠나 전송지연의 변화가 적음 

   종류: 

      

 

광섬유케이블(optical fiber cable)

1.구조

   1.Core : 광이 전파하는 영역, 굴절률이 높다 :n1

   2.Clad (cladding): 광섬유 밖으로 빠져나가지 못하도록 한다. N2

    ※굴절률 n1>n2

2. 원리 - 전반사 현상 및 임계각

   1.전반사 현상 : 광섬유는 전반사 원리를 이용

   2.임계각 : 전반사가 일어 나기 위한 최소 입사각, 전반사보각이라고도 함

3.광학 파라미터

4.구조 파라미터

5.종류

   1.전송 mode에 따른 분류

singlemode fiber(단일모드 광섬유)	multimode Fiber(다중모드 광섬유)
- 광 core내 직진이 하는것이 하나만 존재하는 mode - 간섭이 없음 ☞ 시간차이가 없음 ☞ 고속이 가능  - core의 직경이 작음  ☞ 만들기가 어려움  ☞ 장거리 적합	- core 내를 직진하는 여러 개의 광이 존재하는 mode - 간섭이 존재  ☞ 시간차이가 존재  ☞ 고속,대용량불가 -core의직경이큼  ☞ 만들기쉬움 ☞ 단거리에적합

   2.굴절률에 따른 분류

    SIF (Step Index Fiber) 계단형 광섬유

    GIF(Graded Index Fiber) 언덕형 광섬유 

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6.광섬유 케이블의 특징

1.광섬유 케이블의 분산 : 파장에 따른 전파 속도차

1.모드내 분산(색분산)

1.재료분산 : 재료의 굴절률에 따라 파장이 변화

2.도파로 분산(구조 분산)

2.모드(간)분산

2.광섬유 케이블의 손실

1.구조 손실 : 계면, 코어, microbending 손실

2.재료 손실

1.산란 손실

2.흡수 손실 : 불순물이 들어간 경우

3.회선 손실 : 접속손실(광케이블끼리), 결합손실(광소자-광케이블)

3.광섬유 케이블의 장단점 

7.광통신 시스템

1.광 변조 방식

1.IM(Intensity Modulation) 광 강도 변조: 기저대역 전송

2.Coherent 방식 : 반송대역 전송

2.광 검출 방식

1.DD방식 : 1Gb/s 이하

2.Choerent 광복조 방식 : 1Gb/s 이상

3.IM/DD방식의 광원과 광검출기

우리나라에서 아용하는 방식

광원 : LED, LD

광원 검출기 : APD, PIN- diode, PIN-PD

※이상 소자 (OEIC) : 한쪽방향으로만 진행하기 위함

WDM(Wavelength Division Multiplexing)

여러 발광소자에서 나오는 파장이 다른 광신호를 광결합하여 전송하는 다중화 방식 (수신측에서는 광분파기로 분리)

DWDM(DenseWDM): 고밀도 파장분할 다중화

  한 가닥의 광섬유를 통해 여러 개의 빛 파장을 전송하는 방식

   보통 40~80개의 채널을 사용

  사용 파장 : 1550m

  채널 간격 : 0.4mm 0.8mm 1.6mm

  전송속도 : 400 Gps

CWDM(CoarseWDM): 저밀도 파장분할 다중화

  채널 간격 : 10mm 20mm

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지상마이크로파 통신

1.중계방식의 종류

   1.Heterodyene 중계방식

   2.검파 중계방식(baseband 중계방식) :

        피변조파 ☞ IF로 변환 ☞ 증폭  ☞ 복조  ☞ 기저대역 신호를 재차 증폭 ☞ M/W 대로 주파수 변환 송신 

   3.직접 중계방식 : 수신한 M/W 피변조파를 그대로 증폭하여 송신

   4.무급전 중계방식 : 두 중계소 사이에 거리가 짧은 경우 ,

                             중계소에 송수신기를 설치하지 않고, 금속판이나 금속망을 통한 판사판을 이용하여

                             M/W의 전파 방향반 변경시킴 

   2.마이크로웨이브 전송의 장단점

 

 

이동통신 

1.이동 시스템의 기본 구성

   교환국 : 일반 공중 전화망과 이동통신망을 접속하는 역할 : 통화 연결, 교환해 주는 역할

   기지국 : 교환국과 무선단말장치 연결: 착발신 신호 송출기능, 통화 채널 지정 감시 및 기능

   무선단말장치 :통신단말기

2.이동통신 시스템 구성도

   MS(Mobile station) : 이동국 (이동 전화 단밀기)

   BTS(Base Tranceiver System) : 기지국

   BSC(Base Station Controller) : 기지국 제어기

   MSC (MobilewsitingCenter),PCX: 이동통신 교환기

   HLR : 홈 위치 등록기

   VLR : 방문자 위치 등록기

   EIR : 장비 인증 등록기

3.순방향 채널과 역방향 채널

  순방향 : 기지국 -> 가입자, walsh code를 사용

    1. 파일럿 채널

    2. 동기 채널

    3. 호출 채널 : 통화채널 할당, 이동국 액세스 시도에 대한 응답용 채널

    4. 통화 채널 :  

 역방향 : 가입자 -> 기지국

    1. 엑세스 채널

    2. 통화 채널

4.이동통신 관련 용어

   1.원근단 간섭 : 

   2.동일 채널 간섭 : 주파수를 재사용하므로써 셀 간에 발생되는 간섭

   3.전력제어

   4.Handover(handoff) : soft , softer, hard 

      ※ Queuing Hand Over : 대기행렬 Quque를 이용하여 빠른 처리 알고리즘을 사용하며 call off가 거의 생기지 않음 

   5.로밍 (Roaming) : 자신이 가입한 서비스 지역을 벗어나도 자신이 가입했던 서비스 지역과 동일하게 서비스 받는 것 

   6.도플러효과(Doppler effect) : 이동체의 움직임에 따라 수신 주파수가 변화되는 현상

   7.지연확산(delay spread) : 전파가 다중반사되어 수신점 도달하게 되면

                                     이들 전파들은 도달 시간이 다르게 되어 수신 측에서 심볼이 겹치게 되는 현상

   8.페이딩

   9.수신전력

장점	단점
- 반송파 주파수가 높아서 광대역 전송이 가능 - 가시거리 통신(LOS Line Of Sight) 수행하면서   전파 손실이 적은 고품질 회선을 구성 가능 - 주파수가 높음  ☞ 외부 잡음 영향 무시  - 회선 건설 기간 짧음  ☞경비저렴 -융통성,용이성 -예민한지향성고익득가진안테나소형제작가능	- 기상조건  - 유지보수의 어려움 - 보안의 취약성