비전공자 및 전공자들에게 도움이 되는 코딩지식

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

       -  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

   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

정보통신 기기는 다양한 통신기기를 배운다면

정보전송공학 과목은 통신할때 필요한 지식들이 적혀 있다. 

이 차이점을 알고 통신기사를 공부하시면 조금더 수월할꺼같다.

PCM

1.표본화의 정리

   1. Nyquist 표본화의 주기

   2.표본화 종류 : 순시 표본화, 평탄 표본화, 자연 표본화

   3.표본화 오차: 절단 오차, 엘리어싱, 반올림 오차

2.PCM(Pulse Code Modulation)

   pcm의 과정

   1.LPF(저역통과필터) : 엘리어싱 방지

   2.표본화 : PAM신호(순시진폭값) 얻음, 2배로 표본화를 해야함

   3.양자화 : 이상적인 값 변환 /

         양자화 step,

         양자화 잡음 : 이상적인 값을 대응할때 생기는 잡음 
         양자화 잡음 전력

         신호 전력대 양자화 잡음 전력비 :  S/N= 6*n +2.0[dB] (※ 비트수1을 증가할때마다 S/N비는 6[dB]증가)

    4.Compading : 신호의 대소와 상관없이 일정한 S/N비를 얻을 수 있음

          u, A 법칙

    5.부호화 : 0,1의 조합으로 변환 작업

------------------------------------전송채널----------------------------------------------------

    6.재생 중계기 : 전송 도중 발생되는 감쇠, 위상천이, 누화, 잡음 등의  왜곡 없는 신호로 재생하기 위함

        3R : Reshaping(파형재생) : s/n비 개선부호 파형으로 재생, 등화기 증폭기

              Regeneration(식별재생) : 식별회로(0,1식별), 펄스 재생회로

              Retiming(위상재생) 

------------------------------------전송채널----------------------------------------------------

   7.복호화 : 신호를 복원 

※장단점 

단점: 점유 수파수가 넓어짐, 지터 발생 

3.PCM/TDM => 다중화하기 위함 : 다중화 : 디지털 신호를 하나의 채널로 전송하는 것 종류) FDM,CDM,CDM

   1.FDM, TDM 비교

   2.PCM/TDM-24 : 북미 24*8 +1(동기용)

   3.PCM/TDM-32 : 영국

      ※한 채널 : 8bit/ 프레임 : 32*8(PCM/TDM-32) 24*8 +1(PCM/TDM-24)

   4.신호방식 : 아날로그에서의 프로토컬이라고 생각하면 됨 

      전화망에서 전화기와 교환기, 교환기와 교환기 간 설정, 유지보수, 복구, 과금 등을 위한  절차

            전화기-교환기 : 가입자선 신호방식

            교환기-교환기 : 국간 중계선 신호방식 

                             - 통화로 신호방식 : 통화회선 이용

                             - 공통선 신호방식: 통화회선  신호회선 분리, 시분할다중화 

                                      No6. : 아날로근 통신시스템

                                      No7. : 디지털 통신시스템 

                                        특징 : 64kb/s속도로 전송이 가능 

                                                디지털 교환망에 적합 

                                                 최대 메시지 길이 273byte

                                                 신호 유닛의 길이는 가변

                                                 회선별 라우팅을 함

                                                  MTP,SCCP,ISP,TCAP,ASE로 구성(모듈형 계층구조)

      1) NAS 방식 4*7*6

      2) CEPT 방식 : 4*4*4*4

      3) 한국 : 3*7*3*4

      4) ITU-T : 4*5*3*4

    5.PCM에서의 ISI 측정

       상호 부호 간 간섭 ISI(Inter Symbol Interference)을 측정하기 위해서는 ☞ 눈 패턴(eye pattem)이용

------------------------------------압축기법----------------------------------------------------

4.DPCM(Differential PCM)

   차동 PCM  이라고함

   순시 진폭값, 예측값의 차이만 양자화 ☞ 양자화 step수를 줄이고, 정보량 줄임

5.DM(Delta Modulation)

   델타 변조라고 함

   DPCM과 비슷하게 순시 진폭값, 예측값만 1bit 양자화 ☞ 정보량을 대폭 줄임

6.ADPCM

    적응형 양자화기 + 적응형 예측기 적용 

    ※적응형 예측기 : 순간 적응 방식, 블록 적응방식 

7.ADM

    DM+적응형 양자화기 : 종류(CFDM, CVSDM, HCDM)

8.동기식 디지털 다중화 계위(SDH)

9.SONET(Sychronous Optical Network)

※펄스변조 

PAM( Pulse Amplitude Modulation) : 펄스 진폭 변조

PPM (Pulse Position Modulation) : 펄스 위치 변조

PDM (Pulse Duration Modulation) : 펄스 폭 변조 

PCM (Pulse Code Modulation) : 펄스 부호 변조 (표본화, 양자화, 부호화)

서로 통신할때는 전송은 필수다. 

이때 어떤측면에서 전송방법을 볼 수 있는지 알아야 한다. 

다중화 방식

두개 또는 그 이상의 신호와 결합하여 하나의 물리적 회선을 통해 전송효율을 높이는 방식

종류 FDM, TDM, STDM(지능 다중화기), 광대역다중화기, 역다중화기

※지능 다중화기 

실제로 보낼 데이터가 있는 DTE에만 동적인 방식으로 각 부체널에 시간폭을 할당하는 방식 

지능다중화기를 '통계적 시분할 다중화기 or 비동기식 시분할 다중화기'라고도 한다.

   - 같은 시간에 더 많은 데이터 전송가능

   - 주소 제어, 메세지보관 제어, 오류 제어등이 포함 

   - 가격이 비싸고 초반에 세팅 시간이 길다.

집중화기(Concentrator)

하나의 고속 통신회선에 저속통신회선을 접속하기 위한 전송장비 

입력수는 출력수보다 많거나 적다

구성: 단일 회선 제어기, 중앙처리장치(CPU), 다수 선로 제어기 등으로 구성 

지그비 

1.저전력 디지털 라디오를 이용해 개인 통신망을 구성하여 통신하기 위한 표준기술

2.지그비로 인하여 집에서 리모컨하나로 가전제품을 컨트롤 할 수가 있음

3. 무선통신비해서 저전력 낮은 가격

4. 구성 : 코디네이터, 라우터, 종단기

※코디네이터: 네트워크내에 기기를 초기화, 다른 모든 종단기기가 직접 통신을 책임짐, 네트워크 관리를 함

IEEE 802.15.4