[데이터통신] 5. Digital Transmission

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[데이터통신] 4. 데이터와 신호(Signal) # 2

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Line Coding

회선 부호화, 또는 Encoding 이라고도 부른다.

디지털 데이터를 디지털 신호(Signal)로 바꿀 때 사용한다.

보안 관점에서 봤을 때엔 뜻이 달라지니 주의하자. 

 

1과 0으로 이루어진 디지털 데이터를 똑같이 1과 0으로 나타내는 시그널의 연속으로 변환하는 게 Line Coding.

 

예를 들어보자. 

Sender(보내는 사람)가 11011을 Line Coding으로 전송한다 치자.

1 = 5V

0 = 0V  규칙을 가진 A 기법을 쓴다고 가정하면 다음 그림이 그려지겠다.

이러면 Sender가 11011을 보내는구나~ 하고 이해한다. 

 

디지털을 디지털로 바꾸는거다보니 이해하기 쉽다. 

 

Data Element VS. Signal Element

Data Element(또는 Symbol)은 데이터의 최소 단위다. 1, 0 등의 데이터 1개를 말하는 것.

 

Signal Element(또는 Symbol)은 시그널의 최소 단위다.

데이터 심볼을 특정 기법으로 해석해 얻는 값을 말한다. 

(편의상 심볼이라 부르겠다)

 

예를 들어 a 기법은 3개의 시그널 심볼과 3개의 데이터 심볼이 존재한다. 3/3 = 1.

 

b 기법은 01이라는 2개의 시그널 심볼을 0이라는 하나의 데이터 심볼로 사용한다.

즉 하나의 시그널 심볼이 2분의 1개만큼의 데이터 심볼을 표현해서 r=1/2란 설명이 붙은 거다.

 

c 기법은 1개의 시그널 심볼이 2개의 데이터 심볼을 표현하기 때문에 r = 2.

d 기법은 3개의 시그널 심볼이 4개의 데이터 심볼을 표현하기 떄문에 r = 4/3. 

 

b와 d 기법 같은 경우, 하나의 데이터를 보내는 데 Transition이 발생한다고도 말한다.

Transition이 발생하는 경우, 없는 경우보다 Bandwidth를 더 요구한다.

그 말인 즉슨, 보다 좋은 케이블을 써야한다는 뜻.

b나 d 기법을 사용할 경우, c나 d 기법을 사용하는 거 보다 더 많은 비용이 요구될 것이다. 

 

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Considerations

다양한 라인코딩 기법을 알아보자. 

DC Components(직류 성분)

전압이 변하지 않고 쭉 이어지는 신호를 의미한다.

그닥 좋은 기법이 아니다.

웬만해선 DC Components를 만들어내지 않는 라인 코딩 기법을 사용하는 게 좋다.

 

Synchronization(동기화)

Sender에게 받은 신호의 Bitrate 간격이 일치해야 하는 라인 코딩 기법을 의미한다. 

Clocking이란, 동일한 시간마다 전기신호를 딱딱 끊어서 만들어 내는 것. 

 

근데...

Sender에 장착된 cristal과 Receiver에게 장착된 cristal은 완전히 동기화되는게, 사실상 불가능하다.

그 결과로, Receiver의 받는 주기가 아주 조금, 0.0001초라도 틀어진다면?

 

처음엔 작은 오류였겠지만, 시간이 지나면 각 주기에 엄청난 차이가 벌어질 것이다.

(동기화되지 않았다고 표현함)

 

결국 Receiver가 스스로 조금씩 신호를 당길 수 밖에 없다.

이걸 Self-Clocking 기능이라고 한다.

 

후에 여러가지 기법들이 나오지만 어찌됐든, Bandwidth를 더 적게 필요로 하는 체계가 훨씬 나은 것이다.