5과목 데이터통신 요점정리 - 다중화(Multiplexing), 통신속도

 다중화기는 5과목 데이터 통신에서 가장 많은 문제가 출제되는 파트 입니다. 다중화의 개념을 확실히 이해만 한다면 문제수준은 쉬운편입니다. 

  

1. 다중화 Multiplexing

- 하나의 고속 통신 링크를 통하여 여러대의 단말기에 신호를 동시에 실어 보내는 것

2. 다중화기 MUX, Multiplexer

 - 하나의 통신 회선에 여러대의 단말기

 - 통신 링크를 공유하여 전송 효율 높아짐

 - 통신회선 개수 및 설치비용 절감 가능

 - 입력회선의 수와 출력회선의 수가 같음

 - 다중화기 통신 회선속도 = 단말기들의 속도의 합

 1) 주파수 다중화기 FDM, Frequency Division Multiplexer

 - 통신링크 주파수를 여러개로 분할하여 여러대 단말기가 동시에 사용가능하게 함

 - 변조, 복조의 기능이 내장되어 있기때문에 모뎀설치가 필요 없음

 - 각 채널의 상호 간섭을 방지 하기 위해 보호대역(Guard Band)가 필요 → 대역폭 낭비 발생

 - 누화, 잡음, 1200bps 이하 저속의 비동기식 전송, 멀티포인트 방식에 적합

 - 예시 : TV공중파 

 2) 시분할 다중화기 TDM, Time Dicision Multiplexer

 - 통신링크 대역폭을 일정한 시간폭(Time slot)으로 나누어 여러대 단말기가 동시에 사용가능하게 함

 - 디지털 회선, 데이터 통신에 사용

3) 동기식 시분할 다중화기 STDM, Synchronous TDM

 - 모든 단말기에 균등하게 고정된 Time slot을 제공

 - 전송할 데이터가 없어도 고정적으로 시간폭이 제공되어 효율성이 떨어짐

4) 비동기식 시분할 다중화기 ATDM, Asynchronous TDM

 - 전송할 데이터가 있는 단말기에만 Time slot 제공 → 효율성이 높음

 - 다중화기 내부속도와 단말기 속도차를 보완해주는 버퍼 필요

 - 데이터 전송량 많아질 경우 전송 지연이 생길 수 있음

 - 제어회로가 복잡하며 임시 기억장치를 필요로하여 가격이 비쌈

 - 통계적, 확률적, 지능적 다중화기라고도 함

 

5) 역 다중화기 Inverse Multiplexer

 - 광대역 회선 대신 두개의 음성 대역 회선을 이용하여 데이터를 전송

 - 광대역 통신 속도를 얻을 수 있음

 - 비용절감가능, 회선 경로변경이 쉬워 회선이 고장나더라도 전송 유지 가능

6) 집중화기 Concentrator

 - 여러 개의 채널을 하나 또는 소수 회선으로 공유 시키는 장치

 - m개의 입력회선을 n개의 출력회선으로 집중화 하는 장치로 입력회선의 수가 출력회선의 수 보다 같거나 많음 (m>=n)

3. 통신 속도 관련

 1) 변조 속도

 - baud = 1 / T  (T : 1개의 신호가 변조되는 시간 초)

 - 1초동안 몇 개의 신호 변화가 있었는가를 나타냄

 2) 신호 속도

 - 1초 동안 전송가능한 비트의 수

 - BPS(bit/sec) = baud * bit 

 - 변조속도(baud) = bps/bit

 3) 전송 속도

 - 단위 시간에 전송되는 데이터의 양

 - 문자/시간, 비트/시간, 블록/시간 등 단위를 표시해주어야 함

4) 베어러 속도

 - 동기 문자, 상태 신호를 합한 속도 

 - bps(bit/sec) 사용

5) 통신용량

 - 단위 시간동안 최대로 전송할 수 있는 통신정보량

 - Shannon 샤논의 정의 :  C  =  W log₂(1 + S/N)

  * C : 통신용량, W : 대역폭,  S : 신호전력, N : 잡음전력

 - 통신용량을 늘리기 위해서는 주파수 대역폭을 늘리거나, 신호세력을 높이거나, 잡음세력을 줄임

  

[정보처리기사 2018년 3월 기출문제] Q. 한 전송로의 데이터 전송 시간을 일정한 시간폭(time slot) 으로 나누어 각 부 채널에 차례로 분배하는 방식의 다중화 방식은?    ① 시분할 다중화 ② 주파수분할 다중화     ③ 위상분할 다중화 ④ 위치분할 다중화 A.  ①

[정보처리기사 2017년 5월 기출문제] Q. 각 채널별로 타임 슬롯을 사용하나 데이터를 전송 하고자 하는 채널에 대해서만 슬롯을 유동적으로 배정하며, 비트블록에 데이터뿐만 아니라 목적지 주소에 대한 정보도 포함하는 다중화방식은?     ① 파장 분할 다중화방식     ② 통계적 시분할 다중화방식     ③ 주파수 분할 다중화방식     ④ 코드 분할 다중화방식 A.  ② 비동기식 시분할 다중화 방식은 통계적 시분할 다중화 방식으로도 부릅니다.

[정보처리기사 2017년 5월 기출문제]  Q. 8진 PSK 변조방식에서 변조속도가 2400[Baud]일 때 정보신호의 전송속도(bps)는?     ① 2400 ② 4800     ③ 7200 ④ 9600 A. ③ 8진 : 2진수 3비트  bps = 2400[Baud] * 3bit = 7200 bps