[데이터 통신] 디지털 전송

 

 

Digital-to-Digital Conversion

 

디지털 신호를 사용하여 디지털 신호를 나타내는 방법에는 두가지 방법이 있다.

 

- Line coding

Line coding은 항상 필요하다.

 

- Block coding

필요할수도 필요하지 않을수도 있다.

 

 

Line Coding

 

- 디지털 신호를 일련의 비트로 바꿈.

- 송신하는 곳에서 디지털 데이터가 디지털 신호로 인코딩되고, 수신하는 곳에서 디코딩하며 디지털 데이터를 생성함

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r은 각 신호 요소에서 데이터의 수 이다. (data element / signal element)

 

 

 

Line Coding에서의 문제

 

1. DC Components

 

A. constant

 

voltage level이 상수이면 스펙트럼은 매우 낮은 진동수를 생성한다.

이 진동수가 0을 가리키게되면 그것을 DC Components라고 부른다. 

-> 특정한 주파수가 통과를 못하는 문제가 생긴다

 

 

B. A -> nonzero

 

평균 amplitude가 0이 아니라면 신호는 DC component를 가지고 있다.

 

2. Self - synchronization

 

자기 동기화를 한 디지털 신호는 시간 정보를 가지고 있다.

 

즉, r이 높아야하며, DC Componenets가 없고, self-synchronization 기능을 제공해야한다.

 

 

 

Unipolar: Non-Return-to-Zero(NRZ)

 

 

 

Unipolar는 극을 하나만 쓴다는 뜻으로 한번시작하면 끝까지 그 신호를 사용한다는 뜻이다.

 

- Positive voltage는 1로 비트를 설정하고, Zero voltage는 0으로 비트를 설정한다.

- NRZ는 신호가 비트의 중간에서 zero로 돌아가지 않는다는 것을 의미한다.

- 저렴하지만, 오늘날 데이터 통신에서 사용하지않음

 

1. r = 1을 사용

2. DC Components 발생

3. self-synchronization을 제공하지 않는다.

 

 

 

Polar: Non-Return-to-Zero(NRZ)

 

non-zero를 예방하기위해 극을 두개쓰는 방식이다.

 

 

1. r = 1

2. 1111같은 신호에 대해서는 constant를 해결하지만, 0000이오면 DC component가 발생하는 문제가이씀

3. self-synchronization 제공하지 않음

 

 

Polar: Return-to-Zero(RZ)

 

1. r = 1/2

2. DC component 문제가 발생하지 않음

3. 0으로 오다가 + - 변하는 부분이 끝이자 시작 -> self-synchronization 제공

 

 

 

 

 

 

Polar: Manchester and Differential Manchester

Manchester는 RZ와 NRZ-L가 결합된 것이다.

 

Differential Manchester 는 RZ와 NRZ-I가 결합된 것이다.

 

1. r = 1/2

2. DC componet 문제 x

3. self-synchronization 제공

 

 

 

 

 

Bipolar: AMI and Pseudoternary

 

 

 

 

Bipolar는 positive, negative, zero의 세가지 level을 가지고 있다.

 

 

1. r = 1

2. DC components 해결

3. self-synchronization 제공하지 않는다.

 

 

Bipolar: Multilevel Schemes

 

 

r을 키우기위해 bps를 높이는 것에는 신뢰성에 문제가 생김

 

 

 

 

 

 

Multi-transition: MLT-3

 

 

1. 다음 비트가 0이면, 변화가없다

2. 다음비트가 1이고 현재 레벨이 0이 아니면 다음 레벨은 0이다.

3. 다음비트가 1이고 현재 레벨이 0이면 다음레벨은 마지막 0이아닌 레벨의 반대편으로 변한다.

 

 

 

 

 

Block Coding

 

동기화를 보장하고 오류 감지를 제공하기 위해 중복이 필요하다.

블록 코딩은 이 중복을 제공하고, 라인코딩의 성능을 향상시켜준다. 일반적으로, 블록 코딩은 m비트의 블록을 n비트로 구성된 블록으로 변경하고(n > m) , mB/nB 부호화 기법이라고도 불린다.

 

 

 

 

4B/5B는 0000이 반복되면 DC component문제가 발생되므로 방지하기위해 새로운 bit하나를 추가해 바꿔주는 것이다.

 

 

 

 

---

 

 

Analog-to-Digital Conversion

 

아날로그 신호에서 디지털 신호로 바꾸는 방식에는 두 가지가 있다.

 

- pulse code modulation

- delta modulation

 

 

Pulse Code Modulation(PCM)

 

 

Sampling, Quantizing, Encoding의 세 프로세스를 가지고 있음.

 

 

Delta Modulation

 

delta modulation은 PCM의 복잡성을 줄이고자 발달되었다.

 

 

 

Transmission Mode

 

 

링크를 통해 이진 데이터의 전송은 parallel 또는 serial mode로 전송될 수 있다.

 

 

Parallel Transmission

 

 

Parallel Transmission의 특징으로는 그룹화하여 한번에 비트를 보낸다는 특징이있다.

 

 

Serial Transmission

 

 

8비트를 하나보내고 하나 보내는 방식으로 전송됨.

단 하나의 line만 필요함.

 

 

Asynchronous transmission

 

시작과 끝을 나타내기 위해 시작 비트와 마지막 비트를 나타내는 방식이다.