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정보 통신의 개요

정보 통신

컴퓨터와 통신 기술의 결합에 의해 통신 처리 기능과 정보 처리 기능은 물론 정보의 변환, 저장 과정이 추가된 형태의 통신(정보 통신 = 전기 통신(정보 전송) + 컴퓨터(정보 처리))

통신의 3요소

정보원, 수신원, 전송 매체(= 통신 회선)

SAGE

최초의 데이터 통신 시스템

SABRE

최초의 상업용 데이터 통신 시스템

APPANET

인터넷의 효시가 된 통신 시스템

ALOHA

최초의 무선 패킷 교환 시스템, 회선 제어 방식 중 경쟁 방식의 모체

SNA

데이터 통신 시스템의 표준화가 시작

정보 통신 시스템의 기본 구성

   
데이터 전송계  단말 장치, 데이터 전송 회선(신호 변환 장치, 통신 회선), 통신 제어 장치
데이터 처리계  컴퓨터(하드웨어, 소프트웨어)

정보 통신 시스템의 특징

  • 고속 · 고품질의 전송이 가능
  • 고도의 오류 제어 방식으로 시스템의 신뢰도가 높음
  • 대형 컴퓨터와 대용량 파일의 공동 이용
  • 분산 처리가 가능
  • 통신 회선의 효율적 이용
  • 대용량 · 광대역 전송이 가능
  • 거리와 시간의 한계 극복
  • 통신 비밀을 유지하기 위한 보안 시스템 필요

정보 통신 시스템의 처리 형태 및 응용

정보 통신 시스템의 처리 형태

   
온라인 시스템  - 데이터가 발생한 단말 장치와 데이터를 처리할 컴퓨터가 통신 회선을 통해 직접 연결된 형태
 - 데이터 송 · 수인 중간에 사람 혹은 기록 매체가 개입되지 않음
 - 정보 통신 업무의 대부분을 차지하는 실시간 처리가 요구되는 작업에 주로 사용됨
실시간 처리 시스템  - 데이터가 발생한 즉시 처리하여 그 결과를 되돌려 주는 방식
 - 은행 업무, 예약 업무, 각종 조희 업무 등에 사용
시분할 처리 시스템  컴퓨터를 사용할 수 있는 시간을 일정하게 쪼개 여러 개의 단말 장치가 정해진 시간 동안 번갈아 가며 컴퓨터를 사용하는 방식

정보 통신 시스템의 응용

   
온라인 실시간 처리  - 거래 처리
 - 질의 / 응답
 - 메시지 교환
온라인 일괄 처리  - 데이터 수집과 입력
 - 원격 일괄 처리

 

단말 장치

단말 장치(DTE)

데이터 통신 시스템과 외부 사용자와의 접속점에 위치하여 최종적으로 데이터를 입 · 출력 하는 장치

기능

     
입 · 출력 기능    
전송 제어 기능 입 · 출력 제어 기능  
회선 제어 기능 송 · 수신 제어 기능
오류 · 제어 기능
회선 접속 기능  
기억 기능    

내장 프로그램의 유무에 따른 분류

   
지능형 (스마트) 단말 장치  - CPU와 저장 장치가 내장된 단말 장치
 - 프로그램을 설치하여 단독으로 일정 수준 이상의 작업 처리가 가능
비지능형 (더미) 단말 장치  - 입력 장치와 출력 장치로만 구성
 - 단독으로 작업을 처리할 수 있는 능력이 없음

통신 제어 장치(CCU)

데이터 전송 회선과 주컴퓨터 사이에 위치하여, 컴퓨터가 데이터 처리에 전념할 수 있도록 컴퓨터를 대신해 데이터 전송에 관한 전반적인 제어 기능을 수행함

 

통신 제어 장치의 기능

   
전송 제어  다중 접속 제어, 교환 접속 제어, 통신 방식 제어, 우회 중계 회선 설정(경로 설정)
동기 및 오류 제어  동기 제어, 오류 제어, 흐름 제어, 응답 제어, 정보 전송 단위의 정합, 데이터 신호의 직 · 병렬 전환, 투과성, 정보 표시 형식의 변환, 우선권 제어
그 밖의 기능  제어 정보 식별, 기밀 보호, 관리 기능

전처리기(FEP)

호스트 컴퓨터와 단말기 사이에 고속 통신 회선으로 설치되며, 통신 회선 및 단말기 제어, 메시지의 조립과 분해, 전송 메시지 검사 등을 수행하므로, 컴퓨터의 부담이 적어짐

 

신호 변환 장치(DCE)

컴퓨터나 단말 장치의 데이터를 통신 회선에 적합한 신호로 변경하거나, 통신 회선의 신호를 컴퓨터나 단말 자이에 적합한 데이터로 변경하는 신호 변환 기능을 수행

   
모뎀
(MODEM)
 - 컴퓨터나 단말 장치로부터 전송되는 디지털 데이터를 아날로그 회선에 적합한 아날로그 신호로 변환하는 변조(MOdulation) 과정과 그 반대의 복조(DEModulation) 과정을 수행
 - 디지털 데이터를 공중 전화 교환망(PSTN)과 같은 아날로그 통신망을 이용하여 전송할 때 사용
 - 기능 : 변 · 복조 기능, 자동 응답 기능, 자동 호출 긴으, 자동 속도 조절 기능, 모뎀 시험 기능
DSU
(Digital Service Unit)
 - 컴퓨터나 단말 장치로부터 전송되는 디지털 데이터를 디지털 회선에 적합한 디지털 신호로 변환하는 과정과 그 반대의 과정을 수행
 - 신호의 변조 과정이 없이 단순히 유니폴라(단극성) 신호를 바이폴라(양극성) 신호로 변환하여 주는 기능만 제공하기 때문에 모뎀에 비하여 단순
 - 디지털 데이터를 공중 데이터 교환망(PSDN)과 같은 디지털 통신망을 이용하여 전송할 때 사용됨
 - 송수신 기능과 타이밍 회복 기능을 DSU 자세에서 수행함
 - 속도가 빠르고, 오류율이 낮음
코덱
(CODEC)
 - 아날로그 데이터를 디지털 통신 회선에 적합한 디지털 신호로 변화하거나 그 반대의 과정을 수행
 - 펄스 코드 변조(PCM) 방식을 이용하여 데이터를 변환

DTE/DCE 접속 규격

단말 장치(DTE)와 회선 종단 장치(DCE) 간의 접속을 정확하게 수행하기 위한 기계적, 적기적, 물리적, 논리적 조건을 사전에 정의해 놓은 규격으로, OSI 참조 모델의 물리 계층에 관계됨

접속 규격 표준안

     
ITU-T V 시리즈  공중 전화 교환망(PSTN)을 통한 DTE/DCE 접속 규격
 - V.24 : 기능적, 절차적 조건에 대한 규정
 - V.28 : 전기적 조건에 대한 규정
X 시리즈  공중 데이터 교환망(PSDN)을 통한 DTE/DCE 접속 규격
 - X.20 : 비동기식 전송을 위한 DTE/DCE 접속 규격
 - X.21 : 동기식 전송을 위한 DTE/DCE 접속 규격
 - X.25 : 패킷 전송을 위한 DTE/DCE 접속 규격
IEEE RS-232C  공중 전화 교환망(PSTN)을 통한 DTE/DCE 접속 규격
 - V.24, V.28, ISO2110을 사용하는 접속 규격과 기능적으로 호환성을 가지며, 현재 가장 많이 사용됨

RS-232C 커넥터

25핀으로 구성, 거리는 15m 이하, 데이터 신호 속도는 최고 20kbps이며, 전이중/반이중, 동기/비동기 모두에 대응함

다중화기

주파수 분할 다중화기(FDM)

  • 통신 회선의 주파수를 여러 개로 분할하여 여러 대의 단말 장치가 동시에 사용할 수 있도록 한 것
  • 전송 신호에 필요한 대역폭보다 전송 매체의 유효 대역폭이 큰 경우에 사용
  • 다중화기 자체에 변 · 복조 기능이 내장되어 있어 모뎀을 설치할 필요가 없음
  • 다른 다중화기에 비해 구조가 간단하고 가격이 저렴함
  • 대역폭을 나누어 사용하는 각 채널들 간의 상호 간섭을 방지하기 위한 보호 대역(Guard Band)이 필요함
  • 보호 대역(Guard Band) 사용으로 인한 대역폭의 낭비가 초래됨
  • 저속(1200baud 이하)의 비동기식 전송, 멀티 포인트 방식, 아날로그 신호 전송에 적합함

시분할 다중화기(TDM)

  • 통신 회선의 대역폭을 일전항 시간 폭(Time Slot)으로 나누어 여러 대의 단말 장치가 동시에 사용할 수 있도록 한 것
  • 디지털 회선에서 주로 이용하며, 대부분의 데이터 통신에 사용됨
  • 다중화기의 내부 속도와 단말 장치의 속도 차이를 보완해 주는 버퍼가 필요함
   
동기식 시분할 다중화기
(STDM)
 - 모든 단말 장치에 균등한(고정된) 시간 폭을 제공
 - 전송 매체의 데이터 전송률이 전송 디지털 신호의 데이터 전송률을 능가할 때 사용
 - 전송할 데이터가 없는 경우에도 시간 폭이 제공되므로 효율성이 떨어짐
비동기식 시분할 다중화기(ATDM)  - 전송할 데이터가 있는 단말 장치에만 시간 폭을 제공하므로 전송 효율이 높음
 - 동기식 시분할 다중화기에 비해 많은 수의 단말기들을 전송매체에 접속할 수 있지만, 접속에 소요되는 시간이 김
 - 데이터 전송량이 많아질수록 전송 지연이 길어짐
 - 주소 회로, 흐름 제어, 오류 제어 등의 기능이 필요하므로 장비가 복잡하고, 가격이 비쌈
 - 지능 다중화기, 확률적 다중화기, 통계 시분할 다중화기라고도 함

역 다중화기(Inverse Multiplexer)

  • 광대역 회선 대신에 두 개의 음성 대역 회선을 이용하여 데이터를 전송할 수 있도록 하는 장치
  • 광대역 통신 회선을 사용하지 않고도 9600bps 이상의 광대역 속도를 얻을 수 있으므로, 비용을 절감할 수 있음
  • 하나의 통신 회선이 고장 나더라도 나머지 하나의 회선을 통해 1/2 속도로 전송을 계속 유지할 수 있음
  • 여러 가지 변화에 대응해 여러 가지의 전송 속도를 얻을 수 있음
  • 음성 회선의 특성상 두 회선의 상대적 전송 지연이 발생할 수 있음

집중화기

집중화기(Concentrator)

  • 하나 또는 소수의 회선에 여러 대의 단말기를 접속하여 사용할 수 있도록 하는 장치
  • 실제 전송할 데이터가 있는 단말기에만 통신 회선을 할당하여 동적으로 통신 회선을 이용할 수 있도록 함
  • 한 개의 단말 장치가 통신 회선을 점유하게 되면 다른 단말 장치는 회선을 사용할 수가 없으므로, 다른 단말기의 자료를 임시로 보관할 버퍼가 필요함
  • 회선의 이용률이 낮고, 불규칙적인 전송에 적합함

데이터 처리 시스템

  • 정보 통신 시스템 중 데이터의 처리 기능을 하는 컴퓨터를 의미
  • 통신 소프트웨어를 실행하고 송수신되는 자료를 처리하는 등 데이터 통신 시스템 전체를 제어
  • 기계 장치인 하드웨어와 하드웨어를 움직이는 소프트웨어로 구성
   
하드웨어  - 중앙처리장치 : 사람의 두뇌와 같이 컴퓨터 시스템에 부착된 모든 동작을 제어하고 명령을 실행하는 장치로, 제어장치, 연산장치, 주기억장치로 구성
 - 주변장치 : 컴퓨터의 필수적인 부분은 아니지만 비교적 근거리에 위치하여 컴퓨터를 구성하는 보조기억장치와 입 · 출력 장치를 말함
소프트웨어  - 운영체제 : 사용자의 편의를 도모하는 동시에 시스템의 생산성을 높이기 위한 프로그램의 모임으로, 제어 프로그램과 처리 프로그램으로 나뉨
 - 통신 소프트웨어의 주요 기능 : 데이터 전송 회선과 통신 제어 장치를 이용하여 컴퓨터와 터미널 간의 데이터를 송 · 수신하기 위한 프로그램을 총칭하는 것으로, 데이터의 송 · 수신, 통신 하드웨어 제어, 사용자 인터페이스 제어 등의 기능을 함

 

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