[네트워크 관리] 통신회선과 다중화 전송

1. 통신회선의 접속 방식의 종류와 특징

통신회선의 접속 방식의 종류와 특징을 알아보려고 합니다. 우선 통신회선 접속 방식은 4가지의 종류가 있습니다.
점-대-점 회선 방식(Point-to-Point Line), 다지점 회선 방식(Multipoint Line), 집선 회선 방식(Line Concentration), 회선 다중 방식(Line Multiplexing) 이렇게 나누어 집니다.

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1.1 점-대-점 회선 방식

• Point-to-Point Line
• 컴퓨터 시스템과 단말기를 전용회선으로 직접 연결한다.
• 두 장치간 전용 링크(link)로 활용한다.
• 채널의 전체 용량은 두 기기 간의 전송을 위한 용도로만 사용된다.
• 주로 고속 통신/처리에 이용한다.
• FSB, BSB

응답이 빠르다는 장점을 가지고 있지만 회선 구축에 많은 비용이 듭니다.
ex) 컴퓨터와 주변기기 (PS/2 키보드, PS/2 마우스)의 관계

점-대-점 회선 방식

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1.2 다지점 회선 방식

• Multipoint Line 또는 Multidrop Line
• 컴퓨터 시스템에 연결된 전송회선 1개에 여러 개의 단말기에 공유
• 단말을 위한 채널의 할당은 시간적으로 분리된다.
• ex)USB 허브를 통한 주변 장치 연결
• 관련 기술: 폴링, 선택, 경쟁

다지점 회선 방식

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*폴링(polling)

• 단말기에서 컴퓨터로 데이터를 전송할 때 사용한다.
• 컴퓨터가 단말에 감시 신호를 보내 송신할 데이터가 있는지 주기적으로 검사한다.

*선택(selection)

• 컴퓨터에서 단말에 데이터를 전송할 때 주로 사용한다.
• 송신되는 데이터에 단말의 주소를 명기한다.

*경쟁(conetention)

• 단말 장치가 서로 경쟁하면서 회선에 접근하는 방법이다.
• 가장 간단하지만 효율적이진 않다.

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1.3 집선 회선 방식

• Concentraion Line
• 일정 지역 내의 중심에 집선 장치를 설치하고 여기에  여러 대의 단말기를 연결하는 방식이다.
• 단말기에서 저속으로 전송되는 데이터를 모아서 고속으로 전송하는 역할이다.
• 장점으로는 통신 회선을 효율적으로 사용할 수 있고, 단말기의 회선 사용률이 낮을 경우 유용하다.

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1.4 회선 다중 방식

• Multipelxing Line
• 집선 회선 방식과 유사하다.
• 일정 지역 내에 있는 여러 대의 단말기를 지역의 중심에 설치된 다중화 장치에 연결하고, 다중화 장치와 컴퓨터 사이에 대용향 회선으로 연결하는 방식이다.
• 회선 사용률이 비교적 높은 단말기의 데이터 통신에도 적용할 수 있다는 장점을 가지고 있다.

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2. 다중화 전송의 개념

• Multiplexing, 다중화기=MUX
• 하나의 통신로를 여러 가입자가 동시에 이용한다.
• 전송로 하나에 여러 개의 데이터를 같이 보낸다.
• 다중화 장치와 컴퓨터 사이는 고속의 대용량 회선으로 연결한다.
• 전송로의 이용 효율이 매우 높다.
• 경제적이며, 유지보수가 용이하다.

 
*종류

• 주파수 분할 다중화(FDM)
• 시분활 다중화(TDM)
• 역다중화(DMUX)
• 파장 분할 다중화(WDM)
• 기타: 코드 분할 다중화(CDMA)

 
*멀티플렉서(다중화기): 여러 입력 신호를 결합하는 장비
*디멀티플렉서(데이터 분배기): 하나의 입력 신호를 여러 개로 분배하는 것

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3. 주파수 분할 다중화(FDM)

• Frequency Division Multiplexing / Multiple Access
• 하나의 전송로를 여러 개의 주파수를 이용하여 다수의 단말이 사용한다 = 브로드밴드
• 채널 간에 상호 간섭을 막으려면 보호 대역이 필요하다.(guard)

*브로드밴드(광대역): 아날로그 신호를 다수의 주파수로 나누어 하나의 채널로 전달
*내로우밴드(협대역): 일반적으로 음성신호 대비 대역폭이 좁은 대역
*베이스밴드: 디지털 신호를 하나의 채널로 전달

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4. 시분할 다중화(TDM)

• Time Division Multiplexing / Multiple Access
• 하나의 전송로를 여러 개의 시간으로 나누어 다수의 단말이 사용한다.
• 전송로 대역폭 하나를 시간 슬롯으로 나눠서(시간 분할) 사용한다.
• 상호 간섭을 방지하기 위하여 사용되는 가드(guard) 시간 간격을 추가한다.
• 내부에 버퍼 기억 장치가 필요하다.

 

5. 동기식 시분할 다중화

• 모두 동일한 시간 간격으로 분할하는 방식

 

6. 비동기식 시분할 다중화

• 전송 요구가 있는 채널에만 시간 슬롯을 동적으로 할당하여 전송 효율을 높인다.
• 똑같은 시간에 많은 양의 데이터 전송이 가능하다.
• 동기식 대비 슬롯 할당을 위한 별도의 슬롯이 필요하다.
• 동기식 대비 상대적으로 가격이 비싸다.

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7. 코드 분할 다중화(CDMA)

• Code Division Multiple Access
• 스펙트럼 확산 다중화
• 동일 주파수 대역에서 가장 용량이 크다.

 

역다중화(DMUX)

• De-Multiplexing
• 하나의 신호를 여러 개로 나눠서 다수의 전송로로 전송한다.

 

파장 분할 다중화(WDM)

• Wavelength Division Multiplexing / Multiple Access
• 하나의 광섬유를 여러개의 빛의 파장으로 나누어 다수의 단말이 사용한다.