정보 전송의 기본요소

1. 아날로그 신호

연속된 파형인 아날로그 신호는 자연계에 포함되어 있으며, 주기 신호와 비주기 신호로 분류할 수 있다. 주기 신호는 다시 정현파와 비정현파로 분류한다. 비정현파에는 계단파, 직선파, 삼각파가 있는데, 대표적인 비정현파는 컴퓨터 내부 클록의 파형이다.

 

2. 디지털 신호

디지털 신호는 이산 신호로, 물리량을 유사한 숫자로 표현하는 것이다. 아날로그 신호를 디지털화하려면 신호뿐만 아니라 시간도 디지털화해야 한다.

이때, Hz라는 단위는 디지털 주파수에서 사용할 때와 아날로그 주파수에서 사용할 때 다른 의미이므로 구별해 사용한다. 예를 들어, 전화선을 사용할 때는 주파수가 3,200Hz인 아날로그 신호는 있지만 디지털 신호는 없다. 주파수가 3,200Hz인 디지털 신호는 1을 뜻하는 5V와 0을 뜻하는 0V가 1초 동안에 3,200번 반복하는 펄스를 나타낸다.

 

3. 진폭

진폭은 신호의 크기나 세기로, 단위는 V(볼트)를 사용한다. 음성의 크기가 바로 진폭이다.

 

4. 주파수

단위 시간당 사이클을 반복하는 횟수로, 단위는 Hz(헤르츠)를 사용한다.

 

5. 위상

 

임의의 시간에서 반송파 사이클의 상대적인 위치이다. 단위는 도를 사용한다.

 

6. 속도

 

데이터 신호 속도는 1초 동안 전달되는 비트수로, 전송속도를 나타낸다. 데이터 전송속도는 단위 시간에 전송되는 데이터양으로 결정된다. 데이터양으로는 바이트, 문자, 블록, 패킷 등을 사용하고, 단위 시간으로는 초, 분, 시간을 사용한다. 데이터 전송속도는 회선의 실제 용량을 나타내는 데는 적합하나, 시스템마다 문자, 블록 등이 달라질 수 있어 흔히 쓰는 표현은 아니다. 단위는 자/분을 많이 사용한다. 메시지는 크기가 일정한 블록 단위로 분할하여 전송하는데, 이때 분할된 블록 단위를 패킷이라고 한다.

변조 속도는 신호를 변조하는 과정에서 1초에 몇 회 변조가 발생했는지 나타내는 것으로 단위는 보를 사용한다. '보'라는 병칭은 전신 코드를 발명한 보드의 이름에서 유래하였다. 변조된 신호(진폭, 주파수, 위상)는 신호를 변화한 위치(유의 시간)에 정보를 표시하는데, 이 변화점 사이에 있는 간격이 가장 짧은 시간의 역을 변조 속도라고 한다. 즉, 0 또는 1을 나타내는 펄스의 수를 1초 동안 몇 개 포함하였는지를 의미한다.

데이터 신호 속도와 변조 속도는 전송 형태에 따라 일치할 때도 있고, 일치하지 않을 때도 있다. 직렬 전송에서 는 진폭 변조나 주파수 변조된 교류 신호의 한 변화점에서 1비트의 정보만 전송하므로 변조 속도와 신호 속도가 일치한다. 그러나 병렬 전송이나 위상 변조에서는 한 변화점에서 비트 여러 개를 전달하기 때문에 변조 속도와 신호 속도가 일치하지 않는다.

 

7. 통신 용량(전송 용량)

 

전송 채널을 이용해 오류 없이 정보를 전송할 수 있는 최대 속도를 전송 용량이라고 한다. 전송 채널의 정보량은 대역폭과 신호 전력, 채널 잡음과 관련이 있는데, 단위는 bps를 사용한다.

 

8 오류율

 

오류는 통신회선의 순간 절단 현상, 잡음, 감쇄, 혼선, 찌그러짐, 펄스 성 잡음과 에코 현상, 장치의 기계적 구조적 원인, 전원의 중단 등 전기적 원인 등의 이유로 발생할 수 있다.

데이터 전송 시 발생하는 장애의 주요 형태는 신호 감쇄, 자연 왜곡, 잡음의 형태가 있다.

신호 감쇄는 먼 곳까지 전송할 때 거리가 멀어질수록 전자적 신호의 세기가 점차 약해지는 현상을 말한다.

자연 왜곡은 전송매체를 이용해 전달하는 신호의 속도가 주파수에 따라 차이가 나는 현상이다. 주로 유도 전송매체(꼬임선, 동축 케이블, 광케이블)에서 발생하는데, 매체마다 주파수 특성이 다르기 때문이다.

잡음은 전송로에서 전송 신호에 포함되는 불필요한 신호를 말한다.