03 1 정보통신시스템
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정보통신시스템의 개념
• 멀리 떨어진 정보원과 정보 목적지 사이에서 정보를 전송·처리하려고 여러 구
성요소를 상호 유기적으로 결합한 시스템
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정보통신시스템의 구성요소
• 기능 면
• 정보전송시스템(데이터 전송계)
• 정보처리시스템(데이터 처리계)
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단말장치 : DTE, Data Terminal Equipment
신호변환장치 : DCE, Data Communication Equipment
통신제어장치 : CCU, communication control unit
단말장치 : DTE, Data Terminal Equipment
신호변환장치 : DCE, Data Communication Equipment
통신제어장치 : CCU, communication control unit
정보통신시스템의 구성도
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정보통신시스템 구성요소의 기능
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정보통신시스템의 하드웨어와 소프트웨어
• 정보전송시스템과 정보처리시스템으로 분류 가능
• 정보전송시스템
– 정보 전송 하드웨어, 정보 전송 소프트웨어
• 정보처리시스템
– 정보 처리 하드웨어, 정보 처리 소프트웨어
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단말장치
• 디지털데이터 전송 시스템에서 최종적으로 데이터를 송ㆍ수신
하는 기능을 수행하는 데이터의 입출력 장치로, 인간과 컴퓨터간
의인터페이스 역할
– 지능형(Intelligent, Smart) 단말장치: CPU를 내장해 일정 수준 이상의 작
업 처리가 가능, 네트워크 환경에서 분산 처리를 수행하기 위한 용도로 사
용
– 비지능형단말장치(더미(Dummy) 단말장치) : 입력장치와 출력 장치로만
구성, 작업을 처리할 수 있는 능력이 없음
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단말장치 단말기(端末機, terminal, 터미널, 문화어: 말단)은 컴퓨터나 컴퓨팅 시스템에
데이터를 입력하거나 표시하는 데 쓰이는 전자 하드웨어 기기이다. 컴퓨터 터미널은 인
간과 컴퓨터의 인터페이스 (HMI)의 한 예이다.
단말장치의 기능 및 구성(1)
• 단말장치의 기능
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입출력 기능 외부로부터 데이터를 입력하고, 처리한 결과를다시 외부로 출력
하는 기능
통신(전송)제어
기능
장비간의 정확한 데이터송ㆍ수신을 위한 전송 제어절차를 수행하
는 것으로, 송ㆍ수신 제어, 입출력제어, 오류 제어기능을 수행하는
기능
기억기능 송ㆍ수신 정보의 일시적인 저장 및 처리 기능
정보단말장치의 기능 및 구성(2)
• 단말장치의 구성
– 입출력 장치부 : 입력 장치와출력 장치로 구성
– 전송 제어장치 (TCU; Transmission Control Unit)
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회선접속부 단말기와 통신 회선을 물리적으로 연결하는 기능을
수행
회선제어부 회선 접속부의 물리적 접속으로 들어온 데이터의 조
립과 분해, 데이터의 버퍼링 기능, 오류제어 등 전송
제어 기능을수행
입출력 제어부 입출력 장치의 직접적인 제어 기능을 수행
신호변환장치(1)
• 모뎀 (MODEM; MOdulator + DEModulator)
• 디지털서비스유닛 (DSU; Digital Service Unit)
• 코덱(CODEC, COder/DECoder)
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신호변환장치(1)
• 모뎀 (MODEM; MOdulator + DEModulator)– 변조기(Modulator)와 복조기(DEModulator)의 합성어.
– 아날로그 통신 회선에서 디지털 정보를 아날로그 신호로 변환하는 변조 기능과아닐로그 신호로부터 다시 원래의 디지털 정보를 추출해내는 복조 기능을수행하는신호변환 기기
• 모뎀의 기능– 왜곡등의 잡음을 줄여 정확한 데이터를전송
– 장거리 전송을하기 위해 신호의 증폭 기능을가짐
– 변복조기를 이용한다는것은 기존의 아날로그회선을 이용한다는것 이므로 속도는 느린 편임
– 자동호출 기능, 자동응답 기능, 자동 속도조절 기능, 고장 장애시험 기능 등
– 변복조기 검사를위해 패턴발생기와 패턴 비교기 필요
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신호변환장치(2)
• 디지털서비스유닛 (DSU; Digital Service Unit)
– 컴퓨터나 단말 장치로부터 전송되는 디지털데이터를 전송 회선에적합한
디지털 신호로 변환하는 과정과그 반대의과정 수행
– 신호의 변조 과정 없이 단순히 유니폴라(단극성) 신호를 바이폴라(양극성)
신호로 변환하여주는 기능만 제공하기 때문에 모뎀에비해구조가 단순함
– 송 · 수신기능과 타이밍 회복 기능을 DSU 자체에서 수행
– 속도가 빠르고, 오류율이 낮음
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신호변환장치(3)
• 코덱(Coder/Decoder)
– 아날로그 데이터를디지털 회선을 통하여 전송하기위해 디지털 형태로전
환하는것으로 코덱을 이용
• 코덱(CODEC, COder/DECoder)
– COder : 아날로그 데이터를 디지털 신호로 변환
– DECoder : 디지털 신호를원래의 아날로그 데이터로 변환
– 펄스 코드 변조(PCM)을 방식을이용하여 데이터 변환
– 주로이동 통신 분야나 멀티미디어 분야에 사용됨
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통신회선
• 유선매체
– 1) 꼬임선(Twisted Pair Cable)
– 2) 동축케이블(Coaxial Cable)
– 3) 광섬유 케이블(Optical Fiber Cable)
• 무선매체
– 1) 라디오파
– 2) 지상마이크로파
– 3) 위성마이크로파
– 4) 이동통신
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통신회선-유선매체
• 1) 꼬임선(Twisted Pair Cable)
– 전기적 간섭현상을 줄이기 위해 두가닥의 절연된 구리선이 균일하게서로
감겨있는 형태의 케이블(꼬임선)
– 하나의 케이블에여러 쌍의꼬임선들을 절연체로피복하여 구성함
– 설치가 쉽고가장 값이저렴한 전송매체이므로흔히 사용
– 전화시스템의 근간을 형성
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통신회선-유선매체
• 2) 동축케이블(Coaxial Cable)
– 중심도체를 플라스틱 절연체를 이용하여 감싸고, 이를 다시 외부 도체를
이용하여감싸는 형태로 구성됨
– 고주파 전송이가능하며, 혼선이 없음
– 광대역 전송, 장거리 전송에적합
– 아날로그와 디지털 신호 전송에 사용되며 용도가가장 다양한 전송매체
– 혼선, 감쇠, 전송 지연이적음
– 이용 분야 : 장거리 전화 및텔레비전 방송, 근거리 통신망등
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통신회선-유선매체
• 3) 광섬유 케이블(Optical Fiber Cable)
– 유리를 원료로 하여 제작된 가드다란광섬유를 여러가닥 묶어서 케이블 형
태로만든 것으로 광케이블리라고도함
– 빛의 전반사 도파 원리를 이용
– 전력 유도나 전자유도에 영향을 받지 않으므로 잡음이나 누화가 거의 없
음
– 높은 주파수를 사용하므로 높은 전송 대역폭으로장거리 전송과 광대역 전
송가능
– 온도 변화에 안정적이며, 신뢰성이 높고, 에러 발생률이 낮음
– 보다 넓은 리피터 설치 간격을가짐
– 이용 분야 : 장거리 중계선, 가입자 회선 및근거리 통신망(LAN), 전화국 간
의중계선 등
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통신회선-유선매체
• 3) 광섬유 케이블(Optical Fiber Cable)
• 코어(Core) : 빛이전파되는 영역으로, 클래드보다 높은굴절률을가짐
• 클래딩(Cladding) : 코어보다 약간 낮은 굴절률을가지므로 코어의 빛이 외부
로빠져 나가지 못하게 하고, 코어를 외부로부터 보호함
• 재킷(Jacket) : 습기, 마모, 파손 등의 위험으로부터내부를 보호함
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통신회선-무선매체
• 1) 라디오파
– 통신장비의 이동이 빈번하고 통신 회선을 이용하기 어려운지역 간의 통신
에 이용하도록무선 주파수를사용하는 방식
– 주로장거리 통신 서비스에이용되며, 동축 케이블이나 광섬유 케이블의 대
용으로 FM 라디오파, UHF, VHF 등의 TV나 휴대폰 등의 음성전송에 이용
됨
– 감쇠율이 적어동축 케이블에 비해 중계기가 훨씬 적게 듬
• 2) 지상마이크로파
– 포물선 모양의 접시형 안테나를 이용하며, 장거리전송을 위해 마이크로파
중계탑을 여러개 사용
– 광대역 통신, 다중 통신, 장거리 통신이 가능
– 이용 분야 : TV, 레이더탐지, PCS, 무선 LAN 등
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통신회선-무선매체
• 3) 위성마이크로파
– 지상에서 약 35,860km 상공에 위성을 띄워 놓고 지상의 여러 송수신 국을 서
로 연결(지상 마이크로파 중계국 역할)
– 지상 송신국에서 안테나 빔을 이용하여 송신한 신호를 증폭(아날로그 전송)하
거나 재생(디지털 전송)해 다른 주파수로 바꾼 후 지상 수신국으로 송신
– 통신위성은 어떤 주파수 대역을 수신(상향 링크)하여 증폭하거나 재생하여 송
신(하향 링크)
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통신회선-무선매체
• 4) 이동통신– 이동체통신이라고도 하며 고정된 통신과 반대되는 개념
– 항공기·선박·열차·자동차 등 계속 움직이는 대상에서 일반 전화로 통신할
때나 이들 이동체 상호 간에 일어나는 무선통신
– 시스템은 서비스 종류에 따라 이동국, 기지국, 교환국으로 구성
• 이동국은 모든 이동체에 설치된 통신 단말기
• 기지국은 이동국과 교환국의 연결 기능이 있으며 안테나, 송수신기, 제어 부분
등으로 구성
• 교환국은 이동 통신망과 일반 공중망을 연결하는 기능을 하고, 이동가입자의
위치를 검출하거나 가입자 상호 간의 정보 교환하는 데 사용
– 국내 이동 통신 서비스는 800MH대의 주파수 대역을 주로 사용
– 이동 통신의 종류는 무선 전화기, 차량용 전화기, 휴대폰, 휴대용 무전기,
무선 호출기 등
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통신제어장치(1)
• 통신제어장치(CCU, Communication Control Unit)의기능
– 데이터 전송 회선과 주 컴퓨터 사이에위치하여, 컴퓨터가 데이터 처리에
전념 할 수 있도록 컴퓨터를 대신해데이터전송에 관한전반적인 제어 기능
을수행
• 기능
– 전송제어 : 다중접속 제어, 교환 접속 제어, 통신 방식 제어, 우회 중계 회
선설정
– 동기 및오류 제어 : 동기제어, 오류 제어, 흐름 제어, 응답 제어, 정보전송
단위의정합, 데이터 신호의직·병렬 변환, 투과성, 정보 표시 형식의 변환,
우선권 제어
– 그 밖의기능 : 제어 정보 식별, 기밀 보호, 관리 기능
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통신제어장치(1)
• 통신제어장치의종류
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통신제어장치(CCU,
Communication Control
Unit)
- 전송 문자의 조립과 분해기능을 수행
통신제어처리장치(CCP,
Communication Control
Processor)
- 문자는 물론 메시지의 조립과 분해 기능을 수행
전처리기(FEP, Front End
Processor)
- 호스트 컴퓨터와 단말기사이에 고속 통신 회선
으로 설치
- 통신 회선 및 단말기 제어, 메시지의 조립과분해,
전송 메시지 검사 등을 수행하므로, 컴퓨터의 부담
이 적어짐
통신제어장치(1)
• 통신제어장치의 분류
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비트버퍼방식 - 비트 단위의 처리만 수행하므로기능이 단순하나, 컴퓨터
의 처리부담이 크고 일반적으로 컴퓨터에 내장되어 사용됨
문자버퍼방식 - 수신되는 비트를 모아문자로 조립하고, 문자를다시 비
트로 분해하는기능을 수행
블록버퍼방식 - 수신되는 문자를 다시 모아 블록단위로 조립하고, 분해
하는 기능을수행
- 하드웨어의 비용 및 컴퓨터의부하가 문자 버퍼 방식에
비해 별로경감되지 않으므로 거의 사용하지 않음
메시지버퍼방식 - 블록을 모아 메시지의 형태로 조립하고 분해하는기능을
수행
- 컴퓨터에 걸리는 부하가가장 적으나 큰 버퍼가필요
- 대규모 데이터 통신 시스템에서 많이 사용
인터페이스와 접속 규격 - DTE/DCE 접속규격(1)
• 접속규격제정목적
– 단말 장치(DTE)와 회선 종단 장치(DCE) 간의 접속에 대한 기준이없이 세
계 각국의 생산 업자들이 독자적인 방법으로 생산한다면 이들을서로 연결
했을때 혼란이 오게된다. 이를 방지하기위해 ITU-T, EIA, ISO 등의 표준안
제정 기관에서는 단말장치와 회선 종단 장치 사이의 접속 규격을 위한 표
준안을제시하고 있으며, 장비 생산업체에는 이러한 표준안에 의거하여 장
비를 생산하도록 권고하고있음
• DTE/DCE 접속특성
– 물리적, 전기적, 기능적, 절차적 특성을 고려하여수행되어야 함
– 기계적 특성 : 접속 핀의크기, 개수, 핀 사이의간격 등에관한 물리적 특성
– 전기적 특성 : 전압레벨의사용에 관한 특성
– 기능적 특성 : 각핀마다 설정할 기능에 대한 특성
– 절차적 특성 : 신호의 전송절차 등에 관한 특성
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인터페이스와 접속 규격 - DTE/DCE 접속규격(1)
• 접속규격표준안
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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 전송을위한 DTE/DCE 접속규격
- X.21 : 동기적전송을 위한 DTE/DCE 접속규격
- X.25 : 패킷 전송을 위한 DTE/DCE 접속 규격
EIA RS-232C - 공중 전화 교환망(PSTN)을 통한 DTE/DCE 접속 규격
- V.24, V.28, ISO2110을 사용하는 접속규격과기능적
으로 호환성을 가지며, 현재 가장 많이 사용됨
RS-449 - 고속 데이터 통신을 위한 DTE/DCE 접속 규격
- RS-232C의 단점을 보완하기 위한 새로운 표준
- 거리에 제한이 없고, RS-232C에비해 속도가 빠름
ISO ISO 2110 - 공중 전화 교환망(PSTN)을 통한 DTE/DCE 접속 규격
-주로 기계적 조건에 대한규정을 함
인터페이스와 접속 규격 - DTE/DCE 접속규격(1)
• RS-232C 커넥터
– DTE/DCE 접속 규격으로는 RS-232C가가장 많이이용됨
– 25핀으로 구성된 커넥터로, 전송거리는 15m 이하
– 데이터 신호속도는 최고 20Kbps
– 전이중/반이중, 동기/비동기 모두에 대응
• 주요핀의기능
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핀번호 핀이름 기능
1 FG - 보호용 접지 회로
2 TXD - 송신 데이터. 데이터를 송신하는 기능
3 RXD - 수신 데이터. 데이터를 수신하는 기능
4 RTS - 송신 요청. DTE에서 DCE한테 송신하는 기능
5 CTS - 송신 준비 완료. DCE에서 DTE한테 송신 준비 완료를 알리는 기능
6 DSR - DCE 정상 상태. DCE의 동작을 알리는 기능
7 SG - 신호 접지. 모든 신호의 기준 전압으로 되어 있음
8 DCD - 수신선 신호감지. DCE가 선로 쪽으로부터 감지할수 있는신호를 수신하고 있음을
DTE에 알리는 기능
20 DTR - DTE 정상 상태. DTE가 정상 동작을 하고 있음을 DCE에 알리는 기능
22 RI -링 감지신호. 상대편으로부터 링 신호가 들어오고 있다는 것을 DTE에알리는 기능
데이터처리시스템
• - 정보통신 시스템 중 데이터의 처리 기능을 하는컴퓨터를 말함
• - 컴퓨터는 통신 소프트웨어를 실행하고 송·수신되는 자료를 처
리하는 등 데이터통신시스템의 전체를 제어함
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데이터처리시스템
• 하드웨어(Hardware)
– - 시스템을 구성하는 물리적인부품, 즉 기계적인장치들을 의미함
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중앙처리장치 제어장치 - 컴퓨터에 있는 모든 장치의 동작을 지시, 감독하는
역할
연산장치 - 제어장치의 명령에 따라 실제로 연산을수행
주기억장치 - CPU가 직접 접근하여데이터를 처리할 수 있는기억
장치로 현재 수행되는 프로그램과 데이터가저장됨
주변장치 보조기억장치 - 하드디스크, CD-ROM, DVD 등
입·출력장치 - 키보드, 마우스, 스캐너, 모니터, 프린터, 스피커 등
데이터처리시스템
• 소프트웨어(Software)
– - 컴퓨터 전체를 작동시키거나 사용자가 컴퓨터를 이용하여 특정 업무를
처리할 수 있게개 발된 프로그램
– -하드웨어 전체를 운영하는시스템 소프트웨어와 특정 업무를 처리하기위
한 응용소프트웨어로구분됨
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운영체제 제어 프로그램 - 컴퓨터 전체의작동 상태 감시, 작업의 순서지정,작
업에사용되는 데이터 관리 등의 역할수행
- 감시 프로그램, 작업 관리 프로그램, 데이터 관리프
운영체제 로그램이 있음
처리 프로그램 -제어 프로그램의지시를 받아 사용자가 요구한 문제
를 해결하기위한 역할수행
- 언어 번역 프로그램, 서비스 프로그램이있음
통신 소프트웨어의주요기능 - 데이터 전송 회선과통신 제어장치를 이용하여 컴퓨
터와터미널 간의 데이터를송·수신하기 위한 프로그램
을 총칭, 데이터송수신, 통신 하드웨어제어, 사용자 인
터페이스제어등의 기능이있음