Digital Transmission (1)

저번 시간에 Data, Signal을 알아봤다

데이터는 아날로그,디지털로 나눠지고 시그널도 아날로그,디지털로 나눌 수 있다

그러면 데이터를 시그널로 전송하는 방법은

Digital data -> Digital Signal

Digital data -> Analog Signal

Analog data -> Digital Signal

Analog data -> Analog Signal

네 가지 방법이 있을거 같다.

 

이번 시간에는 Digital data -> Digital Signal에 대해 알아보자.

(참고로 Digital - Digital은 유선 랜wired LAN 통신에서 사용한다고 함)

 

Line Coding

회선 부호화

0과1의 디지털 데이터를 -> 0과1의 디지털 시그널로 변환하기.

 

예를들면 디지털 데이터를 전송 할 때 0은 0V로, 1은 5V로 신호를 줄 수 있다.

이런 식으로 데이터를 신호로 변환하는 방법들을 알아볼것이다.

 

Data Element, Signal Element 

data를 signal로 보낼 때 data와 signal의 가장 작은 단위

라고 하는데..

data를 한 번에 몇bit씩 보내는지,

한 번에 신호가 몇번 꺾여 표현되는지 로 생각하고싶다..

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데이터를 신호로 변환할 때 고려사항

 

BandWidth 더 적은 대역폭을 지원하는 인코딩 방식이 좋다.

(1data symbol = 1signal symbol인 방식과 1data symbol = 2signal symbol인 방식이 있을 때, 후자가 bandwidth가 높다) 

대충 우글우글거리는게 복잡해서 별로라는듯

 

DC components 0v인것을 제외하고, 한 voltage로 일정하게 지속(주파수0)되는 경우가 생길 가능성이 있을 때 DC component 문제가 있다고 한다.

몇몇 장비는 주파수가 0인 일정한 신호를 받기 힘들다나.

 

Synchronization 신호를 주고받을 때 오실레이터라는 장치가 신호를 딱딱 끊어서 먹기쉽게 준다고?함. 근데 오차가 좀 발생하더라도 하나의 신호가 어디부터 어디까지인지 명확하게 알기 쉬운 경우에는 self clocking을 할 수 있다고 함. 근데 만약에...신호가 한 voltage로 일정하게 유지된다?.. 어디부터 어디까지가 한 신호인지 오실레이터도 알 수가 없어;;

 

Bandwidth는 낮은게 좋고 DC components는 없는게 좋고 Synchronization issue는 없는게 좋겠다.

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여러가지 line coding 방식들

 

Unipolar

 

 

Polar

 

Bipolar

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Block Coding -NRZ-I

 

sync 문제를 해결 할 수 있는 방법이다.

NRZ-I line coding 방식에서 데이터가 0000일 때 DC component, Sync 문제가 발생하는데,

Block Coding을 이용하면 Sync 문제를 없앨 수 있다.(DC component는 그대로임)

 

Blcok Coding은 mB/nB 코딩이라고도 하는데, 

우리는 4B/5B 방식을 예시로 볼 거고, 이것은 4bit짜리 블록을 5bit짜리로 치환한다는 것으로 보면 된다.

 

http://www.ktword.co.kr/test/view/view.php?m_temp1=1453

4B/5B mapping table이다.

원래 비트 4비트를 표를 보고 해당하는 5비트짜리로 치환하면 된다.

 

5비트짜리 블록을 살펴보면, 앞뒤로 어떤 것이 붙어도 0이 3번 초과하여 연속하지 않게 된다.

이 덕분에 Sync 맞추기가 용이하게 된다.

 

Sender -> 4B/5B encoding -> NRZ-I encoding -> Digital Signal -> NRZ-I decoding -> 4B/5B decoding -> Receiver

 

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Scrambling - B8ZS -AMI

 

line coding에서 AMI 방식의 단점은 딱 하나가 있는데, 0000... 이 연속으로 올 때, Sync 문제가 발생한다는 것이다.

 

0이 연속으로 8번 오는 경우,

0000 0000 -> 0001 1011 로 변환하게 되는데, 중요한 점은

000V B0VB (V: violation.규칙위반 , B: bipolar) 으로 해야한다.

 

원래 AMI방식을 살펴보면, 0일 때는 0V, 1일 때는 매번 inversion 하며 양전압, 음전압을 표시하게 된다.

(11011일 때 +-0+- 또는 -+0-+)

그런데 V(violation.규칙위반)인 경우에는 inversion 규칙을 위반하고, 이전에 나온 1의 전압과 같은 전압을 내보내야 한다.

(1101V일 때 +-0++ 또는 -+0--)

B인 경우에는 원래 1을 표현하는 방식대로 하면 된다(inversion)

예를 들어 기존 전압이 +인 경우 000VB0VB => 000+-0-+