2-1 정보통신개론

정보통신개론 중간고사 기출
1. 프로토콜 정의
두 개의 정보기기 사이에서 정보를 주고 받을 때 사용하는 통신 방법에 대한 규칙과 약속으로, 정보를 주고 받는 일정한 형식과 절차
 
2. TCP/IP 개념을 서술
TCP: 데이터를 패킷으로 잘게 나누고 패킷의 번호와 목적지 주소, 오류 검출용 정보를 첨가하여 전송 내용이 상대방에게 잘 전달되었는가 확인하는 통신규약
IP: 통신 경로를 선택하는 순서에 관한 규약, 이를 실제 목적지로 보내는 역할
 
3. 통신 프로토콜의 3요소
신택스는 메시지를 나타내는 형식을 의미한다.
시멘틱은 메시지 형식에 포함된 값의 의미를 말한다. 값의 의미에 따라 후속 처리절차가 결정된다.
타이밍은 송신 메시지의 전송 속도나 순서를 의미한다. (정상적인 수신이 이루어지도록)
 
4. 데이터 통신의 기능
데이터 통신의 목표는 데이터를 원하는 시간에 오류 없이 정확하게 전달하는 것이다. 이 목표를 달성하기 위해 메시지 동기화, 주소 지정, 오류 제어, 흐름 제어, 순서 제어, 다중화, 경로 배정, 보안 등의 기능이 요구된다.
 
5. 폴링 방식
서버가 다수의 터미널에게 돌아가면서 한 터미널씩 전송 권한을 주고 전송할 메시지가 없는 경우에는 다음 터미널에게 전송 권한을 넘겨주는 방식
- roll-call 폴링 방식(중앙형)
중앙제어국이 정해진 순서에 따라 단말기에게 전달할 데이터가 있는지, 없는지 조회하고 전송할 데이터가 있는 경우 다음 단말기에 poll하기 전에 중앙제어국에 데이터 전송, 전송할 데이터가 없는 경우 전송할 데이터가 없다는 신호를 중앙제어국에 전송
- hub-go-head(분산형)
중앙형 방식에 비해 전송 제어 문자를 적게 하고, 전송 회선에 부담을 줄일 수 있는 방식. 즉, 허가권을 갖고 단말기들끼리 통신권을 확보한다.
중앙형: 1차국에 프로그램 필요로 복잡, 경제적이지 않음 / 단말기의 통신 독점
분산형: 허가권을 넘기지 않으면 특정 및 지연 문제 발생 / 오버헤드 낮음, 전송 지연 문자 낮음
 
6. 셀렉팅 방식
컴퓨터에서 다수의 단말기에 데이터를 전송할 때 사용하는 방식
1. select-hold 방식
하나의 단말기를 선택하여, 데이터의 수신이 준비되어있는지 여부를 먼저 응답하도록 요청하고 준비가 되어있으면 데이터를 전송
2. fast-select 방식
하나의 단말기를 선택하여, 데이터의 수신 여부에 상관없이 데이터를 전송하는 방식
 
7. CSMA/CA와 CSMA/CD에 대하여 기술
1. CSMA/CA
CSMA/CD에서와 같이 충돌을 감지하기보다는 회피하려는 기술
네트워크를 청취하고(반송파 감지) 반송파에 여유가 생길 때까지 대기한다.
2. CSMA/CD -> 표준형 IEEE 802.3
이더넷에서 사용하는 LAN 액세스 방식
장치가 네트워크에 액세스하려는 경우 네트워크가 조용한지 확인한다.(반송파 탐지)
그렇지 않은 경우 임의의 시간만큼 대기한 후 재시도
 
8. 패킷 교환에 대해 간략하게 기술
패킷 교환은 물리적인 회선을 전용하지 않고, 다수의 사용자가 공유하도록 하는 특징을 가진다. 전달될 메시지를 다수의 패킷으로 나누어 전송하는 방식이다. 링크의 사용률을 높이지만 공유가 심해지면 서비스 품질이 나빠진다.
가상회선: 경로를 미리 설정하고 패킷 전달, 신뢰성 높음, 순서보장 가능
데이터그램: 정해진 경로 없이 패킷을 교환기가 독립적으로 판단하여 전달, 신뢰성 낮음, 순서보장 불가, 가장 빠른 응답 가능
 
9. 인텔리전트 허브와 스택커블 허브에 대해 기술
1. 인텔리전트 허브
지능형 허브로 네트워크 관리 시스템을 통해 관리되어지는 상태를 확인하는 것
모든 데이터의 분석, 제어가 가능하다.
2. 스택커블 허브
여러 대의 허브를 연결하여 사용이 가능하도록 기능이 제공되는 허브
장점: 하나의 허브가 고장나도 다른 장비에 영향을 주지 않음
 
10. 계층 구조의 장점 요약
1. 다수의 계층을 모듈화함으로써 모듈의 복잡도가 낮아지고, 시스템 설계 및 구현이 용이해짐
2. 각 계층의 기능은 독립적으로 수정되거나 버전 변경이 가능해짐
3. 송신 측과 수신 측에서 프로토콜은 대칭이므로 동일 계층에서 프로토콜이 단순화됨
 
11. OSI 참조 모델 7계층과 기능을 간단하게 요약
1계층 물리계층: 데이터링크계층으로부터 전달될 프레임을 물리적인 신호의 비트열로 바꾸어 목적지로 전달
2계층 데이터링크계층: 이웃된 두 노드 간 비트열로 이루어진 프레임 전달, 오류 제어, 흐름 제어
3계층 네트워크계층: 근원지 노드부터 목적지 노드까지 패킷이 전달될 경로 배정 기능 수행
4계층 전송계층: 근원지 노드의 프로세스로부터 목적지 노드의 프로세스까지 신뢰성 있는 메시지 전달, 오류 제어, 흐름 제어
5계층 세션계층: 전달되는 메시지의 논리적 단위의 전송을 관리, 재화 관리, 회복 기능
6계층 표현계층: 메시지를 나타내는 방법에 관련된 기능 수행
7계층 응용계층: 물리~표현 계층 이외의 응용 관련 통신 기능을 전부 수행, 다른 계층과는 달리 기능이 특정된 것으로 제한하지 않음
 
12. 감쇠와 지연왜곡에 대해 간략하게 기술
1. 감쇠는 전송매체의 저항 성분에 의해 신호의 세기가 점점 약해지는 것
신호 감쇠가 발생하면 아날로그 신호는 증폭기, 디지털 신호는 리피터를 이용해 감쇠를 보장
2. 지연 왜곡은 신호의 지연 정도는 주파수에 따라 다르게 나타나는데 일반적으로 대역 제한 신호의 경우 중간 주파수의 지연이 가장 적고, 양 끝 단으로 갈수록 지연이 커지는 특성이 있다. 이를 해결하기 위해 주파수별 지연 정도를 알아내어 보정할 수 있도록 등화기를 사용한다.
등화기 -> 지연왜곡, 신호감쇠에 사용됨
주파수 대역별로 다른 증폭을 해주는 장치
 
13. 상호 변조와 충격 잡음에 대해 설명
1. 상호 변조 잡음: 통신 시스템의 비선형성으로 인하여 신호의 주파수 성분에 없었던 성분이 생성되는 현상
2. 충격 잡음: 신호가 전송 도중 순간적으로 외부의 강한 신호에 의해 간섭 받는 것
ex. 비 오는 날 번개 발생으로 대기 중 강한 전자기파가 발생해 통신 선로에 간섭 일으킴. 엔지니어가 대응하기 가장 어려움
 
14. 데이터 부호화 중 멘체스터 방식을 설명하고 10011100을 도시하시오.
IEEE 802.3 이더넷에서 사용
- 0비트의 경우 중간에서 양(+) 신호 레벨에서 음(-) 신호 레벨로 천이가 일어나며, 1비트의 경우 반대로 음(-) 신호 레벨에서 양(+) 신호 레벨로 비트 중간에서 레벨 천이가 발생한다.
- 동기화와 오류 검출의 장점이 있다.
- 각 비트의 시간을 반으로 나누었을 때 중간에서 항상 전압의 변화가 발생한다.
 
15. 차등 멘체스터 방식을 설명하고, 10011100을 도시하시오.
IEEE 802.5 토큰 패싱 링에서 사용
- 이전 비트의 신호 형태를 그대로 사용할 것인가 아니면 반대의 신호 형태로 사용할 것인가를 0과 1의 비트값으로 결정하는 방식
- 회로의 극성이 반대로 되더라도 수신에 문제가 없다.
 
16. CSU/DSU를 간략하게 설명
CSU/DSU
라우터와 같은 DTE 장비를 디지털 광역 통신망에 접속하기 위해 사용하는 신호 변환 장비
CSU 
다수의 채널을 다중화하여 전송하는 장치, DSU보다 전송 용량이 크다.
DSU
단일 채널에 대한 신호 변환 장비이다.
 
정보통신개론 기말고사 기출
1. IP 데이터그램을 도시하고 설명하시오.
1. 버전은 IP 프로토콜의 버전을 말한다.
2. 헤더 길이는 32비트 단위로 나타낸다.
3. 서비스 유형은 QoS와 비슷한 것으로 IP 패킷에서 필요로 하는 우선 순위, 지연, 처리율, 안정도를 나타낸다.
4. 전체 길이는 헤더와 데이터를 포함한 패킷의 전체 길이로 최개 65,536 바이트 크기르 갖는다.
5. 식별자는 하나의 사용자 메시지는 인터넷망 내에서 여러 개의 패킷으로 나누어 전송할 수 있다.
6. 플레그는 3비트로 구성되며, 패킷의 분할에 관한 정보를 나타낸다.
비트 0은 미사용, 비트 1은 분할해도 좋은가 어떤가를 표시(0은 가능, 1은 불가능)
비트 2는 분할된 패킷의 경우 그것이 최후의 패킷이 아닌가를 나타낸다.
7. 오프셋은 같은 메시지에 속하는 여러 개의 IP 패킷이 있을 경우 패킷에 있는 데이터가 메시지의 시각으로부터 얼마나 떨어진 위치에 있는가를 나타낸다.
8. 패킷 존재시간(수명)은 IP패킷이 인터넷상에서 존재할 수 있는 최대 시간을 나타낸다.
9. 프로토콜은 IP 패킷이 속한 상위의 프로토콜을 지칭하는 부분으로 수신측에서 이를 이용해 수신되는 IP패킷을 어떤 상위 프로토콜에 넘겨줄 것인가 결정한다.
10. 헤더 체크섬은 헤더의 에러를 조사하기 위한 부분이다.
11. 근원지, 목적지 인터넷 주소는 32비트로 구성된다.
12. 선택사항(옵션) + 패딩은 옵션에는 보안, 라우팅, 전송되는 데이터 종류를 나타낸다. 헤더의 길이는 32비트 단위로 구성되어야 하는데 이를 위해 필요한 경우 패딩 부분이 있을 수도 있다.
 
2. 진폭 편이 변조, 주파수 편이 변조, 위상 편이 변조 방식을 간단히 설명
디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 것을 변조라고 한다.
1. 진폭 편이 변조(ASK)는 이진 데이터의 0과 1 비트에 대하여 반송파의 진폭 크기를 대응시키는 방식을 이용한다.
2. 주파수 편이 변조(FSK)는 이전 데이터의 0과 1을 아날로그 신호의 주파수에 대응하여 변조하는 방식이다.
3. 위상 편이 변조(PSK)는 이진 데이터의 0과 1을 사인 신호의 위상에 대응하여 변조하는 방식이다.
 
3. 부호화 과정 중 PCM 원리와 변환 과정을 기술
- 펄스 코드 변조(PCM)의 원리는 아날로그 정보를 디지털 정보인 펄스 부호로 바꾸어 전송하고, 수신 측에서 아날로그 정보로 복원하여 통신하는 방식이다.
- 변환 과정
음성 신호를 표본화 > 압축 > 양자화 > 부호화 > 전송로 > 재생중계기 > 전송로 > 양자화 > 복호화 > 신장 > 음성 신호로 수행함
원래 아날로그 신호의 진폭값을 주기적으로 표본화하고 이 값에 가까운 근사값으로 양자화한 후 약속된 코드 값으로 부호화시키는 처리 과정을 거친다.
 
4. 델타 변조 방식에 대해 간략히 설명
델타 변조느 ㄴ기존 신호와 변조될 아날로그 신호의 크기를 비교하여 정해진 값마늠 보정하는 처리를 반복하여 신호의 크기가 아날로그 신호에 가까워지도록 한다. 정해진 시간마다 증가 또는 감소에 따라 1과 0비트 값으로 부호화된다.
 
5. 아날로그에서 아날로그 신호 변환 중, 진폭 변조와 주파수 변조를 설명