트랜시버

[새우]

트랜시버
트랜시버(transceiver)는 전송기(transmitter)와 수신기(receiver)를 하나의 패키지에 합한 것이다. 이 용어는 휴대폰이나 무선전화기, 휴대용 무전기 등과 같은 무선 전송장치들에 적용되며, 아날로그나 디지털 신호를 송신하고 수신할 수 있다. 그러나 이 용어가 이따금 케이블이나 광케이블 시스템의 송수신기와 관련하여 사용될 때도 있다.
무전기 트랜시버에서는, 송신 중 수신기가 동작하지 않는데, 전자 스위치를 사용하면 송신기와 수신기가 같은 안테나에 접속될 수 있고, 송신기의 출력이 수신기를 방해하는 것을 예방할 수 있다. 이러한 종류의 트랜시버를 이용하면, 송신 중에도 신호를 수신하는 것이 가능하다. 이러한 것을 반이중 방식이라고 하며, 송신과 수신은 항상은 아니지만 같은 주파수로 이루어지는 경우가 많다.
어떤 종류의 트랜시버는 송신 중에 신호를 수신할 수 있도록 설계된다. 이러한 것을 전이중 방식이라고 하며, 송신기와 수신기는 충분히 다른 주파수를 사용함으로써 송신 신호가 수신을 방해하지 않도록 한다. 셀룰러 폰이나 무선전화기 등이 이러한 방식을 사용한다.
위성 통신 네트웍은 육상에 기반을 둔 가입자 선들에서 흔히 전이중 방식의 트랜시버를 채용한다. 트랜시버에서 위성으로 전송된 신호를 업링크라고 부르고, 위성에서 트랜시버로 수신된 신호를 다운링크라고 부른다.
트랜시버는 실제로 네트웍 전선 상에 있는 회선에서 신호들을 사용하고 전선을 통해 지나가는 신호들을 감지해내는 근거리통신망의 장치를 나타내기 위해 가장 자주 사용된다. 많은 근거리통신망에서 트랜시버는 네트웍 카드 내에 장착되지만, 어떤 종류의 네트웍에서는 외장형 트랜시버를 필요로 한다. 이더넷 네트웍에서, 트랜시버를 MAU(Medium Access Unit)라고 부르기도 한다.
리피터
통신 네트웍에서, 리피터는 전자기 또는 광학 전송매체 상에서 신호를 수신하고, 증폭하며, 매체의 다음 구간으로 재전송 시키는 장치이다. 리피터들은 전자기장 확산이나 케이블 손실로 인한 신호감쇠를 극복하므로, 여러 대의 리피터들을 써서 신호를 먼 거리까지 연장하는 것이 가능하다. 리피터들은 근거리통신망 내에서 세그먼트들을 서로 연결하는데 사용되며, 또한 유무선 광역통신망 전송을 증폭하고 연장하는 데에도 사용된다.
해리 뉴턴은 자신이 쓴 전기통신사전에서, "리피터는 신호를 강화하는 것 외에도 노이즈와 원치 않는 신호대역을 제거한다"고 지적했다. 뉴턴에 따르면, 리피터는 디지털 신호는 아날로그 신호들과는 달리 원래의 신호가 약하고 왜곡되었다고 하더라도, 명료하게 감지되고 복원될 수 있기 때문에 이러한 일을 수행하는 것이 가능하다는 것이다. 아날로그 전송에서는, 증폭기를 이용하여 신호를 다시 강화시키는데, 불행히도 이렇게 하면 원하는 정보뿐 아니라 잡음까지도 증폭된다는 것이 문제이다.
디지털 신호들은 전압의 존재여부에 달려있으므로 아날로그 신호에 비해 보다 빠르게 방산 되어 없어지는 경향이 있다. 따라서 리피터를 이용하여 좀더 자주 반복시켜주는 것이 필요하다. 아날로그 신호 증폭기는 18 km의 간격으로 배치되는데 비해, 디지털 신호의 리피터는 대체로 2~6 km 간격으로 설치되어야 한다.
케이블시스템에서, 리피터는 증폭기 회로와 몇 개의 신호변환기로 구성될 정도로 매우 단순하다. 케이블의 임피던스는 증폭기 효율을 최적화하기 위하여 증폭기 입력 및 출력과 맞아야만 하는데, 이렇게 되면 케이블을 따라 이동하는 신호의 반향도 최소화된다. 만약 이러한 반향을 제거하지 않으면 원치 않는 에코우 효과를 낳을 수도 있다.

무선 통신 시스템에서, 리피터는 무선수신기, 증폭기, 송신기, 절연기 및 두 개의 안테나로 구성된다. 송신기는 수신된 신호와는 다른 주파수의 신호를 만들어 낸다. 이것을 주파수 차이라고 부르며, 수신을 방해할 정도로 강력하게 신호가 송신되는 것을 예방하는데 필수적이다. 절연기는 이러한 측면에서의 추가적인 보호를 제공한다. 전략적으로 리피터가 고층빌딩이나 높은 산의 꼭대기에 위치할 때, 리피터가 없는 경우에 비해 훨씬 더 장거리 통신을 허용하므로, 무선 네트웍의 효율을 획기적으로 높일 수 있다.
광통신망에서, 리피터는 광전지, 증폭기, 그리고 LED 또는 IRED 증폭에 필요한 적외선 신호등으로 구성된다. 광통신용 리피터는 무선용 리피터에 비해 훨씬 적은 전력으로 동작하며, 더 간단하고 값도 싸지만, 내부회로 잡음을 최소화하기 위해 설계시 주의가 요망된다.
버스용 리피터는 하나의 컴퓨터 버스를 다른 컴퓨터 샤시 내의 버스로 연결하며, 본질적으로 한 컴퓨터를 다른 컴퓨터로 연결하는데 사용된다.
리피터들은 일반적으로 하나의 수신기에서 다른 수신기로 무선 주파수 범위를 확장하기 위하여 아마추어 무선사나 상용무선기 운영자들에 의해 사용된다. 이런 목적으로 사용되는 경우에는 드롭 리피터, 셀, 신호를 받아서 여러 방향으로 재 전송하는데 쓰이는 허브 리피터 등으로 구성된다.
트랜스폰더
트랜스폰더는 수신된 신호에 대해 자동으로 응답하는 신호 수신기를 말한다. 일부 트랜스폰더들은 동일하거나 다른 주파수에서 지정된 경로를 따라 신호를 전송하며, 또 일부는 프로그램된 메시지를 자동으로 되돌려준다.
위성통신에서, 위성은 하나 이상의 트랜스폰더를 가지고 있으며, 각각은 특정한 주파수에서 신호를 수신하고 신호를 증폭하고, 그리고 그것을 다른 주파수로 재 전송할 수 있도록 조정되어 있다.
아날로그
아날로그는 주어진 전자기적 교류 주파수의 매체 파장에, 시시각각으로 변하는 주파수나 진폭 신호를 추가함으로써 수행되는 전자적 정보전송과 관련된 기술이다. 또한, 아날로그는 전류, 전압 등과 같이, 연속적으로 변화하는 물리량을 이용하여 어떤 값을 표현하거나 측정하는 것을 의미하기도 한다. 따라서 아날로그는 보통 일련의 사인(sine)곡선으로 표현되는 경우가 많다. 이 용어는 원래 매체파의 변조가 소리 그 자체의 변동과 "유사하다(analogous)"는 말에서 기인되었다. 방송이나 전화는 전통적으로 아날로그 기술을 사용해 왔기 때문에 전화선을 이용해서 데이터를 보내려면, 컴퓨터의 디지털 신호를 아날로그 신호로 바꾸어 보내고, 도착한 아날로그 신호를 (컴퓨터에서 사용하기 위해) 다시 디지털 신호로 바꾸어야 할 때 모뎀이 필요하게 된다.
디지털
디지털이란 데이터를 0 과, 1 의 두 가지 상태로만 생성하고, 저장하고, 처리하는 전자기술을 말한다. 그러므로, 디지털 기술로 전송되거나 저장된 데이터는 0 과 1 이 연속되는 하나의 스트링으로 표현된다.
이러한 각각의 상태부호를 비트라고 하며, 비트가 모여 컴퓨터가 개별적으로 주소를 지정할 수 있을 정도의 그룹, 즉 8개의 비트가 모이면 이것을 바이트라고 한다. 디지털 기술 이전에, 전자적으로 전송를 전송한다는 것은, 다양한 주파수나 진폭의 신호로 표시되는 데이터를 주어진 주파수의 전송파에 실어서 보내는 아날로그 기술에 한정되었다.

방송이나 전화가 아날로그 기술을 이용한 전통적인 데이터 전송방법이다. 디지털 기술은 처음에는 위성이나 광케이블 등 새로운 물리적 전송 매체와 함께 사용되었으며, 모뎀은 전화선을 데이터 전송에 이용하기 위해 컴퓨터의 디지털 정보를 아날로그 정보로 바꾸고, 전화신호인 아날로그 신호를 컴퓨터신호인 디지털 신호로 바꾸는데 사용된다.
반이중통신방식
반이중 통신이란 데이터가 양쪽 방향으로 전송될 수는 있지만, 동시에 전송할 수는 없는 것을 의미한다. 즉, 한쪽에서 보내고 나면 다른 한쪽에서 데이터 전송이 가능하다.
주파수
진동하거나 변화하는 전류에서, 주파수는 초당 교류의 방향이 바뀌는 완전한 사이클 수를 의미한다. 주파수의 표준 단위는 헤르쯔이며, Hz라고 쓴다. 만약 전류가 초당 1 사이클을 완성된다면, 그 주파수는 1 Hz이며, 초당 60 사이클로 완성된다면 그것은 60 Hz (우리가 사용하는 전기, 즉 교류의 표준 주파수이다)가 된다.
훨씬 더 큰 주파수 단위에는 초당 1,000 사이클을 나타내는 킬로헤르쯔 (kHz)와, 초당 1,000,000 사이클을 나타내는 메가헤르쯔 (MHz), 그리고 초당 10억 사이클을 의미하는 기가헤르쯔 (GHz) 등이 있다. 가끔 테라헤르쯔 (THz)라는 단위도 쓰이는데, 1 THz는 초당 1,000,000,000,000 사이클을 의미한다. 바이트의 경우에는 2의 멱을 나타내는데 비해, 여기에 사용되는 접두어는 10의 멱을 나타낸다는데에 유의하라.
컴퓨터의 클록속도는 일반적으로 메가헤르쯔로 표현된다. 이 글을 작성하고 있는 현재 시점 기준으로, 최신형 PC의 클록속도는 대략 450~866 MHz 정도이다. 머지 않은 장래에, 우리는 아마도 클록속도가 기가헤르쯔로 표현되는 PC를 볼 수 있을 것이다.
주파수는 신호의 주파수가 수학적으로 파장과 관계가 되는 무선통신에서도 역시 중요하다. 만약 자유공간 내에서의 전자기장의 주파수가 f (단위는 메가 헤르쯔)라면, 파장 w (단위는 미터)는 다음과 같이 표현된다.
w = 300/f
그리고 반대로 주파수는 다음과 같이 쓸 수 있다.
f = 300/w
전이중통신방식
전이중 통신방식은 하나의 전송선로에서 데이터가 동시에 양쪽방향으로 전송될 수 있는 것을 의미한다. 예를 들어, 전이중 통신기술이 적용된 근거리통신망에서는 한 워크스테이션이 데이터를 수신하는 중에도 그 회선을 통해 다른 워크스테이션이 데이터를 보낼 수 있다.
전이중 통신방식은 양방향 회선에 필수적으로 적용된다.
근거리통신망(LAN)
근거리통신망이란 300m 이하의 통신회선으로 연결된 PC, 메인프레임, 워크스테이션 들의 집합을 말한다. LAN은 컴퓨터 사이의 전류나 전파신호가 정확히 전달될 수 있는 거리, 즉 한 기관의 빌딩 내에 설치된 컴퓨터 장비들을 직원들이 가장 효과적으로 공동 사용할 수 있도록 연결된 고속의 통신망이다.
1970년대 말에서 1980년초 제록스사의 한 연구소에서 LAN에 관한 중요한 업적이 이루어졌다. 이 연구소에서 이더넷(Ethernet ; 공기가 없는 진공상태의 공간에 전파가 흘러갈 수 있는 물질이 존재한다고 가정하여 지은 독일어 단어 "에테르"에서 따온 말)이라고 이름을 붙인 컴퓨터 연결방법이 처음으로 실용화되었다.

[근거리 통신망의 구성요소]
네트웍 운영체계 : 네트웍에 연결된 컴퓨터에 서버기능이나 클라이언트 기능을 할 수 있도록 해주며, 서버는 등록된 클라이언트의 이름과 부여된 권리를 검사한 뒤, 클라이언트의 요구사항을 처리하여 그 결과를 클라이언트에게 전송하는 프로그램의 집합체이다. 주요 네트웍 운영체계로는 노벨의 네트웨어, 마이크로소프트의 윈도우NT, 알리소프트의 LANtastic 등이 있다.
LAN 카드 : 컴퓨터 내부의 확장 슬롯에 끼울 수 있는 LAN 카드는 컴퓨터와 전송선을 이어주는 장치이다. LAN 카드는 전압이 낮은 컴퓨터의 2진 병렬 전류신호가 회선을 타고 멀리갈 수 있도록 전압이 높은 직렬신호로 변환시켜주는 일종의 프로세서가 내장된 작은 플라스틱 카드 회로판이다. LAN 카드는 통신망과의 접속장치이기 때문에 네트웍 접속카드(network interface card)라고도 한다.
전송 매체 : 전송매체로는 전류신호를 전달하는 구리등의 금속선과, 빛을 통과시키는 광섬유, 그리고 전파로 연결되는 무선 LAN 등이 있다.
네트웍카드
NIC[닉]은 네트웍에 접속할 수 있게 하기 위해 컴퓨터 내에 설치되는 확장 카드이다. 근거리통신망에 연결된 PC나 워크스테이션들은 대체로 이더넷이나 토큰링과 같은 근거리통신망 전송기술을 위해 특별히 설계된 네트웍 카드를 장착하고 있다.
네트웍 카드는 보드의 형태에 따라, ISA용과 EISA용으로 구분되며, 또한 지원되는 커넥터의 형태에 따라, AUI와 동축 케이블(그림에서 ①), 그리고 AUI와 TP(그림에서 ②), 그리고 AUI, 동축 케이블, TP(트위스트 페어)의 세 가지 종류가 있다. 특히 그림에서 ③과 같이 AUI, 동축
케이블, TP 등 세가지가 모두 지원되는 것을 콤보형 랜카드라고 한다.
네트웍 카드는 컴퓨터가 네트웍에 상시 접속되도록 해준다. 그러나, 대부분의 가정이나 휴대용 컴퓨터들은 필요할 때마다 다이얼업으로 인터넷에 접속하며, 이때에는 모뎀을 통해 인터넷 서비스 공급자와 연결된다.
이더넷
이더넷은 가장 광범위하게 설치된 근거리통신망 기술이다. 이제는 IEEE 802.3에 표준으로 정의되어있지만, 이더넷은 원래 제록스에 의해 개발되었으며, 제록스와 DEC 그리고 인텔 등에 의해 발전되었다. 이더넷 랜은 일반적으로 동축케이블 또는 특별한 등급이 매겨진 비차폐 연선을 사용한다.
가장 보편적으로 설치된 이더넷 시스템은 10BASE-T 이라고 불리며, 10 Mbps의 전송속도를 제공한다. 모든 장치들은 케이블에 접속되며, CSMA/CD 프로토콜을 이용하여 경쟁적으로 액세스한다. 고속 이더넷이나 100BASE-T 등은 전송속도가 최고 100 Mbps까지 제공되며, 일반적으로 10BASE-T 카드가 장착된 워크스테이션들을 지원하기 위한 근거리통신망의 백본으로 많이 사용된다. 기가비트 이더넷은 1,000 Mbps 정도로서, 보다 높은 수준의 백본속도를 지원한다.