정보처리기능사 - 16. 정보 통신 설비

단말장치(DTE: Data Terminal Equipment)

단말장치의 개요 및 기능

• 원격지에 설치된 입출력장치로 통신 시스템과 사용자의 접점에 위치하여 컴퓨터(Host)에 의해 처리될 데이터를 입력하거나 처리된 결과를 출력
• 단말장치는 크게 입출력장치와 전송 제어장치로 구성

단말장치의 구성

입출력장치

• 출력장치: 컴퓨터를 통해 처리된 데이터를 사용자가 확인할 수 있도록 출력하는 장치(모니터, 프린터 등)
• 입력장치: 컴퓨터를 통해 처리할 데이터를 입력하는 장치(키보드, 마우스, 디지털 카메라 등)

전송 제어장치

• 입출력 제어 기능: 입출력장치의 정상적인 작동 여부 및 상태를 제어 및 식별
• 회선 제어 기능: 송수신 제어 기능, 오류 제어 기능
• 회선 접속 기능: 단말장치와 전송 회선을 연결하는 기능, 단말장치 안에 신호 레벨과 전송 회선 상의 신호 레벨 간 상호 교환 수행

단말장치의 분류

일반적인 분류

• 범용 단말장치: 표시장치(모니터), 인쇄장치(프린터), 판독장치(MICR, OCR, OMR, Bar-Code Reader 등), 기록장치(자기 테이프, 자기 디스크, CD-ROM 등), 그래픽장치(스캐, 디지타이저, 태블릿 등), 천공장치(종이 카드, 자기 카드 등)
• 복합 단말장치: 원격 일괄 단말장치(Remote Batch Terminal), 지능형 단말장치
• 전용 단말장치: 은행용 단말기, 의료용 단말기, 증권용 단말기, POS용 단말기 등
• 기타 단말장치: 범용, 복합, 전용 단말장치에 속하지 않는 단말장치들

기능상의 분류

• 입력 전용 단말장치: 데이터의 수집(입력)만을 목적으로 만들어진 단말장치(키보드, OMR, OCR, MICR 등)
• 출력 전용 단말장치: 데이터의 출력만을 목적으로 만들어진 단말장치(프린터, 표시판 등)
• 입출력 공용 단말장치: 입력과 출력 기능을 모두 수행할 수 있는 단말장치(일반적으로 사용되는 대부분의 단말장치)

내장 프로그램의 유무에 따른 분류

• 지능형(Intelligent), 스마트(Smart) 단말장치: CPU와 저장장치가 내장되어 단독으로 작업을 처리할 수 있는 단말장치
  (네트워크 환경에서 분산 처리를 수행하기 위한 용도로 사용)
• 비지능형(Non-Intelligent), 더미(Dummy) 단말장치: 입, 출력장치로만 구성되어 단독으로 작업을 처리할 수 없는 단말장치
  (통신 회선으로 연결된 컴퓨터에 모든 처리를 의존)

DTE/DCE 접속 규격

단말장치(DTE)와 회선 종단장치(DCE) 간의 접속을 정확하게 수행하기 위해 사전에 정의해 놓은 규격

DTE와 DCE 접속 특성

• 기계적 특성: 접속 핀의 크기, 개수, 핀 사이의 간격 등에 관한 물리적 특성
• 전기적 특성: 전압 레벨의 사용에 관한 특성
• 기능적 특성: 각 핀마다 설정할 기능에 대한 특성
• 절차적 특성: 신호의 전송 절차 등에 관한 특성

접속 규격 표준안

접속 규격		설명
ITU-T	V 시리즈	공중 전화(아날로그) 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(디지털) 교환망(PSDN)을 통한 DTE/DCE 접속 규격 - X.20: 비동기식 전송을 위한 접속 규격 - X.21: 동기적 전송을 위한 접속 규격 - X.25: 패킷 전송을 위한 접속 규격
EIA	RS-232C	공중 전화 교환망(PSTN)을 통한 DTE/DCE 접속 규격 - V.24, V.28, ISO 2110을 사용하는 접속 규격과 기능적 호환성을 가져 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-232C에 비해 속도가 빠름
ISO	ISO 2110	공중 전화 교환명(PSTN)을 통한 DTE/DCE 접속 규격 - 주로 기계적 조건에 대한 규정

RS-232C 커넥터

• 25핀으로 구성된 커넥터로 전송 거리는 15m 이하
• ITU-T에서는 V.24로 규정하며 OSI 참조 모델의 물리 계층에 관계됨

주요 핀의 기능

핀 번호	핀 이름	기능
1	FG(Frame Ground)	보호용 접지 회로
2	TXD(Transmitted Data)	송신 데이터, 데이터를 송신하는 기능
3	RXD(Received Data)	수신 데이터, 데이터를 수신하는 기능
4	RTS(Request To Send)	송신 요청, DTE에서 DCE로 송신을 요청하는 기능
5	CTS(Clear To Send)	송신 준비 완료, DCE에서 CTE로 손신 준비 완료를 알리는 기능
6	DSR(Data Set Ready)	DCE 상태, DCE의 동작 상태를 알리는 기능(On: 동작, Off: 동작 안 함)
7	SG(Signal Ground)	신호 접지, 모든 신호의 기준 전압
8	DCD(Data Carrier Detect)	수신선 신호 감지, DCE가 선로 쪽으로부터 감지할 수 있는 신호를 수신하고 있음을 DTE에 알리는 기능
20	DTR(Data Terminal Ready)	DTE 상태, DTE가 정상 동작을 하고 있음을 DCE에 알리는 기능
22	RI(Ring Indicator)	링 감지 신호, 상대편으로부터 링 신호가 들어오고 있다는 것을 DTE에 알리는 기능

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신호 변환장치(DCE: Data Circuit Equipment)

신호 변환장치의 개요

• 컴퓨터, 단말장치의 데이터와 통신 회선에 적합한 신호를 상호 변환하는 기능을 수행
• 전송 회선 양쪽 끝에 위치하므로 데이터 회선 종단장치라고도 불림

모뎀(MODEM)

• 컴퓨터나 단말장치로부터 전송되는 디지털 데이터를 아날로그 회선에 적합한 신호로 변환하는 변조(MOdulation) 과정과 그 반대의 복조(DEModulation) 과정을 수행하며 원거리 전송에 주로 이용
• 디지털 데이터 공중전화 교환망(PSTN)과 같은 아날로그 통신망을 이용하여 전송할 때 사용
• 모뎀에 포함된 등화 회로(등화기, Equalizer)는 신호의 감쇠 왜곡과 전송 지연 왜곡을 방지
• 기능: 변, 복조 기능, 자동 응답 기능, 반복 호출 기능, 자동 속도 조절 기능, 모뎀 시험 기능
• 분류 기준: 변조 방식에 의한 분류, 동기 방식(동기식, 비동기식)에 의한 분류, 포트 수에 의한 분류, 통신 속도에 의한 분류

전화기(Telephone)

• 음성을 전기 신호로 상호 변환하여 상대방 간에 음성 통신을 할 수 있도록 하는 장치
• 전화기로부터 전달된 전기 신호는 전화 회선을 통해 상대편으로 전달
• 전화 교환기는 통화를 원하는 두 상대방의 통신 회원을 연결해 주는 역할

전화기의 구성

• 송화기(Teansmiter): 음성을 전기 신호로 변환
• 수화기(Receiver): 전기 신호를 다시 음성으로 변환
• 다이얼(Dial): 착신 가입자의 번호를 교환기에 알려주는 역할
• 훅 스위치(Hook Switch): 수화기를 들면 신호 상태와 통화 상태를 자동으로 전환해 주는 역할
• 영구 자석: 수화 음성을 정확히 진동시키기 위해 사용하는 것으로, 사용하지 않으면 두 배의 주파수 음성이 되어 잡음이 발생

MFC(Multi Frequency Code) 전화기

• 전자 교환기의 스위칭(교환) 속도에 맞추기 위해 개발된 전화기(푸시 버튼 다이얼 전화기)
• 푸시 버튼을 눌렀을 때 만들어지는 7개의 주파수 중에서 2개의 가청 주파수를 발생시켜 전화국으로 송출하는 방식
  (다주파 부호 방식)
• 버튼 중 0~9의 10개 버튼은 숫자 버튼이며, [ * ] 버튼은 특수 기능 등록, [ # ] 버튼은 특수 기능을 취소에 사용

기타 신호 변환장치

DSU(Digital Service Unit)

• 컴퓨터나 단말장치로부터 전송되는 디지털 데이터를 전송 회선에 적합한 디지털 신호로 변환하는 과정과 그 방대의 과정을 수행
• 디지털 데이터를 공중 데이터 교환망(PSDN)과 같은 디지털 통신망을 이용하여 전송할 때(디지털 전송 선로) 사용

음향 결합기(Acoustic Coupler)

• 단말장치와 전화기를 연결하기 위한 모뎀의 일종
• 전화기의 송, 수화기를 음향 결합기에 결합시켜서 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환 후 전송하는 장치

코덱(CODEC, Coder/Decoder)

• 아날로그 데이터를 디지털 통신 회선에 적합한 디지털 신호로 변환(COder)하거나 그 반대 과정(DECoder)을 수행
• 펄스 코드 변조(PCM) 방식을 이용하여 데이터를 변환

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다중화기(MUX: Multiplexer)

다중화기의 특징

• 하나의 통신 회선에 여러 개의 단말장치가 동시에 접속하여 사용할 수 있도록 하는 장치
• 다중화(Multiplexing)란 하나의 고속 통신 회선을 다수의 단말장치가 공유할 수 있도록 하는 것
• 여러 단말장치가 같은 장소에 위치하는 경우, 다중화 기능을 이용하여 전송로의 수 감소 가능
• 통신 회선을 공유함으로써 전송 효율을 높이고, 통신 회선의 경비는 줄임

다중화기의 종류

주파수 분할 다중화기(FDM: Frequency Division Multiplexer)

• 통신 회선의 주파수를 여러 개로 분할하여 다중화
• 전송 신호에 필요한 대역폭보다 전송 매체의 유효 대역폭이 큰 경우에 사용
• 시분할 다중화기에 비해 구조가 간단하고 가격이 저렴
• 대역폭을 나누어 사용하는 각 채널들 간의 상호 간섭을 방지하기 위한 보호대역(Guard Band)이 필요
• 저속(1,200 bps 이하)의 비동기식 전송, 멀티 포인트(Multi-Point) 방식, 아날로그 신호 전송에 적합
• 일정한 대역폭에 맞추어 음성과 영상 신호들을 각 채널 반송파에 할당하여 전송하는 공중파 TV 방송 신호에 사용
• 전송된 신호는 대역 여파기(필터)를 통해 각각의 신호(주파수)로 분리

시분할 다중화기(TDM: Time Division Multiplexer)

• 통신 회선의 대역폭을 일정한 시간 폭(Time Slot)으로 나누어 다중화
• 각 회선당 고정된 프레임을 구성하여 전송
• 고속(2,400 bps 이상)의 전송, 디지털 회선에서 주로 이용, 대부분의 데이터 통신에서 사용
• 동기식 다중화기(STDM): 모든 단말기에 균등한 시간 폭을 제공
• 비동기식 다중화기(ATDM): 전송할 데이터가 있는 단말기에만 시간 폭을 제공