전송에러 (2005-07-18)

▶주요 전송 에러 발생요인

    전송 과정에서 주요 에러 발생 요인으로는 감쇠, 왜곡, 간섭, 잡음 등이 있다.

  [감쇠(Attenuation)]
   신호가 전파하면서 거리에 따라 크기가 감소하는 현상을 말하며 일정 거리마다 중계기를 설치하여
   신호를 증폭시키므로써 신호감쇠 문제를 해결할 수 있다.

  [왜곡(Distortion)]
   왜곡이란 신호가 전송되면서 찌그러지는 것을 말하는 것으로 감쇠왜곡, 지연왜곡 및 상호변조왜곡
   으로 나눌 수 있다.

    o 감쇠 왜곡(attenuation distortion)
       감쇠왜곡이란 전송로상에서 주파수에 대한 감쇠 불균형 때문에 발생되는 왜곡으로, 아날로그 
         데이터 전송의 경우 전송되는 파형에 왜곡을 발생시켜 에러를 증가시키는 원인이 된다.

        감쇠왜곡을 방지하기 위해서는 전주파수 대역에 걸쳐 감쇠 정도를 동일하게 하므로써 감쇠 
        결과를 평탄하게 하는 방법이나 낮은 주파수보다 높은 주파수를 증폭하는 방법을 사용한다.

    o 지연 왜곡(delay distortion) = 위상 왜곡
         지연왜곡이란 전송로 상에서의 주파수에 따른 가변적 속도 때문에 발생되는 왜곡으로, 위상의 
         흔들림이나 ISI와 같은 현상을 일으키게 되며 주로 하드웨어 전송매체에서 발생된다.

    o 상호변조왜곡(intermodulation distortion)
       상호변조왜곡은 비선형 회로에 여러개의 주파수가 입력되거나 하나의 전송로상에 여러개의 
         주파수가 전송되는 경우, 이들 주파수끼리 서로 가감작용을 일으켜 입력 주파수 성분과는
         전혀 관계없는 주파수 성분을 만들게 되고, 이것이 희망과 또는 인접장비나 시스템에 영향을
         주어 희망과 및 장비, 시스템의 출력에 왜곡이 나타나게 되는 현상을 말한다.

         상호변조왜곡을 방지하기 위해서는 입력신호의 레벨을 너무 크게 하지 않거나 송수신 장치  
         및 전송매체를 선형영역에서 동작시켜야 한다. 또한 필터를 이용하여 통과대역 밖의 신호를
         잘라내거나 다중화 방식으로 TDM을 사용한다.


   [간섭]
     간섭이란 원하는 신호의 수신을 방해하는 에너지를 말하는 것으로 전파로서 들어가는 것도 있고, 
     전력선로를 통해 침입하는 것도 있다. 간섭을 방지하기 위해서는 간섭신호를 차단하거나 간섭 신
     호원 자체를 제거해야 한다.


   [잡음]
     잡음이란 송신과 수신 시스템에서 전송신호 이외의 원하지 않는 부가된 신호를 말하는 것으로
      통신 시스템의 성능을 결정하는 주요 요소이며 다음과 같은 4개의 성분으로 구분된다.

     ① 열잡음(thermal noise)
        - 원인 : 저항 등의 내부 절대 온도가 "0"이 아닌 이상 물질을 구성하는 분자, 분자속의 원자, 
                     원자속의 전자 모두가 열 에너지에 의해 불규칙한 운동을 하므로 이로 인해 발생됨
        - 특징
           ㆍ열잡음은 통신시스템에서 통신의 한계를 결정하는 중요한 잡음
           ㆍ모든 전기전자 장비와 전송매체에서 생기게 되며 완전하게 제거하는 것은 곤란
           ㆍ열잡음의 주파수 스펙트럼은 전주파수 대역에 걸쳐 나타나기 때문에 백색잡음에 가장 
                 근사한 잡음이라 할 수 있음
           ㆍ열잡음에 의한 열잡음 전력은 주위 온도와 주파수 대역폭에 비례하는 특성을 갖음

                                                             P = KTB [W]

                                            K : 볼쯔만 상수(1.38 x 10-23 [J/K])
                                            T : 주위 온도(절대 온도로 표시)
                                            B : 주파수 대역폭

     ② 충격잡음(impulse noise)
           - 단시간 동안 큰 세기로 발생되는 잡음으로 비연속적이고 불규칙한 진폭 특성을 가짐
           - 디지털 데이터의 주요 에러 발생 요인

     ③ 누화(crosstalk)
           - 서로 다른 전송로상의 신호가 정전 결합 및 전자 결합 등의 전기적 결합에 의해 다른 회선
               에 영향을 주는 현상으로 통신품질을 저하시키는 직접적인 요인
           - 크게 근단 누화(유도회선의 송단측에서 피유도회선의 송단측으로 에너지가 넘어 들어가는 
              현상)와 원단 누화(유도 회선의 수단측에서 피유도 회선의 수단측으로 에너지가 넘어들어
              가는 현상)가 있다.
           - 경감방법
               케이블 구조에 의한 방법, 시험접속에 의한 방법, 누화 보상, 압신기를 이용하는 방법,
               프로징, 사치, 반전, 두방향 분리 등이 있음


※ 전송 특성 열화 요인
     전송 특성 열화란 시간이 흐를수록 전송 특성이 점점 나빠지는 것을 말하는 것으로 크게 정상
     (normal) 열화 요인과 비정상(abnormal) 열화 요인으로 나눌 수 있다.

     정상 열화 요인으로는 누화, 주파수 편차, 위상지터, 반향, 단일주파수잡음, 랜덤잡음, 감쇠왜곡,
     고주파 왜곡, 군지연 왜곡 등이 있으며

      비정상 열화요인으로는 펄스성 잡음, 단시간 레벨 변동, 순간적 단절, 진폭 히트 및 위상 히트 
      등이 있다.