1. 개요
Telecommunication System정보통신학에서 사용되는, 음성, 사진, 영상과 같은 정보 자원이 송신기와 수신기와 같은 신호 시스템을 사용한 통신 시스템을 일컫는다. 해당 과정은 모두 통계적인 가치를 지니며 통신간에 필요한 주요 자원에는 전송 전력과 채널 대역폭이 있다. 이러한 통신 시스템에서는 대역폭이나 전력과 관련하여 어느 하나가 제한되는 상황이 이루어지기 쉽기 때문에, 자원들을 보다 효율적으로 사용하는 것이 중요하다.
2. 통신 시스템
통신 시스템의 구성 요소에는 소스(원신호)[1], 입력 변환기, 전송기, 변조기, 채널, 수신기, 수신 변환기 등이 있으며 통신 시스템을 평가하기 위한 척도로서 BER, SNR등이 사용된다.2.1. 입력 변환기
입력으로 들어온 신호에 대해 원 신호를 전기적인 신호로 변환하며 이렇게 변환된 신호를 메시지 신호, 또는 기저대역 신호라고 한다.[2]주로 사용되는 변환기에는 A/D 컨버터가 있는데, 연속성 아날로그 신호를 표본화(Sampling), 양자화(Quantizing), 부호화(Encoding)을 거쳐, 이진 디지털 신호(Binary Digital Signal)로 변환시키는 과정을 거친다. 이때 주로 사용되는 방식은 표본화 이론으로 알려져 있는 `원 신호 대역폭의 2배 이상으로 표본화하면 원 신호를 완전히 재생할 수 있다는 정리`로, 원래 정보의 2배 이상의 속도로 표본화하면, 그 표본치들 만으로도 원래 정보가 충분히 재생 가능하다는 나이퀴스트 이론의 일부이다.
2.2. 전송기 (변조기)
입력변환기에서 만들어진 전기적인 신호에 대해 변조 및 송신 채널을 통해 정보를 전송하는 기기. 일반적으로 전송 매체에 알맞은 변조방식을 사용하면, 장거리 전송이 가능하고, 변조가 넓은 주파수대역에 걸치므로, 여러 채널을 그룹화할 수 있는 다중화가 가능하며 주파수를 높임에 따라, 안테나 길이,크기의 단축이 가능하기 때문에 채널 특성에 맞게 변조하는 특성이 있다.변조 방식에는 아날로그-아날로그, 아날로그-디지털 방식이 있으며 주로 PAM, PDM, PPM, FDM, TDM, CDM을 사용한다.
2.3. 채널
전송 선로, 동축 케이블, 전파, 라디오 등을 이용하여 변조 신호를 보다 논리적이고 순서 정연하게 보내는 통로로, 정보를 현 위치에서 다른 위치로 전달하는 과정인 전송과 시간적으로 정보를 현재에서 미래로 전달하는 과정인 저장을 담당하는 통신 시스템의 중추라고 볼 수 있다.통신 채널은 물리적인 전송로의 뜻 보다는 신호의 논리적인 또는 복합적인 통로를 의미하며 하나의 전송로 또는 채널에 여러 개의 작은 채널들이 존재할 수 있고, 여러 음성회선을 묶는 다중화 신호계위 등에서는 n x 64 등의 표현을 볼 수 있다.
채널은 정보의 완전한 전달 과정에 방해, 제한을 가하는 모든 원인의 총체로서, 잡음이 존재하고 있으며 채널이 길어질수록 잡음이 더 커지고, 파형의 왜곡이 일어나게 되어 신호의 위상 천이가 일어나게 된다. 잡음에는 열잡음, 산탄 잡음 등의 부가잡음과, 경로손실 등의 곱해지는 잡음 등이 있다.
채널을 정보통신학적으로 구분할 때에는 유선전파(전화회선, 동축 케이블, 광섬유)와 무선 전파(라디오, 방송국 채널, 우주 통신)으로 구분 가능하다.
2.4. 복조기
신호 정보를 전송 매체의 채널 특성에 맞게끔 신호(정보)의 세기나 변위, 주파수, 위상등을 적절한 파형 형태로 변환하는 기기로, DSB-SC 등의 동기 검파와 포락선 검파, FSK 등의 비동기 검파로 나누어진다.2.5. 출력 변환기
복조 신호를 다시 아날로그 신호로 바꾸는 변환기이다.
[1]
음성, 사진, 영상, 부호 등 다양한 원래 신호 매체를 말한다.
[2]
기저대역은 특정 반송파를 변조하기 위해 사용되는 주파수 대역이며 메시지 신호를 베이스밴드 대역이라고도 한다.