통신 속도와 통신 용량

오늘은 데이터 통신에 자주 출제되는 통신 속도와 통신 용량에 대해 알아봅시다.

본 포스팅은 2019 시나공 정보처리기사 필기의 자료를 인용하였음을 알려드립니다.

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통신 속도 / 통신 용량

1. 통신 속도

1) 변조 속도

1초 동안 몇 개의 변화가 있었는가를 나타내는 것(단위: Baud)

• 변조 속도(Baud) = 데이터 신호 속도(Bps)/ 변조 시간 상태 변화 수

2) 신호 속도

1초 동안 전송 가능한 비트의 수(단위: Bps(Bit/Sec))

• 데이터 신호 속도(Bps) = 변조 속도(Baud) X 변조 시간 상태 변화의 수

3) 전송 속도

단위 시간에 전송되는 데이터의 양(문자, 블록, 비트, 단어 등)

4) 베어러 속도

데이터 신호에 동기 문자, 상태 신호 등을 합한 속도
(Bps(Bit/Sec))

• 변조 시 상태 변화 수
  • 모노비트(Monobit) = 1Bit
  • 디비트(Dibit) = 2Bit
  • 트리비트(Tribit) = 3Bit
  • 쿼드비트(Quadbit) = 4Bit

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2. 통신 용량

단위 시간 동안 전송 회선이 최대로 전송할 수 있는 통신 정보량

• 샤논(Shannon)의 정의

C  =  W * log₂(1 + S/N)

C: 통신 용량, W: 대역폭(대역폭이 ‘Band Width’이므로 'W' 대신 'B'로도 사용),

S: 신호 전력, N: 잡음 전력

• 전송로의 통신 용량을 늘리기 위한 방법
  1. 주파수 대역폭을 늘림
  2. 신호 세력을 높임
  3. 잡음 세력을 줄임

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1. 보(Baud) 속도가 2,400[Baud]이고 8위상 2진폭 변조를 수행하는 모뎀(MODEM)이라면
   데이터 전송 속도는 (9,600)bps이다.

[해설]
8위상이란 2진수 3비트로 표현 가능한 수로
변조 시 상태 변화 수는 3Bit이고,
2진폭이란 2진수 1비트로 표현 가능한 수로
변조 시 상태 변화 수는 1Bit 입니다.

-> 변조 시 상태 변화 수는 모두 4Bit 입니다.

-> 신호 속도(bps) 계산 공식인
`Bps = 변조 속도(Baud) X 변조 시 상태 변화 수'에 대입하면,
Bps = 2,400 X 4 = 9,600Bps 입니다.

2. 4,800[Bps]의 8위상 편이 변조 방식 모뎀의 변조 속도는
   (1,600) 보[Baud]이다.

[해설]
8위상이란 2진수 3비트로 표현 가능한 수로
변조 시 상태 변화 수는 3Bit이고,


변조 속도(Baud) 계산 방법인
'Baud = 신호 속도(Bps) / 변조 시 상태 변화 수'이므로
Baud = 4,800 / 3 = 1,600Baud 입니다.

3. 신호 속도, 변조 속도, 베어러 속도, 변환 속도 중
   통신 속도를 나타내는 단위가 아닌 것은 (변환 속도)이다.

[해설]
통신 속도를 나타내는 단위에는
신호 속도, 변조 속도, 전송 속도 베어러 속도가 있습니다.

4. 신호 대 잡음비가 63인 전송 채널의 대역폭이 8KHz라 하면
   통신 용량은 (48000)bps이다.

[해설]
통신용량(C) =  W * log₂(1 + S/N)이므로
C = 8K * log₂(64)
C = 8000 * 6
C = 48000