데이터통신 7장 전송매체 주관식 연습문제 풀이

앞에서 문제풀이에서 말했듯이, 직접 푼거기때문에 틀릴 수 도 있다. 댓글로 질문받습니다~~

데이터통신, 이재광 편저, 맥그로힐에듀케이션코리아

문제 1. 혼선이란 무엇이고, 이것을 감소시키기 위하여 무엇이 필요한지 설명하시오.

혼선이란 예를들어 두 개의 병렬로 된 평평한 전선에서는 잡음원에 가까운 전선은 더 많은 간섭을 받을 수 있고, 결국은 잡음원으로부터 더 멀리 떨어진 전선에 비하여 더 높은 전압 준위를 갖게 되므로, 결과적으로 고르지 않은 부하와 손상된 신호가 생길 수 있다. 이를 감소하기 위해서는 두 전선을 규칙적인 간격으로 서로 꼬게 되면, 각 전선은 잡음에 의해 영향받는 시간의 절반 동안은 잡음원에 더 가까워지고 나머지 반은 멀어지게 된다. 따라서 두 전선에 간섭의 누적된 효과는 동일하게 된다. 잡음의 충격을 없애주는 것은 아니지만 상당히 감소시킨다.

 

문제 2. 광섬유의 구성 요소를 말하고 그림으로 그리시오.

코어(core)는 빛을 통과하는 핵심 부분이다. 클래드(clad)는 이 빛이 밖으로 나가지 못하게하는 차단층이다. 또한 빛의 굴절률을 조절한다.

 

문제 3. 광섬유에서 광선이 굴절되기보다 반사되는 이유는 무엇인가?

입사각이 임계각보다 더 커지면, 반사 현사잉 일어난다. 광섬유는 채널을 통해 빛을 유도하기 위해 반사를 사용한다.

 

문제 4. 금속 케이블에 비해 광섬유 케이블의 사용에 대한 장점과 단점을 세 가지씩 기술하시오.

장점은 높은 대역폭이 가능하고, 신호 재생기가 없어도 전송거리가 더 길고, 전자기적 잡음은 광섬유 케이블에 영향을 주지 않는다. 단점으로는 가격이 비싸고 설치와 유지보수가 어렵고 외부충격에 약하다.

 

문제 5. 대기의 계층을 설명하라. 어떤 종류의 무선 통신이 각각 어떤 계층을 사용하는가?

대기 계층에는 지표면전파, 대류권전파, 전리층전파, 가시선전파, 우주공간전파가 있다. 지표면전파는 초장파와 장파를 사용한다. 대류권전파는 중파를 사용한다. 전리층 전파는 단파를 사용하며, 가시선 전파는 초단파, 극초단파, 마이크로파를 사용한다. 우저공간전파는 밀리미터파를 사용한다.

 

문제 6. 전리층 전파는 어떻게 동작하는가? 이런 종류의 전파를 사용하는 것은 무엇인가?

전리층 전파는 높은 주파수의 무선파가 지상으로 반사되어 되돌아오는 전리층을 향하여 전파된다. 대류권과 전리층의 밀도차가 각각의 무선파의 속도를 높이고 지상으로 되돌아오도록 방향을 바꾸는 원인이 된다. 낮은 출력 전력으로 먼거리를 전파할 수 있게 한다. 주로 단파를 사용한다.

 

문제 7. 지상 마이크로파에 거리의 한계가 있는 이유는 무엇인가? 이 한계를 계산하기 위해 필요한 요소는 무엇인가?

지상 마이크로파는 막히지 않고 직선상으로 전송되어야 하는데, 지구 곡률 때문에 높은 지역에 설치하더라도 거리의 제한이 있다. 거리의 제한이 있기 때문에 중계기를 사용하여 마이크로파를 전달하여 도달할 수 있는 거리를 증가시킨다.

 

문제 8. 빛의 속도가 초당 186,000마일로 주어지고 위성이 정지 궤도상에 있다고 할 때, 신호가 지상 지국으로부터 위성으로 가는데 걸리는 시간은 얼마인가(최소 시간)?

위성은 지구로부터 약 22000마일 떨어져있다. 따라서 빛의 속도가 초당 186000마일이면, 지상 지국으로부터 위성으로 가는데 걸리는 시간은 22000/186000=0.118초이다.

 

문제 9. 광섬유 케이블에서, 광원의 빛 에너지는 목적지에서 복구된 빛 에너지와 동일한가? 이것을 전파 방식 용어로 설명하시오.

광섬유케이블은 단일모드와 다중모드로 나눌 수 있다. 단일모드는 광선을 수평에 가까운 작은 영역의 각도로 제한하도록 광원을 고도로 집중시킨다. 모든 광선은 함께 목적지에 도착하고 신호의 왜곡없이 재결합될 수 있다. 다중모드는 일정한 간격으로 교차하는 서로 다른 광선을 유발한다. 수신기를 신중하게 배치하면 좋은 정밀도로 신호를 재구성할 수 있다.