chap3(Introduction To Physical Layer)

Analog and Digital Data

 

comparison of analog and digital signals

Analog의 value는 continuous하지만 Digital signal은 discrete하다.

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Periodic and Nonperiodic

periodic signal과 nonperiodic signal의 차이는 말 그대로 주기가 있냐 없냐이다.

periodic analog signal은 A simple periodic analog signal과 A composite periodic analog signal로 나뉜다.

A simple periodic analog signal에는 대표적으로 Sine Wave가 있다.

 

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Amplitude

amplitude는 말 그래로 진폭이라는 뜻이다. 절대 음수가 나올 수 없다.

oscilliation에서 가장 큰 amplitude를 peak amplitude라고 한다.

Two signals with the same phase and amplitude, but different frequencies로 수정

나중에 시험에 나오므로 Units of period and frequency는 꼭 외우자. (틀릴 경우 0점 처리)

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Phase

phase란 반복되는 그래프에서의 시작점에서의 각도 혹은 위치를 의미한다.

 

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Wavelength, Time and Frequency Domains

wavelength는 말 그래도 파장이다.

위와 같은 그래프를 아래와 같이 표현 할 수 있다.

위와 같은 그래프를 아래와 같이 표현할 수 있다.

Digital signals

아날로그와 달리 디지털 시그널은 0과 1만으로 표현된다.

대부분의 digital signals는 nonperiodic하기 때문에 period와 frequency는 적적한 특징이 아니다. 대신 bps(bits per second)를 사용한다. 주기가 없으므로 당연이 wavelength도 없는데 이는 Bit length로 대체한다.

Bit length = propagation*bit duration

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Transmission impairment

데이터를 이동하다 보면 당연히 impairment가 발생 할 수 밖에 없다. Impairment의 종류 중에는 Attenuation, distortion, noise 이렇게 3가지가 있다.

Attenuation(완화)인 경우에는 amplify를 사용하여 데이터를 증폭시켜 주면 된다.

Distortion(왜곡)은 보통 delay로 인하여 phase에서 차이가 발생한다.

Noise의 종류에는 therma(열)l,induced(유도), crosstalk, impulse(충격) noise가 있다.

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Data rate limits

Noiseless channel에서 Nyquist bit rate formula는 theoretical maximum bit rate를 BitRate=2*bandwidth*logL로 정의하였다.

Noisy channel에서 Shannon capacity는 theoretical highest data rate를 Capacity = bandwidth*log(1+SNR)로 정의하였다.

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Performance를 측정 할 때는 두가지 기준이 있는데 하나는 bandwidth in hertz고 다른 하나는 bandwidth in bits per second다.

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Throughput(처리량)은 bandwidth in bits per second와 같다고 생각 할 수 있지만 다르다. bandwidth of B bps가 있다고 가정 할 때, 우리는 항상 B보다 작은 T값을 전송한다.

Bandwidth가 주어졌을 때 실제 처리량

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Latency(delay) = propagation time+transmission time+queuing time+processing delay 로 정의된다.

Bandwidth-Delay Product = Bandwidth*Delay 다.

BDP예시

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Jitter

Jitter란 다른 packets들이 다른 delay를 발생 시키는 것이다.

Jitter 예시

데이터가 전송되면 실제로는 packet들 마다 delay가 발생하지만 이것을 buffer해줘서 실제 application에서는 제대로 된 data를 받을 수 있다.