전송매체의 종류

전송매체의 종류에 대해서

전송매체의 종류에 대해서 알아보도록 하겠습니다. 먼저 꼬임선 케이블입니다. 꼬임선 케이블은 두 가닥의 절연된 구리 선이 균일하게 서로 감겨 있는 형태로 여러 개의 쌍이 다발로 묶여 하나의 케이블을 형성하고 보호용 외피로 감싸져 있습니다. 전선을 서로 꼬아줌으로써 인접한 다른 쌍과 전기적 간섭 현상을 줄일 수 있으며, 이중 나선의 종류로는 차폐되지 않은 비차폐 이중 꼬임선과 차폐 이중 꼬임선이 있습니다. 비차폐 이중 꼬임선은 차폐 이중 꼬임선보다 더 많이 사용되며 전화 시스템 및 랜 가설 등에 사용되고 주파수 영역은 데이터나 음성을 전송하는 데 적합합니다. 하지만 차폐 이중 꼬임선은 비차폐 이중 꼬임선보다 성능이 우수합니다. 이러한 이중 나선의 전송 특성은 아날로그와 디지털 전송에 모두 사용될 수 있다는 것입니다. 아날로그 신호의 전송을 위해서는 5킬로미터에서 6킬로미터 간격으로 증폭기가 필요하고 디지털 전송을 위해서는 약 2킬로미터에서 3킬로미터마다 리피터가 필요합니다. 또한 이중 나선은 전화 시스템과 하나의 건물에서 로컬 네트워크 구성 시 통신회선에 유용하게 사용되며 가격이 저렴하지만 전송 거리와 전송 속도에 제한이 따른다는 단점이 존재합니다. 앞서 말씀드린 비차폐 케이블과 차폐 케이블에 대해서 자세히 설명하자면 먼저 비차폐 케이블은 가격이 저렴하고 사용하기 쉬우며 유연성도 가지고 있어서 설치가 용이합니다. 또한 최대 전송 거리 100미터에 20MHz에서 100MHz의 대역폭을 제공하며 커넥터로는 RJ45를 사용합니다. 그리고 차폐 케이블은 비차폐 케이블에 비교하면 비싼 편이며, 외부 전류로부터 보호를 위해 사용하는 금속박막을 접지하기 위해 특별한 커넥터를 사용하기 때문에 설치가 더욱 복잡합니다. 이론상 100미터 케이블에서 초당 500메가바이트까지 전송이 가능하지만 초당 155메가바이트 이상으로 작동하게 설치하는 경우는 드뭅니다. 보통 초당 16메가바이트로 작동하며, 백본의 최대 사용 길이는 100미터로 제한되며 금속박막에 의해 외부로부터 간섭을 거의 받지 않도록 구성되어 있다는 특징이 있습니다. 그리고 전송매체의 종류 중 동축 케이블도 존재합니다. 동축 케이블은 내부의 단일 전선과 그를 감싸고 있는 외부형의 외부 도체로 구성되어 이중 나선보다 폭넓은 주파수 범위를 허용합니다. 또한 보다 높은 수행 능력이 필요할 때 이중 나선보다 처리율이 높고, 더 많은 디바이스를 처리할 수 있을 뿐만 아니라 더 멀리 연결할 수 있다는 장점이 있습니다. 이러한 동축 케이블은 가장 용도가 다양한 매체로서 장거리 전화망은 물론 TV 전송과 로컬 네트워크 등 그 수요가 증가하고 있습니다. 데이터 전송률은 초당 100메가바이트까지 가능합니다. 이 케이블의 RG 등급은 내부 도선의 규격과 내부 절연체의 두께와 종류, 차폐의 구성과 외피의 크기, 종류를 포함하는 특정한 물리적 규격들을 명시합니다. 또한 얇은 동축 케이블과 굵은 동축 케이블로 사용 유형이 나누어집니다. 먼저 얇은 동축 케이블은 RG58 계열을 사용하며, 유연하기 때문에 설치 작업이 쉽습니다. 하지만 반드시 같은 케이블로만 연결해야 하며 케이블이 일치하지 않은 경우 연결에 문제가 발생합니다. 그리고 최대 사용 길이는 약 185미터 정도입니다. 다음으로 굵은 동축 케이블은 네트워크 백본으로 많이 사용합니다. 최대 사용 길이는 약 500미터로 설치와 취급이 어렵습니다. 하지만 초당 수백 메가바이트를 고속으로 전송할 수 있고 바다 밑이나 땅속에 묻어도 성능에 큰 지장을 초래하지 않는다는 장점이 있습니다. 특히 전력 손실도 적고 주파수 특성상 이중 꼬임선보다 높은 주파수에서 빠른 데이터의 전송이 가능합니다. 하지만 광케이블보다는 설치 비용이 저렴하지만 케이블 중에는 가장 비쌉니다. 다음 전송매체의 종류는 광섬유입니다. 광섬유는 가는 유리 세관이나 다른 투명한 재료를 섬유로 하여 그 내부에 적당한 굴절률을 분포시켜 부호화된 신호의 빛이 전송될 수 있도록 한 전송매체입니다. 다른 하드와 이어 매체에 비해 광섬유는 넓은 대역폭을 갖고 있습니다. 따라서 전송매체의 잠재적 대역폭이 크기 때문에 주파수와 더불어 데이터 전송률이 높아진다는 장점을 가지고 있습니다. 또한 다른 매체보다 케이블의 다발이 아주 작고 무게가 가벼워서 유연성이 좋으며, 이중 나선이나 동축 케이블에 비해서 감쇠도는 현저히 낮아집니다. 하지만 광섬유 특유의 본질적 특성상 탭을 이용해 분기선을 내기가 힘들다는 단점이 존재합니다. 이러한 광섬유 케이블의 구조를 살펴보자면 광섬유의 중앙 코어는 정교하게 설치된 유리 코어나 플라스틱 코어로 구성되며, 클래딩은 중앙 코어의 신호를 반사하는 물질인 플라스틱으로 만들어져 있습니다. 이들 중앙 코어와 클래딩은 케이블의 품질을 위해서 동시에 제작합니다. 대역폭은 초당 100메가바이트에서 2기가바이트까지 가능합니다. 더불어 케이블 길이로 인한 전송 거리의 감소 현상이 거의 없어서 보통 2킬로미터 정도의 제한 거리를 둡니다. 이러한 광섬유 케이블은 광 채널에 따라 전파되는 빛에 대해 다중 모드와 단일 모드라는 두 가지 방식이 있습니다. 여기서 단일 모드는 단계 지수 광섬유를 사용하고 광선을 수평에 가까운 작은 영역의 각도로 제한하도록 광원을 고도로 집중시키고, 다중 모드는 광원에서 나온 여러 개의 광선이 중심부에서 서로 다른 경로를 가지고 이동합니다. 지금까지 전송매체의 종류에 대해서 알아봤습니다.