[Computer Networks] Physical Layer
Transmission media (전송 매체)
- Under the physical layer
- Controlled by the physical layer
- Carrying signals
- 비트였던 정보 -> 물리 계층 -> 전기 신호
- 물리 레이어의 제어를 받는 하위레이어
- 신호를 전달하는 역할
- 비트를 어떻게 전기 신호로 바꾸고 송수신 할 것인지
Signals
- Analog : 여러 값
- Digital : 정의된 값만
Digital signals
- commonly aperiodic signal (no cycle. 주기가 없는)
- not consider period and frequency
- Bit rate : number of bit sent in 1s (1초 동안 전달된 비트의 개수)
-> Bit rate 클수록 빠른 인터넷
- Unit of bit rate : bps (bits per second)
- 1Mbps : 2^20 bits/s
- 1Gbps : 2^30 bits/s
Wired transmission media (유선 transmission media)
UTP (Unshielded twisted pair)
- 랜선의 대표적인 규격 : UTP 케이블
- 선을 꼼으로써 간섭을 최소한으로
STP (Shielded twisted pair)
- 신호 간의 간섭 더더욱 줄일 수 있지만 비용 up
Attenuation and Amplification
Attenuation 감쇄 (에너지 손실)
Amplification 증폭
- 신호 전달 과정에서 전송 매개체가 완벽하지 않기에 에너지 손실 발생
-> Amplifier 로 신호 세기를 올려준다
Original -> Attenuated -> Amplifier -> Amplified
Decibel (dB)
- the relative strengths of two signal or one signal at two points
- 한 신호의 서로 다른 포인트에서의 세기의 비율
- 서로 다른 두 신호의 서로 다른 세기의 비율
- dB = 10log10(P2/P1) (*P2 : point 2 에서의 signal Power)
Attenuation : P2 < P1 => P2/P1 < 1 => 0보다 작은 데시벨
Amplification : P2 > P1 => P2/P1 > 1 => 0보다 큰 데시벨
Wireless transmission media
- Microwave : 2.4~2.5GHz
- wifi : 2.4~5GHz
- 신호 주기 클수록, 주파수 작을수록 왼쪽 (radio 쪽)
Data Flow (통신 유형)
1. Simplex
- 단방향 통신
- 키보드, 마우스, 라디오, TV, 모니터
2. Half-duplex
- 양방향 통신
- but 동시에 통신 불가능
- 무전기
3. Full-duplex
- 동시에 가능한 양방향 통신
- Time-division
- Frequency-division (주파수 대역 나눔)
Host sending function
- takes application message
- breaks into smaller chunks, known as packets, of length Lbits
- transmits packet into access network at transmission rate R
- link transmission reate (link capacity, link bandwidth)
-> Application layer에서 데이터 길이 길기 때문에 (비트 길이 김)
이 과정에서 데이터 (message)가 내려오는 과정에서 정보 잘게 쪼개짐 -> 패킷 -> 후에 다시 합쳐짐
packet transmission delay (패킷 전송 딜레이)
= time needed to transmit L-bit packet into link
= L (bits) / R (bits/sec)
= 패킷의 길이 / bit rate (속도)
Network Interface Card
NIC = LAN Card
- From physical later to data link layer services
- 신호를 비트로 변환함
Sender -> Receiver 로의 통신
전송할 때 송신할 비트 - NIC -> signal
signal - NIC -> bit (CPI로 전달됨)