데이터 통신, 네트워킹, 인터넷

- 데이터 통신과 통신망

 : 통신의 2가지 키워드

   1. 고속 (데이터율: bits/sec), 광대역화 (Broadband)

   2. 이동성 지원

 

 : 5G의 특징

   1. enhanced Mobile Broadband (eMBB)

   2. ultra Reliable Low Latency Communication (uRLLC)

      신뢰성이 높고 지연이 작다. 지연은 송신자가 데이터를 보내고 수신자가 데이터를 받기까지의 시간을 나타냅니다.

   3. massive Machine Type Communication (mMTC) 

      대용량 기기 통신 지원 (IoT 네트워크)

 

 : 4G와 5G 비교

   주파수 대역에서 6GHz 영역 보다 아래의 영역 사용시 4G 통신, 위의 영역 사용시 5G 통신으로 볼 수 있습니다.

   30G 주파수 대역 계산시 파장의 길이가 1mm이므로 이보다 높으면 mm 파, 낮으면 cm 파로 부릅니다.

   5G 부터 mm파를 사용합니다.

 

   주파수가 올라가면 광대역화가 되기 때문에 아주 높은 속도로 데이터를 보낼 수 있는데, 

   단점은 파장이 짧기 때문에 간섭이 심해져 장애물에 대해 취약해져 멀리가지 못합니다.

 

   5G에서는 이 단점을 보완하기 위해 장거리 통신의 경우에는 3.5GHz의 대역폭을 사용하고,

   단거리 통신 시에는 27GHz, 37GHz 등의 대역폭을 사용합니다.

 

   통신의 기본 원리에서 Data Rate이 커지면 Length는 줄어들고, Length가 커지면 Data Rate는 줄어듭니다.

   Data Rate을 올리기 위해서는 높은 주파수 영역을 써야하고, 이를 5G에 적용한 것 입니다.

 

 : 5G의 핵심 기술

   1. Beamforming

       안테나 여러 개를 사용하여 전파의 범위를 전방향이 아닌 핵심적인 구역에 전달하는 방법입니다.

       이를 통해 기지국과 기기간에 연결을 줄일 수 있습니다.

   2. MIMO

       MIMO는 무선 통신의 용량을 높이기 위한 스마트 안테나 기술입니다.

       기지국과 단말기에 여러 안테나를 사용하여, 사용된 안테나수에 비례하여 용량을 높이는 기술로,

       다중 경로 전파를 활용하여 링크 용량을 증대시킵니다.

   3. Network Slicing

       Network Slicing이란 물리적으로 하나의 네트워크를 통해 Device, Access, Transport, Core를 포함하여 End-to-End로

       분리적으로 분리된(마치, HDD를 C와 D로 파티셔닝해서 쓰는 것처럼) 네트워크를 만들어 서로 다른 특성을 갖는 다양한

       서비스들에 대해 그 서비스에 특화된 전용 네트워크를 제공해주는 것 입니다.

 

 

- 망 (교환 기술)

 1. Circuit Switching 기술

     - 할당된 전선은 독점하기 때문에 서비스의 질이 상당히 좋지만, 판매자 입장에서는 불리합니다.

       전용 통신 경로 사용, 노드 간 물리적 링크의 연결된 시퀀스, 각 링크 전용 논리 채널, 빠른 전송 (ex. 전화망, 음성망)

 

 2. Virtual Circuit Switching 기술

     - Message Switching

       파일 단위로 데이터를 보내는 방법으로 공동으로 쓰지만 단위에 따라 효율성이 떨어질 수 있습니다. (ex. 아파넷)

 

     - Packet Switching

       보내고자 하는 데이터를 조각 내어 다른 사람의 데이터 조각과 같이 섞어서 전송하는 방법입니다. (ex. TCP/IP)

 

     - Fast Packet Switching

       기존 Packet Switching는 kbps의 속도였으나, Fast Packet Switching은 Mbps의 속도로 발전하였습니다.

       이를 위해 frame relay라는 기술을 사용하였는데, 이는 링크 레벨에서 프레임 단위로 Relay를 해주는 방식으로

       복잡한 기능을 단말기로 보내고 망은 단순히 통신적인 부분만 처리하여 속도를 향상시키는 방식입니다.

 

    - Cell Switching (ATM: 비동기 전송방식)

      음성과 화상·영상·방송 등 모든 형태의 정보전송을 프레임 릴레이(Frame relay)보다 종합적이면서도 고속으로 교환해 주는

      통신기술입니다. 셀 단위로 프레임을 릴레이하는데, 패킷의 단위가 일정한 것을 셀 (53Byte)이라고 부릅니다. 

      고정 길이로 데이터를 쪼개 보낼 때, 하드웨어의 기술만을 사용하고 이는 Gbps의 빠른 속도를 가집니다.

 

    - Label Switching (MPLS)

      인터넷의 백본망 등에서 대량의 트래픽 처리를 고속으로 처리 및 관리를 하기 위한 방안 ATM 스위치 등 여러 방안이

      IETF 및 ATM 포럼 등 표준화 기구에서 논의되었는데, 이중에서 IETF에서 추진한 방안이 바로 MPLS 방식입니다.

 

 

- LAN의 출현

 : LAN은 단말기 하나를 필요로하는 시기에서 벗어나,

   여러 단말기가 필요했고 이를 묶어주는 것이 LAN의 역할이였고 주로 가정이 아닌 비지니스에 쓰였습니다.

 

   가장 초기의 Ethernet은 STARLAN 이였고, 이후 표준화가 되고 만들어진 LAN이 Ethernet 입니다.

   점점 영역을 넓혀 현재 Home Network에 들어왔고, 이를 Wireless 환경에서 사용하고 WLAN으로 지칭합니다.

 

 

- 인터넷

 : ARPANET에서 진화한 인터넷.

   임의적으로 의사 소통의 딜레마를 해결하기 위해 개발, 다중 패킷 교환 네트워크.

   인터넷은 TCP / IP 프로토콜 덩어리와 동의어.

 

 - LAN과 WAN을 연결 시켜 주는 것이 Subscriber Access Network 입니다. (전선, 무선 등)

 - 끝단에 있는 것이 단말 (서버, 유저 터미널 등)

 

 

 : ISP (Internet service provider)

 - Regional ISP: 지역 단위를 커버하는 사업자

 - Backbone ISP: 전국망을 커버하는 사업자

 - Backbone과 Backbone 사이에 접속이 일어나는 공간을 NAP라고 합니다.

 

 : 인터넷 용어

   - Central Office (CO)

    전화국사에 설치되며, 그 후단에 디지털교환기나 DCS 등이 위치하게 되며, 디지털교환기와는 V5 인터페이스 등으로 연결될 수 있음

 

   - Customer Premises Equipment (CPE)

     고객 댁내 장치 또는 고객 자급 장치는 가입자의 댁내에 설치되어 통신 사업자의 종단 지점과 연결되는 모든 단말과 관련 장비

 

   - Internet Service Provider (ISP)

     인터넷 서비스 제공자는 인터넷에 접속하는 수단을 제공하는 주체

 

   - Network Access Point (NAP)

     여러 주요 인터넷 중 하나 상호 연결 지점 모든 ISP를 하나로 묶는 역할

 

   - Network Service Provider (NSP)

     백본 서비스를 제공하는 회사, 인터넷 서비스 제공 업체 (ISP)

 

   - Point of Presence (POP)

     컬렉션이 있는 사이트 원거리 통신 장비, 일반적으로 ISP 또는 전화를 말합니다.