[네트워크 관리사 2급] 필기 정리 2과목 - 정보신호 ( 기출 포함 )

1. 주제 개요 및 흐름

이 단원에서는 정보 신호의 종류와 전송 방식, 부호화 및 전송 구조에 대해 학습합니다.
시험에서는 디지털/아날로그 신호 구분, 직렬/병렬 전송, 동기/비동기 전송 차이 등이 자주 출제됩니다.
공부할 때는 신호가 어떻게 표현되고, 어떻게 보내지는가?를 기준으로 흐름을 이해하는 것이 중요합니다.
특히 전자적 신호가 실제 환경에서 어떻게 표현되며, 그것이 어떤 장비나 방식에 의해 처리되는지 개념적으로 이해해야 물리 계층~데이터링크 계층까지의 전송 원리를 완전히 파악할 수 있습니다.

2. 학습 흐름 목차

1. 신호의 표현 방식 (아날로그 vs 디지털)
2. 신호 변환 방식의 이해
3. 디지털 신호의 장점 및 비교
4. 정보 전송의 부호화 방식
5. 직렬 vs 병렬 전송
6. 동기식 vs 비동기식 전송

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3. 개념 정리

1) 아날로그 신호 vs 디지털 신호

아날로그 신호는 시간에 따라 연속적으로 변화하는 파형을 가지며, 자연계에서 발생하는 대부분의 신호(예: 음성, 온도, 빛의 세기 등)가 이에 해당합니다.
반면 디지털 신호는 이진수 형태의 불연속적인 값으로 표현되며, 전기적 펄스로 고/저(1과 0) 상태만을 사용해 정보를 전달합니다.
디지털 방식은 정보 처리와 전송, 저장에 있어 정확도, 안정성, 보안성 면에서 유리합니다.

2) 신호 변환 방식

아날로그와 디지털 간에는 전환이 필요하며, 각각 변환 방식이 다릅니다.

• 아날로그 → 디지털: PCM(Pulse Code Modulation), 표본화/양자화/부호화 단계를 통해 신호를 디지털화합니다.
• 디지털 → 아날로그: ASK(진폭 변조), FSK(주파수 변조), PSK(위상 변조)와 같은 방식으로 전송선을 통해 아날로그 형태로 변조합니다.

3) 디지털 신호의 장점

디지털 방식은 전송 과정에서 잡음(Noise)에 강하고, 신호의 복원성이 우수하여 장거리 전송에 적합합니다.
또한 압축 및 암호화가 용이하며, 컴퓨터, 네트워크 장비 등 대부분의 정보처리 기술은 디지털 신호 기반으로 작동합니다.

4) 정보 전송의 부호화 방식

신호를 전송하기 위해서는 단순한 0과 1을 의미 있게 전달할 수 있도록 변형하는 부호화가 필요합니다.

• NRZ(Non-Return to Zero): 값이 바뀌지 않으면 전압 레벨을 그대로 유지합니다.
• RZ(Return to Zero): 신호가 0과 1 사이로 돌아가므로 전압 변화가 명확합니다.
• 맨체스터 부호화: 1비트 내에서 신호가 반드시 변하는 특징을 가지며, 클럭 동기화를 동시에 해결합니다.

5) 직렬 vs 병렬 전송

정보를 한 번에 한 비트씩 보내는 직렬 전송은 케이블 수가 적고 비용이 저렴하며, 장거리 전송에 적합합니다.
반대로 병렬 전송은 여러 비트를 동시에 보낼 수 있어 속도는 빠르지만, 신호 간 간섭과 거리 제한이 존재해 주로 짧은 거리에서 사용됩니다.

6) 동기식 vs 비동기식 전송

전송 타이밍에 따라 구분되는 이 두 방식은 실무에서 중요한 차이를 가집니다.

• 비동기식 전송: 문자 단위 전송, 각 문자 앞뒤에 Start/Stop 비트를 붙이며, 클럭이 필요 없어 구현이 간단합니다.
• 동기식 전송: 클럭을 기반으로 여러 문자를 블록 단위로 전송, 전송 효율이 높고 대용량 처리에 적합합니다.

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4. 한줄 요약

• 핵심 요점 1: 디지털 신호는 정확성과 효율 면에서 우수함
• 핵심 요점 2: 전송 방식은 거리, 속도, 동기화에 따라 다르게 적용됨
• 혼동 주의: NRZ와 RZ는 부호화 방식, ASK/FSK/PSK는 변조 방식

📘 기출문제 5제 (데이터 통신)

Q1. 디지털 신호의 장점으로 가장 적절한 것은?

1. 주파수 대역폭이 넓다
2. 노이즈에 민감하다
3. 재생이 어렵다
4. 신호의 재생 및 전송이 용이하다

정답: ④

출제년도: 2023년

Q2. 직렬 전송에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1. 한 번에 하나의 비트를 전송
2. 전송 거리가 길어도 안정적
3. 각 비트를 개별 선로로 전송
4. 비용이 저렴하다

정답: ③

출제년도: 2022년

Q3. 다음 중 NRZ 부호화에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 신호가 주기적으로 0으로 리턴됨
2. 신호가 일정 구간 동안 유지됨
3. 신호가 주기 중간에 변함
4. 하나의 신호를 3단계로 구분

정답: ②

출제년도: 2024년

Q4. 비동기 전송의 특징으로 가장 적절한 것은?

1. 블록 단위 전송
2. 패킷에 동기 정보 포함
3. 문자마다 Start/Stop 비트를 사용
4. 실시간 전송에 적합

정답: ③

출제년도: 2021년

Q5. 다음 중 ASK 변조 방식에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 진폭을 변화시켜 정보를 표현
2. 주파수 변화를 기반으로 함
3. 위상 변화 방식이다
4. 코드 간 간격을 일정하게 함

정답: ①

출제년도: 2020년

※ 정답은 드래그해야 보입니다.

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5. 다음 학습 주제

다음 추천 주제: 회선 교환 vs 패킷 교환 / 통신 프로토콜 계층 구조 / 물리 계층과 데이터 링크 계층 비교