정보통신망 5강 (데이터 통신의 전송 기술(2))

학습개요

1. 컴퓨터 통신망에서 사용되는 다양한 데이터 통신의 전송 기술을 3번의 강의에서 설명하고 있는데, 이번은 두 번째 강의로서 주소지정과 오류제어에 관하여 공부한다. 즉, 컴퓨터통신망에서 사용자를 고유하게 식별하기 위한 주소지정 방식과 데이터 통신의 오류검출 및 오류정정 등 오류를 제어하는 방식들에 대해서 공부한다. 특히, 오류제어 기능은 매우 중요하므로 잘 이해하고 정리하기 바란다.

 학습목표

1. 주소지정 방식의 개념을 설명할 수 있고 분류할 수 있다.
2. 오류의 개념과 오류제어방식을 설명할 수 있다.
3. 다양한 오류검출방식으로 오류를 검출할 수 있다.
4. 귀환오류제어 및 전진오류정정을 설명할 수 있다.
5. 3가지 종류의 ARQ 오류제어방식을 설명할 수 있다.

 주요용어

1. 주소지정 : 컴퓨터통신망에서 사용자를 식별하는 방법
2. 물리주소 : MAC 주소라고 부르며 TCP/IP의 데이터링크 계층에서 사용, 48비트를 8비트 단위로 콜론(:)으로 구분하여 16진수로 표현
3. 논리주소 : IP 주소라고 부르며 TCP/IP의 IP 계층에서 사용, 32비트를 8비트 단위로 점(.)으로 구분하여 10진수로 표현
4. 잔류오류율(RER) : 오류로 전달된 비트 수와 전송된 전체 비트 수와의 비율(Residual Error Rate)
5. 오류제어 : 잡음, 고장 등의 영향에 대비하여 RER을 주어진 한계 이내로 유지하는 통신 기능
6. 패리티 검사 : 각 문자 내의 비트 수를 전송 전에 검사하여 패리티 비트를 포함한 전체 비트에서 ‘1’의 개수가 홀수(odd parity)나 짝수(even parity)가 되도록 패리티 비트라는 1개의 비트를 더해 주는 것
7. ARQ : 전송로에서 발생하는 데이터의 오류를 송신 측 또는 수신 측에서 검출하고, 데이터에 오류가 있는 경우에 재전송을 요구하는 방식으로 정지-대기 ARQ, 연속적 ARQ, 적응적 ARQ 등이 있음.

정리하기

1. 주소지정은 컴퓨터 통신망에서 사용자를 고유하게 식별하는 역할을 하며 네트워크 자원의 공유를 위해 반드시 필요하다.
2. 주소지정은 부 네트워크가 제공하는 서비스와도 밀접하게 연관되어 있으며, 다양한 형태를 갖는 네트워크를 포함할 수 있도록 계층적 구조로 이루어져 있다.
3. 주소지정방식은 계층구조에서 계층의 수와 부 네트워크에 의하여 제공되는 주소와 관련된 서비스의 종류, 같은 주소를 갖는 지국의 수, 주소할당 모드에 따라 분류된다.
4. 오류제어란 잡음, 고장 등의 영향에 대비하여 RER를 주어진 한계 이내로 유지하는 통신 기능으로서 오류제어방식에는 전진오류정정과 후진오류정정이 있다.
5. 전진오류정정(forward error correction) 방식은 송신측이 전송할 프레임에 부가적인 정보를 첨가하여 전송함으로써 수신측이 오류를 검출할 뿐만 아니라 정확한 정보를 수신한 비트열로부터 유추할 수 있는 방식이다.
6. 후진오류정정(backward error correction) 방식은 수신측이 오류를 검출할 수 있는 정보의 부가적인 정보를 송신측이 전송할 프레임에 첨가시켜 전송하고 수신측은 오류검출 시 재전송을 요구하는 방식이다.
7. 패리티 검사는 각각의 문자의 비트 수를 전송 전에 검사하여 패리티 비트를 포함한 전체 비트에서 ‘1’의 개수가 홀수(odd parity)나 짝수(even parity)가 되도록 패리티 비트를 더해 주는 것이다. 수신측은 수신된 문자에서 ‘1’의 개수를 세어 홀수 또는 짝수의 여부를 확인함으로써 오류를 검출하는 방식이다.
8. 블록 단위로 메시지가 전달되는 경우에는 순환 코드(cyclic code)를 사용한 순환잉여검사(Cyclic Redundancy Check, CRC) 방식이 사용되고 있다. 프레임의 실제 내용에 의해 계산되는 FCS(Frame Check Sequence)를 프레임의 끝에 추가하여 전송하는데, FCS는 BCC(Block Check Character)라고도 한다.
9. 역방향 채널을 이용하는 모든 오류검출방법을 귀환 오류제어(feedback error control)라고도 하다. 귀환오류제어 방법은 오류에 대한 결정위치에 따라 결정귀환(decision feedback), 정보귀환(information feedback), 복합귀환(combined feedback) 등과 같이 분류된다.
10. 오류제어를 위해 ARQ 방식이 가장 많이 사용되고 있으며, ARQ의 대표적인 방식으로 정지-대기(stop-and-wait) ARQ, 연속적 ARQ, 적응적(adaptive) ARQ 등이 있다. 연속적 ARQ에는 다시 sliding window 프로토콜을 사용하는 go-back-N ARQ와 reject된 프레임만 재전송하는 selective-repeat ARQ가 있다.
11. 수신측에서 오류를 검출할 뿐만 아니라 정정까지 할 수 있는 방식을 전진오류정정(Forward Error Correction, FEC)이라고 하는데, 대표적인 전진오류정정 방식으로는 해밍(Hamming) 코드, 리드-뮬러(Reed-Muller) 코드, 리드-솔로몬(Reed-Solomon) 코드 등이 있다.