동기식 전송 방식과 비동기식 전송방식

동기화 (Synchronization)의 개요
전송매체로 연결되는 두 장치 간에 데이터를 교환하기 위해 전송되는 비트들의 타이밍 (전송율, 전송시간, 간격)이 송신측에 있어서 똑같아야 한다. 동기화란 송신측과 수신측이 정확히 송수신할 수 있게 시간을 맞추는 것이다.  

• 동기식 전송
  데이터 신화와 별도의 클럭 신호를 전송
  Manchester 인코딩 (Bi-phase encoding)
  
  
• 비동기식
  데이터 신호안에 동기 클럭 신호를 포함하여 전송
  RS-232C가 대표적

동기식 전송 (Synchronous Transmission)
동기식 전송은 2 두대의 송수신 시스템이 통신 시에 시차가 있을 경우 보내온 데이터를 잘못 해석할 가능성을 막기 위해 양방향 시차를 맞추어 수신자가 정확히 수신할 수 있는 기술이다. 한 글자 단위가 아닌 미리 정해진 수만큼의 글자열을 한 블럭으로 만들어 일시에 전송한다. 

데이터블럭의 전후에 특정한 제어 정보를 삽입하며, 데이터 블럭과 전후의 제어 정보를 합쳐서 프레임이라고 한다. 

• 프리엠블 (Preamble)
  앞부분의 제어 정보
  
  
• 포스트엠블 (Postamble)
  뒷부분의 제어 정보

동기식 방식은 전송효율과 전송속도가 높으며, 프레임의 전송구조가 문자 위주인지, 비트 위주인지에 따라 결정된다.

• 글자 위주 동기 방식
  문자를 블럭의 선두에 붙여 동기를 취하는 방식으로 데이터 블럭을 일련의 문자 (8비트)로 취급하며, 제어 정보도 문자로 구성된다. 한 프레임에는 한 개 이상의 동기화 문자로 시작된다. 동기화 문자는 데이터블럭의 시작을 알리는 비트패턴 (SYN), 데이타 블럭의 마지막을 알리는 비트패턴 (ETX) 등으로 구성된다.
  
  BASIC은 Basic mode control procedures for data communication system으로 컴퓨터와 단말 장치간의 데이터 전송을 에러없이 행하기 위한 전송 제어 절차로  OSI 참조 모델의 데이터링크

별도의 채널로 클럭 신호를 보내 동기화 한다. 

비동기식 전송 (Asynchronous Transmission)
비동기식 전송이란 데이터를 전송할 때 하나의 글자를 나타내는 부호의 전후에 스타트비트와 스탑 비트를 넣어서 블록의 동기화를 취해주는 방식으로 Start-Stop 전송 방식이라고도 한다. 비트열을 전송하지 않을 때는 송수신기의 회선은 휴지 상태 (idle, 항상 1)로 있다가 데이타 전송시에 ST 상태 (0)를 전송하여 수신측은 타임슬랏의 1/2 시간 동안 0 상태를 유지함을 감지하여 데이터 수신을 준비한다.  글자를 구성하는 각 비트의 길이는 통신속도에 따라 정해진다. 

300 ~ 2400 bps 정도의 비교적 저속 데이터 전송에 사용된다. 단점은 프레임 에러 (Frame Error)가 발생할 수 있으며, 문자당 2~3비트의 오베헤드가 있다. 

동기식 전송과 비동기식 전송의 비교
동기식 전송은 양방향의 시차를 맞추는 데 비해 비동기식 전송은 송수신 시점을 일치시키는 절차없이 고정된 크기의 비트 묶음을 기본 단위로 임의의 시점에 전송한다. 

동기식 전송과 비동기식 전송을 다음표에서 비교한다. 

구분	동기식 전송 방식	비동기식 전송 방식
통신 속도	고속	저속
회로 복잡도	복잡	단순
구축 비용	고가	저가
동기 제어 방식	클럭 동기	Start bit, Stop bit
전송 단위	블럭 단위 전송	문자 단위 전송
적용 예	전화 교환망, ATM, 데이타 통신망	RS-232C

이동통신의 경우 동기식은 미국이 설치한 GPS 위성을 통해 시간대를 맞춘 후 기지국 장비를 거쳐 음성이나 데이터를 전달하는 것으로 미국 퀄컴사가 가장 앞서 있다. 우리나라 이동통신업체들은 1997년 동기식 기술 개발에 착수한 이후 북미형 동기식 기술 분야에서 세계적인 기술력과 노후를 보유하고 있으나 세계 이동전화 시장의 80%가 유럽의 비동기식인 WCDMA를 채택하고 있다. 

RS-232C (비동기식 전송 방식의 대표적인 예)
RS-232C의 RS는 Recommended Standard의 약어이며, C는 최종 버전을 의미한다. RS-232C는 DTE (Data Terminal Equipment)와 DCE (Data Communication Equipment)의 인터페이스에 대한 전기적 특성을 정의한다. 통신을 위한 최소단위는 1 바이트 (8비트)이다.

컴퓨터 내에서는 병렬로 처리되지만, 전화선과 같은 모뎀은 직렬처리를 한다. 따라서, 직렬을 병렬로 병렬을 직렬로 바꾸어 주는 작업을 해주는 것이 RS-232C 방식이다. 

데이타를 보내는 방식은 아래 포맷과 같이 1바이트의 데이타를 전송하기 위해 10비트를 단위로 전송하므로 2400bps는 초당 240바이트를 전송하는 것이다.  

Start bit (1 bit)

ASCII Code (7 bit)

Parity bit (1 bit)

Stop bit (1 bit)

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