OSI 7 Layer 물리계층(Physical Layer)

정보처리기사를 공부할때 단순히 암기만 했던, OSI 7 Layer을 학습해보려합니다.

 

Physical Layer

• Data Link에서 전달된 프레임을 0과 1의 bit로 변환하여 보내는 역할
• 비트 전송을 위한 기계적/전기적/기능적/순서적 특성을 제공
• 신호를 수신하여 재생 및 증폭을 하며 모든 포트로 Broadcast

 

속성

전기적 속성

0과 1을 나타내기 위한 전압이나 전류 그리고 전기적 변화의 타이밍

• 신호 형식: 아날로그, 디지털
• 변조 방식: AM, FM, PM
• 전송 방식: 기저대역, 광대역
• 데이터 속도: BPS(초당 비트수), Baud(초당 주파수)
• 데이터 부호화 방식: ASK(Amplitude Shift Keying), FSK(Freqeuncy Shift Keying), PSK(Phase Shift Keying)
• 라인코딩

기능적 속성

물리적인 인터페이스에 의해서 수행되어야 하는 기능을 제어

기계적 속성

인터페이스의 커넥터와 회선을 기술

모든 데이터, 신호, 제어 회선의 정의

• 케이블

  • Twisted-pair: 흔히 랜선이라 부르며, 8가닥의 케이블이 두 개씩 꼬여있음

    • UTP(Un-Shielded Twisted-pair): STP에 비해 저렴하고, 1Gbps(대용량)까지 전송 가능하다.

      FTP: UTP케이블과는 다르게 1번 쉴드가 씌여져 있음

    • STP(Shielded Twisted-pair): 가격이 비싸지만 안정화됨

    • UTP/STP 표준

절차적 속성

실제의 데이터 전송이 인터페이스를 통해서 이루어지기 위해서 커넥터가 반드시 수행하여야 하는 것과 사건이 일어나는 순서를 기술

• 데이터 충돌 검지 방식: CSMA, 토큰방식

 

중요기능

• 인터페이스와 매체의 물리적인 특성: 장치와 전송매체 간의 인터페이스 특성을 규정
• 비트의 표현: 비트를 전송하기 위해 전기적 또는 광학적인 신호로 부호화
• 데이터 속도: 신호가 유지되는 비트의 주기를 규정
• 비트의 동기화: 송신자와 수신자는 같은 클럭을 사용

 

라인코딩

일련의 2진 비트 데이터를 디지털 신호로 바꾸는 작업

종류

• Unipolar: NRZ

  • 하나의 전압 레벨만 사용 (1: 펄스 있음, 0: 펄스 없음)

• Polar: NRZ, RZ, Manchester, differential Manchester

  • 2개의 전압레벨 사용 (1: p(t), 0: -p(t) / 극성 반전)

• Bipolar: AMI, pseudotemary

  • 3개의 전압레벨 사용

• Multilevel: 2B/1Q, 8B/6T, 4D-PAMS

  • 3이상의 전압레벨 사용

• Multitransition: MLT-3