데이터통신은 컴퓨팅 및 통신 기술을 이용해 송신자에서 수신자로 정보를 전달하는 과정이다.[2] 이메일, 메시지, 영상 통화처럼 일상에서 쓰는 디지털 서비스도 데이터통신망을 바탕으로 작동한다.[2] 정보를 주고받는다는 기본 원리는 같지만, 전송 방향과 네트워크 구조, 적용되는 표준에 따라 통신 방식은 달라진다.
1. 개요
통신 방향을 기준으로 보면 단방향 통신인 단순 통신부터 양쪽이 동시에 데이터를 주고받는 전이중 통신까지 기능이 나뉜다.[2] 데이터통신 시스템을 이해할 때는 이런 기능과 함께 네트워크 모델 및 표준을 살펴본다.[2] 네트워크와 프로토콜, 신호와 매체, 데이터 전달과 제어는 서로 연결된 학습 주제다.[1][6]
이 분야의 학습 범위에는 데이터통신망과 프로토콜, OSI 참조 모델, 인터넷 프로토콜, 신호 해석, 전송 매체와 데이터 링크 제어 등이 포함된다.[1][3] 이는 정보가 어떤 형태로 전달되는지부터 네트워크에서 어떻게 처리되는지까지 이어지는 구성이다. 근거리 통신 기술과 무선 이동통신, 멀티미디어 통신도 관련 주제로 다뤄진다.[1][3]
2. 통신망과 프로토콜
네트워크는 적용 범위와 구성에 따라 LAN, WAN, MAN, PAN, CAN 등으로 분류해 배운다.[4] 통신망을 이해하려면 네트워크의 구조뿐 아니라 각 구성 요소가 맡는 기능도 살펴봐야 한다. 데이터통신 교육 과정은 네트워크 모델과 아키텍처, 프로토콜 및 표준을 함께 다룬다.[1][4]
OSI 참조 모델은 통신 기능을 일곱 계층으로 나누어 설명하며, TCP/IP 모델도 네트워크 계층과 기능을 설명하는 틀로 쓰인다.[2][4] 이 모델들은 통신 과정을 계층별로 살펴보는 데 활용된다. 관련 학습에서는 TCP/IP 프로토콜 모음과 TCP, IP, HTTP, 이더넷 같은 프로토콜 및 표준의 역할도 다룬다.[4][6]
3. 신호와 전송 매체
데이터를 전송하려면 신호를 생성하고 정보를 신호로 표현하는 방법을 다뤄야 한다. 학습 주제에는 신호의 분류와 표현 방식, 디지털 통신, 디지털·아날로그 전송이 포함된다.[1][6] 신호를 어떤 방식으로 보내는지에 따라 베이스밴드 전송, 대역 전송, 펄스 전송 등을 구분해 살펴본다.[1]
전송 매체는 유선 매체와 무선 매체로 나뉘며, 무선 매체를 포함한 전송로의 특성도 학습 범위에 들어간다.[1][4] 통신 과정에서는 채널 용량과 통신 속도, 전송로의 열화 요인을 함께 살펴본다.[1] 무선 통신에서는 전파 전달 특성과 경로 손실, 다중 경로 특성도 다루며, 이러한 주제는 매체와 신호가 데이터를 전달하는 특성을 이해하는 데 관련된다.[3]
4. 데이터 전달과 네트워크 제어
5. 근거리 및 무선 통신 기술
근거리 액세스 기술의 사례에는 무선 LAN, 블루투스, 지그비, 초광대역 통신, 적외선 데이터 통신, 무선 주파수 식별이 포함된다.[1] 이 기술들은 데이터통신에서 근거리 액세스 기술로 다뤄지는 사례다. LAN 관련 학습에서는 고속 LAN과 이더넷, 무선 LAN도 살펴본다.[3]
무선 통신 분야에서는 셀룰러 네트워크와 무선 변복조, 다중접속 기술을 공부한다.[3] 교육 내용에는 GSM/CDMA 시스템, OFDMA 기술, LTE/5G 시스템과 위성통신 시스템도 포함된다.[3] 따라서 무선 통신 학습은 근거리 기술과 이동통신 시스템에 걸쳐 있다.
6. 데이터통신의 활용과 학습 범위
이메일과 메시지, 영상 통화 등 디지털 통신 서비스는 데이터통신망을 기반으로 한다.[2] 활용 사례로는 웨어러블 건강 센서, 스마트시티 교통 시스템, 5G에 연결된 자율주행차가 제시된다.[2] 이 사례들은 통신망이 일상적인 정보 전달과 여러 응용 분야에 쓰이는 모습을 보여준다.
데이터통신 교육은 네트워크 구조와 프로토콜에서 출발해 신호, 전송 매체, 링크 제어, IP 주소와 응용 계층까지 다룬다.[3][6] 인터넷 프로토콜 학습에서는 익숙한 응용에서 출발해 하위 계층으로 내려가며 인터넷의 작동 원리를 살펴보는 방식도 제시된다.[3] 멀티미디어 통신에서는 오디오·비디오·데이터의 압축과 통신 프로토콜, 이를 지원하는 유무선 네트워크를 다룬다.[3]