전송손상(Transmission Impairments)

전송손상에 대해서

전송손상이란 송신기와 수신기간의 정보를 전달하는데 있어서, 전송신호가 열이나 전자기장 등의 요인 혹은 전송매체 물리적 특징 등에 의하여 송신 직전의 신호화 달라 지는 것을 말합니다. 가장 대표적인 손상에는 감쇠로 인한 신호의 감쇠(attenuation) 현상과 지연으로 인한 왜곡(delay distortion) 현상 그리고 잡음(noise)을 들 수 있습니다. 전송 신호의 세기가 전송매체가 가지고 있는 저항, 임피던스 등의 영향으로 전송거리에 비례하여 약해지는 형상으로 이는 모든 전송매체에서 발생합니다. 유선매체에서는 전송신호의 강도가 거리에 따라 처음에는 급격히 감소하다가 점차 완만히 줄어드는 대수(logarithm) 형태가 됩니다. 감쇠의 정도는 데시벨(dB)을 단위로 나타냅니다. 무선매체에서는 거리뿐만 아니라 주변의 대기환경에도 영향을 받고있습니다. 전송신호는 수신측에서 인지 할 수 있을만한 강도로 유지되어야 합니다. 전송 중에 섞이는 잡음의 상대적 크기를 작게 하여 발생할 수 있는 감쇠를 보상해 주어야 합니다. 특히 섞이는 잡음의 상대적 크기를 작게하여 발생할 수 있는 감쇠를 보상해 주어야 하며 원거리 통신에서는 다음의 요구사항들이 만족되어야 합니다. 수신되는 신호는 수신기가 그 신호를 감지하고 해속하는데 무리가 없을 정도로 강해야 하고, 신호는 에러 없이 전동될 수 있도록 잡음에 대해 충분히 큰 수준을 유지하여야 합니다. 문제들을 해결하기 위해 증폭기(amplifier) 또는 리피트(repeater)라는 장비를 이용합니다. 이중나선(twisted pair)이나 광섬유(optical fiber)등의 유선 전송매체를 이용할 때, 전송 길이에 따른 신호의 감쇠를 보상하기 위하여, 송신기와 수신기 사이에 이러한 장치를 끼워 넣습니다. 아날로그 전송에서는 증폭기를 통하여 약해진 신호의 강도를 원래의 수준으로 회복 시킵니다. 그러나 증폭기가 모든 크기의 신호를 균일한 비율로 강화시키지 못하면, 감쇠와는 또 다른 신호변형을 초래할 수 있습니다. 특히, 증폭기가 직렬(cascaded)로 여러 개가 연 결된 경우, 이러한 누적적인 신호변형이 오히려 감쇠방지의 효과를 상쇄시킬 수 있으므로 송신기와 수신기 사이에 사용되는 증폭기의 수가 제한됩니다. 한편, 디지털 전송에서는 리피터는 비트 정보를 다시 복원하여 재전송합니다. 리피터는 송신기와 수신기의 일부 기능을 가지는 장비라고 할 수 있으며, 증폭기와는 달리 누적적인 신호변형을 피할 수 있습니다. 그러나 리피터를 사용한다 하더라도, 나타내는 신호를 0으로 해석하거나, 반대로 0을 1로 해석하는 비트에러(bit error)의 가능성은 늘 존재합니다. 따라서 전송신호의 감쇠에 대하여 고려할 사항은 첫째, 수신된 신호는 수신측의 전자회로가 신호를 인지하여 해독하기에 충분한 세기로 전달되어야 합니다. 둘째, 신호는 잡음에 비해 충분히 큰 강도를 유지해야 합니다. 셋째, 감쇠 현상은 주파수에 따라 그 감쇠 정도가 다를 수 있습니다.