모뎀(Modem)이란?
디지털 신호를 아날로그 신호로 변조하여 보내고, 보내온 아날로그 신호를 원래의 디지털 신호로 복조하는 전자장치.
변복조기(變復調機)를 뜻하는 MOdulator-DEModulator에서 따온 용어로서, 전화선을 통해 컴퓨터와 컴퓨터를 연결하기 위해 사용하는 장치를 말한다. 전화선으로 전송된 아날로그 신호를 컴퓨터가 처리할 수 있는 디지털 신호로 바꾸어 주고, 디지털 신호로 되어 있는 컴퓨터 데이터를 전화선으로 전송할 수 있도록 아날로그 신호로 바꾸어주는 역할을 한다.
◎모뎀의 역할
우리 인간이 인식하는 모든 정보(음성, 가청, 빛)는 아날로그 파형이다. 공기중의 동일한 조건하에서 아날로그 파형은 디지털 파형보다 멀리 전송된다. 따라서 현재 지구상에 구축되어있는 복잡한 통신네트웍 대부분이 아날로그 정보의 전송을 위한 것이다. 우리가 사용하는 컴퓨터 및 주변기기는 기계가 쉽게 인식할 수 있도록 디지털을 사용한다. 이 디지털 파형을 멀리 전송하기 위해서 모뎀이 필요한 것이다.
다시 말하면, 가까운 거리 에서는 모뎀이 없어도 자신의 자료를 상대방에게 무사히 보낼 수 있지만, 거리가 멀면 디지털 파형의 특성상 자료가 전송되는 도중에 파형이 깨어지는 현상 (왜곡)이 발생되어 상대방이 인식할 수 없으므로, 이를 아날로그로 변조하여 상대방으로 전송하고 또한 아날로그로 들어오는 정보를 원래의 신호인 디지털로 복조하는 것이 모뎀의 역할이다.
◎기술적 내용 (모뎀의 변복조 방식)
위에 설명한 바와 같이 "모뎀은 디지털 신호를 아날로그로, 아날로그 신호를 디지털로 바꾸는 것" 이다. 이렇게 신호를 바꾸는 방법은 가장 손쉬운 FSK(주파수 편이 변조방식) 부터 매우 어려운 TCM(격자 부호변조방식) 방식까지 여러 종류가 있다. 우선 아날로그는 정확히 "0" 과 "1"의 구분이 없어서 이것을 바꾸는 기술은 미분과 적분을 하고 삼각함수 대비 백터 계산을 하는 매우 어려운 과정을 거치게 된다.
따라서 현재 우리 인간이 만든 모뎀의 최대 속도는 56,000bps가 최대이다. 일부 자료 또는 제작회사에서 56,000bps이상의 데이터 전송장비를 모뎀이라고 표기하는 예가 종종 있지만, 이는 엄격히 말하면 단순이 약간의 신호변환을 모뎀으로 표기한 것이다.
또한 모뎀의 신호 변환용 칩셋(Chip Set)은 여러종류(락크웰, 루슨트, 모토롤러, 텍사스인스트르먼트…등)가 있고 우리나라는 모뎀을 제작할 때 이러한 칩셋을 99%이상 수입에 의존하고 있다. 신호변환의 방식들은 다음과 같은 것들이 대표적으로 사용된다.
▶ ASK (진폭 편이 변조) 방식
-. 2진폭 편이변조 : 주파수는 같고 신호의 레벨만 조정
-. 4진폭 편이변조 : “00” 이외는 주파수는 같고 신호의 레벨만 2단계로 조정
▶ FSK (주파수 편이 변조) 방식
-. 2진 주파수 편이변조 : 주파수는 다르고 신호의 레벨은 같음
▶ PSK (위상 편이 변조) 방식
-. 일정한 진폭의 정현파의 위상을 2 또는 4, 8등분하여 각각의 위상에 신호를 할당
-. DPSK(상대 위상 편이 변조) ? 주로 4상 혹은 8상을 사용
▶ QAM 및 TCM (직교진폭 변조 및 격자 위상 편이 변조) 방식
-. 주파수의 진폭과 위상 모두에 변화를 주어 신호를 할당
-. 대부분의 최근 모뎀들은 이 변조방식을 사용함
◎모뎀의 종류
우리가 사용하는 모뎀은 여러 종류의 것들이 있다. 이를 구분하면 외형상, 용도상, 사용처등으로 크게 나누어질 수 있다.
▶ 외형상 분류한 모뎀의 종류
-. 내장형 : 이는 개인용 컴퓨터(P.C) 내부에 비어 있는 ISA 버스나 혹은 PCI 버스에 장착되는 형태로서, 컴퓨터가 제공하는 전원을 이용하여 동작된다. IBM 계열 호환 P.C가 출하되기 시작한 이후 지금까지 모뎀시장의 70% 이상을 석권한 이유는 가격이 저렴 하다는 장점과 사용상 간편함 때문이다.
-. 외장형 (일명 단독형) : 컴퓨터의 외부에 설치 하여 별도의 인터페이스 케이블로 컴퓨터의 COM 포트와 연결된다. 또한 자체 전원 공급기가 있어 컴퓨터의 전원을 사용하지 않는다. 주로 고신뢰성이 요구되는 네트웍이나 또는 컴퓨터 내부의 자원 (IRQ 또는 I/O 어드레스)이 충분하지 못하여 충돌이 발생되는 경우에 사용하는 모뎀으로 장애의 분석이나 서비스가 용이한 장점이 있다.
-. 집합형 : 주로 전산실, 전산센터 등은 여러 대의 모뎀을 사용하게 된다. 이때 많은양의 모뎀을 모두 단독형으로 사용하려면 여러 개의 전원 콘센트와 넓은 공간이 필요하게 된다. 또한 여러 개의 전원선과 통신회선을 연결해야 하므로 뒷면이 매우 지저분 해 질 것이다. 이러한 불편을 해소하고자 여러 개의 모뎀을 선반형태의 랙마운트 슬롯(주로 12 or 16슬롯)에 장착하여 사용하는 카드형태의 모뎀을 말한다. 집합형 모뎀은 단독형 모뎀을 여러 대 사용하는 것 보다 경제적으로 이득이 많다.
▶용도상 분류한 모뎀의 종류
-. 공중선 (일명 "다이얼-업" 또는 교환 회선) 모뎀 : 우리가 일반적으로 말하는 통신선은 두가지가 있다. 하나는 통신선의 양끝에 아무런 장비가 연결되지 않은, 즉 두가닥의 꼬여진 구리선만 있는 경우이고, 다른 하나는 통신선의 전화국 쪽 끝단에 전화국의 교환기가 연결되어 있는 경우이다. 후자의 경우 이선에 전화기를 연결하고 송수화기를 들면 전화국의 교환기에서 보내주는 발신음(뚜?하는 다이얼 톤)이 들릴 것이다. 공중선 모뎀은 이러한(전화기를 연결했을 때 뚜?하는 발신음이 들리는) 통신회선에 연결 하는 모뎀으로 대부분의 일반가정 또는 P.C통신 회사에서 주로 사용한다. 공중선 모뎀은 발신음을 감지하는 기능과, 전화번호를 다이얼하는 기능을 이용하여 사용자가 필요로 하는 P.C통신 사업자에게 접속 하거나 또는, 외부에서 걸려오는 전화 벨소리를 감지하여 자동으로 응답(삐?하는 소리) 하는 기능을 가지고 있다. 우리가 자주 사용하는 팩시밀리 기기에도 공중선 모뎀이 내장 되어 있다. 즉, 공중선 모뎀은 전화번호를 다이얼하여 여기저기 원하는 곳을 언제나 손쉽게 연결하는 모뎀으로 주로 저속통신에 사용된다. 공중선의 사용요금은 일반 전화 통화와 마찬가지로 전화국의 교환기가 통화시간을 감지하여 이를 총 합한 시간으로 비용을 정산하여 사용자에게 청구한다. 연결 방식은 2선식(두가닥의 구리선) 으로 송수신을 겸한다.
-. 전용선 (일명 리스라인 또는 비교환회선) 모뎀 : 전용선 모뎀은 통신선 또는 통신구간의 양끝단에 하루 24시간 고정적으로 연결하여 사용되는 모뎀으로 주로 회사, 관공서 등에서 많이 사용 한다. 사용시간이 많고 대량의 정보 전송이 필요한 곳은 공중선보다 전용선이 경제적이다. 전용선의 사용요금은 월 정액제이며 거리와 통신속도에 따라 비례한다. 연결 방식은 2선식(두가닥의 구리선) 으로 반이중 방식으로 사용하거나 4선식(네가닥의 구리선) 으로 두가닥은 송신, 두가닥은 수신으로 전이중 방식을 사용한다.
▶사용처에 따라 분류한 모뎀의 종류
-. 원거리 (일반모뎀) 모뎀 : 우리가 일반적으로 거리 제한 없이 사용하는 전용선 또는 공중선의 모든 모뎀을 말한다.
-. 근거리 (인하우스 또는 LDM) 모뎀 : 공장 내, 빌딩 내, 캠퍼스 등... 주로 국선 통신선을 사용하지 않고 근거리의 사설 통신선에서 사용되는 전용선 모뎀으로, 일반모뎀에 비하여 가격이 1/4 수준이다. 일반 모뎀은 다른 통신회선에 미치는 악영향을 최소화 하기 위하여 회선의 등화, 임피던스 매칭, 전송 레벨의 조정.. 등 복잡하고 다양한 기능들이 내장되어 있으나 근거리 모뎀은 이러한 기능이 없이 단순하게 디지털 신호를 증폭하여 통신회선에 실어주는 역할만 한다. 한때는 경제적인 이유로 많이 사용되었으나 LAN출현이후 급격히 쇠퇴하여 사용량은 많지 않다.
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