데이터 전송 오류 발생 원인

감쇠 (Attenuation)

정의

• 신호가 전송 매체(유선 또는 무선)를 따라 이동하면서 점점 약해지는 현상.
• 거리가 길어질수록 신호의 세기가 줄어들어 수신 측에서 신호를 제대로 인식하지 못할 수 있음.

원인

• 전송 매체(구리선, 광섬유, 무선 주파수)의 저항이나 감쇠율에 따라 신호가 약해짐.
• 유선에서는 케이블의 품질, 길이, 내부 저항이 감쇠에 영향을 줌.
• 무선에서는 공기 중 전파 감쇠, 날씨, 장애물 등이 신호를 약화시킴.

해결 방법

• 리피터(Repeater) 또는 신호 증폭기(Amplifier) 사용.
• 고품질의 전송 매체 사용(예: 광섬유는 감쇠율이 낮음).
• 전송 거리를 줄이거나 신호 경로를 최적화.

지연왜곡 (Delay Distortion)

정의

• 전송 신호의 각 주파수 성분이 서로 다른 속도로 이동하면서 발생하는 왜곡.
• 디지털 신호에서 주파수 성분 간의 속도 차이로 인해 신호가 원래 형태를 잃고 오류 발생.

원인

• 주파수 별로 전송 속도가 다르게 나타나는 매체(특히 유선 통신)에서 발생.
• 특히 장거리 통신에서 데이터 속도 차이로 인해 패킷이 정상적인 순서로 도착하지 못할 수 있음.

해결 방법

• 광섬유 케이블 사용(지연왜곡이 거의 없음).
• 이퀄라이저(Equalizer) 사용하여 주파수 응답을 조정.
• 신호 보정 장치 또는 고속 디지털 통신 프로토콜 사용.

상호 변조 (Intermodulation)

정의

• 두 개 이상의 신호가 비선형 시스템에서 혼합되어 원래 존재하지 않던 새로운 신호(잡음)가 생성되는 현상.
• 주로 무선 통신에서 발생하며, 신호 간섭을 유발함.

원인

• 증폭기, 송수신기 등의 전자 장비에서 비선형 동작이 발생할 때.
• 서로 다른 주파수를 가진 신호가 함께 증폭될 때 예상하지 못한 주파수가 생성됨.
• 동일한 공간에서 여러 신호가 동시에 전송될 때 주파수 간 간섭 발생.

해결 방법

• 신호 대역폭을 관리하고 주파수 필터 사용.
• 고품질 증폭기 및 선형 장비 사용.
• 간섭을 최소화하기 위해 주파수 간격을 최적화.

잡음 (Noise)

잡음은 데이터 전송 중 원래 신호에 추가되는 불필요한 신호로, 여러 종류가 있음.

열잡음 (Thermal Noise)

• 전자 장비 내부의 원자 및 전자의 무작위 운동에 의해 발생.
• 항상 존재하며, 온도가 높을수록 증가.
• 신호 대역폭이 증가할수록 잡음도 증가함.
• 해결: 냉각 시스템 사용, 고품질 전송 매체 사용.

백색잡음 (White Noise)

• 주파수 범위 전체에 걸쳐 일정한 잡음이 존재하는 형태.
• 자연적으로 발생하며 완전히 제거할 수 없음.
• 해결: 신호 필터링 및 디지털 신호 처리(DSP) 사용.

간섭잡음 (Interference Noise)

• 외부 신호가 전송 중인 데이터 신호와 혼합되어 발생.
• 전력선, 라디오, 전자기기에서 발생 가능.
• 해결: 차폐(Shielding) 케이블 사용, 전자기 간섭(EMI) 차단.

충격 잡음 (Impulse Noise)

정의

• 짧은 시간 동안 강한 신호 간섭이 발생하여 데이터 손실을 유발하는 잡음.
• 디지털 신호에서 가장 큰 문제로 작용하며, 패킷 손실 및 데이터 왜곡을 초래.

원인

• 번개, 전자기 방출, 전기 스파크, 전력선 스위칭, 기계 작동 등이 주요 원인.
• 네트워크 장비의 전력 서지(Surge)로 인해 순간적인 간섭이 발생.

해결 방법

• 전력 안정화 장치(UPS) 및 서지 보호기(Surge Protector) 사용.
• 네트워크 재전송 기법(예: TCP의 재전송 메커니즘) 활용.
• 차폐된 케이블과 신호 필터 사용.

📌 정리