21년 3회차

맥동률은 피크-피크 맥동 전압을 직류 출력 전압의 평균값으로 나눈 비율로 정의되므로 ‘맥동률은 직류 출력 전압에 대한 맥동 전압의 비율이다’가 정확한 설명이다. 맥동 전압(Ripple Voltage)은 정류된 직류 출력에 남아있는 교류 성분을 의미한다.

• ‘맥동이 클수록 필터 동작이 뛰어나다’는 틀렸는데, 맥동이 작을수록 필터 동작이 뛰어나며 직류 성분에 가깝다는 의미이다.
• ‘전파 정류기는 반파 정류기보다 맥동이 커서 많이 사용된다’도 잘못되었는데, 전파 정류기는 반파 정류기보다 맥동이 작아서 많이 사용되며, 맥동이 크면 전자기기에 악영향을 미친다.
• ‘맥동률이 높을수록 더 좋은 필터이며 커패시터 값이 커질수록 맥동률은 커진다’도 오류인데, 맥동률이 낮을수록 더 좋은 필터이고, 커패시터 값이 커질수록 맥동률은 감소한다(충방전 시간이 길어져 전압 강하가 작아짐).

반파정류기에서 직류출력전압(평균값)과 맥동전압(ripple voltage)의 관계를 이용하면 맥동전압의 rms 값은 약 24.2[V]가 된다.

반파정류기의 평균전압은 $V_{dc} = \frac{V_m}{\pi}$이고, 맥동전압의 rms 값은
$V_{ripple(rms)} = \sqrt{V_{rms}^2 - V_{dc}^2}$
로 구한다.

먼저 주어진 직류출력전압 20[V]로부터 피크전압을 구하면
$V_m = \pi \times 20 = 62.83[V]$
이고, 반파정류 출력의 rms 값은
$V_{rms} = \frac{V_m}{2} = \frac{62.83}{2} = 31.42[V]$
이다. 맥동전압의 rms 값은
$V_{ripple(rms)} = \sqrt{31.42^2 - 20^2} = \sqrt{987.22 - 400} = \sqrt{587.22} = 24.23[V]$
로 계산된다.

정전압 안정화 회로에서 출력 전압을 일정하게 유지하려면 제너다이오드가 사용된다. 제너다이오드는 역방향 바이어스 상태에서 제너 전압 이상의 역전압이 인가되면 항복(breakdown)되어 일정한 전압을 유지하므로 전압 안정화용으로 적합하다. 콘덴서는 단순 평활 소자이고, 코일은 필터나 LC 회로에 사용되며, FET는 스위칭 또는 증폭 소자로 작동하므로 정전압 안정화의 핵심 역할을 하지 않는다.

PNP 와 NPN 트랜지스터를 조합한 푸시풀 증폭회로는 컴플리멘터리 SEPP 회로이다.

상보 대칭 구조로 PNP 와 NPN 이 각각 반주기씩 증폭하므로 입력 위상반전용 변압기나 위상반전회로가 필요 없다.

• 위상반전회로는 입력 신호의 위상을 뒤집어 푸시풀 구동에 쓰는 회로이다.
• OTL 은 출력 변압기를 쓰지 않는 방식을 말한다.
• OCL 은 출력 콘덴서를 쓰지 않는 방식을 말한다.

동작점의 컬렉터-이미터 전압은 6.35[V]입니다.

그림은 12V 전원에서 $R_B=100\,\text{k}\Omega$를 거쳐 베이스에, $R_C=500\,\Omega$를 거쳐 컬렉터에 전류를 공급하는 베이스(고정) 바이어스 회로이며 $\beta=100$입니다.

베이스 전류: $I_B=\dfrac{V_{CC}-V_{BE}}{R_B}=\dfrac{12-0.7}{100\,\text{k}\Omega}=0.113\,\text{mA}$
컬렉터 전류: $I_C=\beta I_B=100\times0.113=11.3\,\text{mA}$
컬렉터-이미터 전압: $V_{CE}=V_{CC}-I_C R_C=12-11.3\,\text{mA}\times500\,\Omega=12-5.65=6.35\,\text{V}$

11.3[V]는 컬렉터 전류값(11.3mA)을 전압으로 혼동한 값이고, 12.0[V]는 $R_C$의 전압강하를 빼지 않은 전원 전압이므로 동작점 전압은 6.35[V]입니다.

궤환이 없을 때 전압이득은 $A_V=\dfrac{\mu R}{r_d+R}$입니다.

그림은 드레인이 $V_{CC}$에 연결되고 소스와 접지 사이의 저항 R 양단에서 출력 $V_o$를 꺼내는 소스 폴로어(전압-직렬 궤환) 회로입니다. FET를 전압원 $\mu v_{gs}$와 내부저항 $r_d$로 등가화하면 R과 직렬 회로가 됩니다.

궤환을 무시하면 $v_{gs}=V_s$이므로 $V_o=\mu V_s\cdot\dfrac{R}{r_d+R}$, 따라서 $A_V=\dfrac{\mu R}{r_d+R}$입니다.

• $\dfrac{\mu R}{r_d+(1+\mu)R}$: 출력 전압이 게이트-소스 전압을 깎는 궤환을 반영한, 궤환이 있을 때의 이득입니다.
• $\dfrac{r_d+(1+\mu)R}{r_d+R}$: 궤환율 $\beta=1$일 때의 이득 감소 비율 $1+\beta A_V$에 해당하는 식입니다.
• $\dfrac{r_d}{1+\mu}$: 분자·분모가 저항과 무차원 수라 결과가 저항 차원입니다(소스 쪽에서 들여다본 FET 출력 저항, μ가 크면 약 $1/g_m$). 무차원인 전압이득이 될 수 없습니다.

차동증폭기의 출력은 $V_{out} = A_d(V_1 - V_2)$로 계산된다. 주어진 입력값을 대입하면 $V_{out} = A_d(50 - (-50)) = A_d \times 100 = 100A_d[\mu V]$이다. CMRR = 100은 공통신호 거부비로, 두 입력이 동일한 신호를 받을 때 이를 얼마나 잘 제거하는지를 나타내는 지표이지만, 이 문제에서는 차신호만 입력되므로(공통신호 성분 0) CMRR은 출력에 영향을 주지 않는다.

‘가성접지 때문에 커패시터 전류는 귀환저항을 통해 흐르고 전압을 발생시킨다’는 옳지 않다 — 이는 비반전 적분기(integrator) 같은 선형 연산회로의 특성이며, 비교기는 개루프(open-loop) 동작으로 귀환 경로가 없거나 매우 제한적이고, 커패시터를 사용하지 않는 것이 일반적이다. 비교기는 단순히 두 신호의 대소를 판정하는 1비트 비선형 소자이므로 가성접지나 귀환저항을 통한 적분 동작이 발생하지 않는다.

비교기(Comparator)는 두 입력 전압을 비교하여 이진 출력을 내는 회로다.

• ‘두 개의 입력 전압과 하나의 출력 전압을 갖는다’는 옳다 — 비반전입력과 반전입력 2개, 출력 1개를 갖는다.
• ‘비반전전압이 반전전압보다 크면 높은 전압을 출력한다’도 옳다 — 비반전입력 > 반전입력일 때 포화 전압(높은 전압)을 출력한다.
• ‘비반전전압이 반전전압보다 작으면 낮은 전압을 출력한다’도 옳다 — 비반전입력 < 반전입력일 때 낮은 전압(음의 포화 전압)을 출력한다.

푸시풀 전력증폭기는 두 개의 트랜지스터가 교대로 도통·차단되면서 대칭적인 반파 구동 방식으로 동작한다. 이 구조에서 각 트랜지스터의 출력은 기본파 성분은 같은 위상이지만, 우수차(짝수) 고조파는 역위상이 되어 출력 변압기의 이차측에서 상쇄된다. 반면 기수차(홀수) 고조파는 같은 위상이므로 상쇄되지 않고 더해져서 출력된다. 따라서 우수차 고조파 성분이 상쇄됨으로써 기본파 성분이 우세해지고 파형의 찌그러짐(고조파 왜곡)이 감소한다.

A급 증폭기는 입출력 신호가 선형적이고 왜곡이 거의 없어 안정된 증폭을 제공하므로 완충증폭기로 많이 사용한다. 또한 완충 기능에 필요한 낮은 출력 임피던스와 높은 입력 임피던스를 구현할 수 있다.

완충증폭기(buffer amplifier)는 신호원과 부하 사이의 임피던스 불일치를 해결하고 신호를 안정적으로 전달하는 역할을 한다. 반면 B급 증폭기는 교차 왜곡이 발생하고, 다른 보기들(능률, 조정 용이성, 기생진동 제거)은 A급 증폭기의 주요 특성이 아니다.

PCM(펄스 부호 변조) 시스템에서 신호를 왜곡 없이 복원하려면 나이퀴스트 정리를 만족해야 한다. 나이퀴스트 정리에 따르면 표본화 주파수는 전송할 수 있는 최대 주파수의 2배 이상이어야 한다. 문제에서 15[kHz]까지 전송 가능하므로 필요한 최소 표본화 주파수는 $f_s \geq 2 \times 15 = 30\text{[kHz]}$이다.

DSB-LC 신호는 반송파, USB(Upper Sideband), LSB(Lower Sideband) 세 가지 주파수 성분으로 구성된다. FSB(Frequency Sideband)는 표준 변조 이론에서 정의되는 신호 성분이 아니며, DSB-LC 변조에서 발생되는 실제 주파수 성분에 포함되지 않는다.

DSB-LC(Double Sideband-Large Carrier, 또는 DSB-TC: Double Sideband-Transmitted Carrier)는 반송파를 함께 전송하는 전폭 변조 방식이다. 반송파는 변조되지 않은 $A_c\cos(\omega_c t)$ 형태이고, USB와 LSB는 변조신호의 주파수 성분에 따라 반송파 양쪽에 대칭으로 나타난다.

아날로그 진폭 변조(AM) 방식은 신호의 진폭을 변조하는 기법이며, 주요 종류는 DSB-LC(양측파 대반송파), DSB-SC(양측파 억제반송파), SSB(단측파) 등이다. FM(주파수 변조)은 반송파의 주파수를 변조하는 각도 변조(Angle Modulation) 방식으로, 진폭 변조와는 원리가 전혀 다르다. 따라서 FM은 아날로그 진폭 변조 방식에 포함되지 않는다.

진폭변조(AM)의 피변조파는 $x(t) = A_c[1 + m(t)]cos(2\pi f_c t)$ 형태이며, 여기서 $m(t)$는 변조지수(modulation index)를 포함한 정규화된 신호이다. 변조지수 $\mu = \frac{A_s}{A_c}$이므로 주어진 조건에서 $\mu = \frac{4}{5} = 0.8$이다.
피변조파는 $x(t) = A_c[1 + \mu \cdot \frac{x_s(t)}{A_s}]cos(2\pi f_c t)$로 표현되는데, 신호파 $x_s(t) = 4cos(2\pi f_s t)$를 대입하면 $x(t) = 5[1 + 0.8 \cdot cos(2\pi f_s t)]cos(2\pi f_c t)$가 된다.
따라서 피변조파는 반송파 진폭 5를 기준으로 하며, 신호파의 코사인 함수가 변조지수 0.8과 곱해져 괄호 안에 나타나야 한다.

멀티바이브레이터의 세 가지 동작 모드는 결합 회로의 구성에 의해 결정된다.

비안정(astable)은 두 트랜지스터 모두 완전 포화·차단을 반복하도록 RC 결합으로 자동 진동하며, 단안정(monostable)은 한쪽은 RC 결합, 다른 쪽은 직결합으로 외부 펄스 입력 시에만 한 번 상태 변화한다. 쌍안정(bistable)은 베이스에 대한 직결합으로 두 개의 안정 상태를 유지한다.

전원 전압, 바이어스, 인덕터는 진동 주파수나 진폭에만 영향을 미칠 뿐 동작 모드를 결정하지 않는다.

멀티바이브레이터는 정궤환을 이용해 구형파를 발생시키는 회로로, 출력에 고차 고조파가 포함되어 계수회로와 스위칭 회로에 쓰인다. 회로의 시정수(RC)가 결정하는 것은 입력 파형의 주기가 아니라 출력 펄스의 폭과 발진 주기이다.

XOR 게이트는 Y = A⊕B의 논리식을 가지며, 한쪽 입력을 0(Low)으로 고정하면 A⊕0 = B가 되어 출력이 그대로 B가 되는 버퍼로 동작한다. 반대로 A를 +5V(1)로 고정하면 Y=NOT B가 되어 인버터로 동작하므로 이는 옳지 않다. 입력을 Open시키거나 출력과 연결하는 것은 불안정하거나 궤환 구조가 되어 버퍼 기능을 보장하지 못하므로, 입력 A를 0V로 고정하는 것이 옳은 결선 방법이다.

다이오드 A, B, C의 캐소드가 공통으로 연결되고 저항 R을 통해 접지된 구조로, 입력 A, B, C 중 하나라도 High이면 해당 다이오드가 도통되어 출력 Y가 High가 된다. 즉 입력이 모두 Low일 때만 출력이 Low가 되므로 이는 OR 게이트의 동작과 동일하다.

A가 1이고 B가 0일 때만 A＞B가 성립하므로 출력식은 $Y=A\overline{B}$이다. 따라서 A에는 그대로 입력하고 B에는 NOT 게이트를 거친 뒤 두 신호를 AND 결합하는 논리식인 1번이 조건을 만족한다.

2진 비교기는 두 입력값을 비교하여 대소 관계를 출력하는 회로다. X = 1, Y = 0일 때 X > Y는 참(1)이고 X < Y는 거짓(0)이다. 따라서 X > Y 출력은 1, X < Y 출력은 0이 되어 정답은 1, 0이다.

데이터 전송계에서 입·출력 기능을 담당하는 장치는 DTE(데이터 단말장치)이다.

DTE 는 데이터를 입력하고 출력하는 단말장치이며 전송 제어 기능도 가진다.

• DCE 는 신호를 변환해 회선에 접속하는 장치이다.
• CCU 는 통신 제어 장치로 회선과 컴퓨터 사이의 전송 제어를 담당한다.
• TSS 는 시분할 처리 시스템을 뜻한다.

회선 접속부의 기능이 아닌 것은 전송제어문자나 부호의 식별 기능이다.

전송제어문자와 부호의 식별은 회선 접속부가 아니라 전송 제어부의 기능이다.

• 병렬 데이터를 직렬로 변환하는 것은 회선 접속부의 기능이다.
• 2진 비트열로 변환하는 것도 회선 접속부의 기능이다.
• 직렬 데이터를 병렬로 변환하는 것도 회선 접속부의 기능이다.

데이터처리계에 해당하지 않는 것은 변복조장치이다.

변복조장치는 신호 변환을 담당하는 데이터 전송계의 구성 요소이다.

• 중앙처리장치는 데이터처리계의 핵심이다.
• 기억장치는 데이터처리계에 속한다.
• 입출력장치는 데이터처리계에 속한다.

FDM 의 설명이 아닌 것은 동기식 데이터 다중화에 사용된다는 내용이다.

FDM 은 주파수 대역을 나누는 아날로그 방식으로 비동기식 저속 데이터의 다중화에 쓰이며, 동기식 데이터 다중화는 TDM 의 영역이다.

• 1,200 bps 이하의 저속 전송에서 사용된다는 설명은 FDM 의 특징에 맞다.
• 채널 간 간섭을 막기 위해 가드밴드를 둔다.
• 다중화기 자체가 변복조 기능을 수행하므로 별도의 모뎀이 필요 없다.

입력회선이 출력회선보다 많거나 같고 동적 할당으로 시간폭을 주는 장비는 집중화기이다.

집중화기는 전송할 데이터가 있는 단말에만 시간폭을 할당하여 회선 효율을 높인다.

• 다중화기는 입력과 출력의 용량을 맞춰 고정적으로 할당한다.
• 모뎀 공유 장치는 하나의 모뎀을 여러 단말이 나눠 쓰게 하는 장치이다.
• 라우터는 네트워크 계층에서 경로를 설정하는 장비이다.

두 개의 LAN 을 연결하여 확장하며 2계층에서 쓰이는 장비는 브리지이다.

브리지는 데이터링크 계층의 MAC 주소를 이용하여 프레임을 전달한다.

• 게이트웨이는 프로토콜이 다른 망을 연결하며 여러 계층에서 동작한다.
• 리피터는 신호를 재생·증폭하는 1계층 장비이다.
• 라우터는 IP 주소로 경로를 설정하는 3계층 장비이다.

우리측 시리얼 포트는 IP 203.150.150.6, 서브넷 마스크 255.255.255.252로 설정해야 합니다.

그림의 상대편 설정은 IP 203.150.150.5, 마스크 255.255.255.252(/30)입니다. 두 라우터의 시리얼 포트는 같은 서브넷에 있어야 하므로 마스크도 같아야 합니다.

/30은 블록 크기가 $256-252=4$이므로 서브넷은 203.150.150.4~7입니다. .4는 네트워크 주소, .7은 브로드캐스트 주소라 사용 가능한 호스트는 .5와 .6 두 개뿐이고, .5를 상대편이 쓰므로 우리측은 .6입니다.

• 203.150.150.5, 255.255.255.252: 상대편과 같은 IP라 주소 충돌이 납니다.
• 203.150.150.5, 255.255.255.0: IP 충돌에 더해 마스크도 상대편과 다릅니다.
• 203.150.150.6, 255.255.255.0: IP는 맞지만 마스크가 /24로 상대편(/30)과 서브넷 범위가 어긋납니다.

WAN 전송 방식은 전용선(Leased Line), 회선 교환(Circuit Switched), 패킷 교환(Packet Switched) 세 가지가 대표적이다. Layer 2 Switched는 LAN 내 스위치를 통한 로컬 영역 전송 방식으로서 LAN 환경에서 사용되며, WAN의 광역 전송 방식이 아니다. 1~3번은 모두 WAN에서 원거리 통신을 위해 사용되는 표준 전송 방식이므로 정답은 4번이다.

특정 목적으로 특정 수신자에게 화상정보를 전달하여 보안·감시에 응용하는 시스템은 CCTV이다.

CCTV 는 폐쇄회로로 영상을 전송하므로 불특정 다수에게 방송하는 서비스와 구별된다.

• DMB 는 이동 중 수신하는 디지털 멀티미디어 방송이다.
• HDTV 는 고화질 텔레비전 방송 방식이다.
• DTV 는 디지털 방식의 텔레비전 방송이다.

HDTV 에 대한 설명으로 옳지 않은 것은 주사방식은 순차주사방식을 사용한다는 내용이다.

1,125 주사선 HDTV 는 대역폭을 줄이기 위해 한 프레임을 두 필드로 나누어 보내는 비월주사(2:1 인터레이스) 방식을 쓴다.

• 프레임당 주사선 수 1,125개는 HDTV 의 대표 규격이다.
• 종횡비는 세로:가로를 뜻하므로 9:16은 가로:세로 16:9 와 같은 비율로 옳은 설명이다.
• 음성신호는 디지털 PCM 방식으로 전송한다.

디지털 TV와 IPTV의 영상압축 표준은 MPEG 계열과 H.26x 계열 코덱이다. MPEG2는 디지털 지상파·케이블TV 표준, MPEG4와 H.264(MPEG4 Part 10)는 IPTV·HD 방송의 주요 영상압축 기술이다. AC3는 돌비 디지털 오디오 코덱으로, 영상이 아닌 음성압축 전송기술이므로 영상압축 방식이 아니다.

VSAT 에서는 상향링크에 다원접속방식, 하향링크에 다중화방식을 쓴다.

단말국들이 중심국으로 보낼 때는 여러 곳에서 동시에 접근하므로 다원접속이 필요하고, 중심국이 단말국들로 보낼 때는 한 곳에서 묶어 보내므로 다중화로 충분하다.

멀티빔 방식의 설명으로 옳지 않은 것은 상호 거리를 축소시킬 수 있다는 내용이다.

멀티빔은 공간적으로 분리된 여러 빔으로 같은 주파수를 재사용하여 용량을 늘리는 방식이며 거리 축소와는 관계가 없다.

• 전송용량 증대는 멀티빔의 효과이다.
• 위성 안테나가 대형이면 지구국 안테나를 소형으로 할 수 있다.
• 주파수를 효율적으로 이용할 수 있다.

서비스 형태에 따른 위성 분류에 속하는 것은 통신위성이다.

서비스 형태로는 통신위성, 방송위성, 기상위성 등으로 나눈다.

• 수동위성은 신호를 단순 반사하는지 증폭하는지에 따른 분류이다.
• 정지위성은 궤도의 종류에 따른 분류이다.
• 저궤도위성도 궤도 높이에 따른 분류이다.

레일리 페이딩은 고층건물, 철탑 등과 같은 인공 구조물에 의해 발생한다.

도심에서 인공 구조물에 부딪혀 반사·산란된 여러 경로의 전파가 수신점에서 겹치면서 직접파 없이 수신 레벨이 빠르게 변하는 다중경로 페이딩이 레일리 페이딩이다.

• 가시 경로의 직접파와 반사파가 동시에 존재하는 경우는 라이시안 페이딩의 원인이다.
• 산, 언덕 등 자연 지형의 굴곡은 지형에 의한 음영으로 느리게 변하는 장구간 페이딩의 원인이다.
• 도로 주변의 가로수는 부분적인 감쇠 요인일 뿐 레일리 페이딩의 대표 원인이 아니다.

이동통신에서 가입자의 위치등록 정보 관리는 기지국이 아니라 교환국(이동 교환기와 위치 등록 데이터베이스)의 기능이다.

기지국은 무선구간에서 단말과 직접 신호를 주고받으며 무선 채널 제어를 맡는 장치다.

• 발·착신 신호 송출은 호 설정을 위해 기지국이 무선구간으로 내보내는 신호 기능이다.
• 통화채널 지정 및 감시는 기지국이 무선 채널을 할당하고 상태를 감시하는 기능이다.
• 통화채널의 품질 감시는 기지국이 수신 신호의 품질을 측정해 핸드오프 판단 자료로 쓰는 기능이다.

스마트기기를 이용한 학습은 스마트 러닝(Smart Learning)이다.

스마트폰·태블릿·e-Book 단말기 같은 기기로 시간과 장소의 제약 없이 학습하는 방식을 가리킨다.

• 스마트 워크는 스마트기기로 장소에 구애받지 않고 업무를 보는 근무 방식이다.
• 스마트 사회는 정보통신기술이 사회 전반에 융합된 사회 형태를 뜻한다.
• 클라우드는 서버 자원을 네트워크로 빌려 쓰는 컴퓨팅 방식으로, 학습 자체를 의미하지 않는다.

헤드엔드와 실시간으로 통신하며 이용자 요청을 처리하는 구간은 사용자부(Client)이다.

셋탑박스 부팅 시 함께 로딩되는 애플리케이션이 고객의 요청을 받아 헤드엔드와 통신하면서 서비스를 제공한다.

• Pumping부는 콘텐츠를 서버에서 송출하는 쪽의 기능이다.
• 전송부는 송출된 콘텐츠를 망을 통해 사용자까지 실어 나르는 구간이다.
• 데이터 변환부는 콘텐츠를 전송 가능한 형식으로 바꾸는 구간이다.

음성계 미디어로 가장 적절한 것은 DAT(Digital Audio Tape)이다.

DAT는 소리 신호를 디지털로 기록하는 오디오 전용 매체이다.

• HDTV는 고화질 영상을 다루는 영상계 미디어이다.
• 전자북은 문자와 그림 중심의 정보를 보여 주는 문서형 미디어이다.
• VoD는 영상을 요청에 따라 제공하는 영상 서비스이다.

가상현실에 반드시 헬멧과 장갑이 필요하다는 서술은 멀티미디어 충족 요건과 거리가 멀다.

가상현실은 입체감·몰입감을 주는 기술이지만 특정 장비의 사용을 필수 조건으로 규정하지는 않는다.

• 다수의 미디어를 동시에 포함한다는 것은 멀티미디어의 기본 요건이다.
• 상호작용(대화 기능)을 제공한다는 것도 핵심 요건이다.
• 스마트기기·컴퓨터 같은 디지털 기기를 활용한다는 서술도 일반적인 설명이다.

나이퀴스트 표본화 정리에 따라 표본화 주파수는 최대 신호 주파수의 2배, 즉 4[kHz]이고 주기는 250[μs]이다.

$f_s = 2 f_m = 2 \times 2 = 4\,\mathrm{kHz}$

$T_s = \dfrac{1}{f_s} = \dfrac{1}{4\times 10^{3}} = 250\,\mu\mathrm{s}$

나머지 보기는 주파수와 주기의 짝이 맞더라도 최대 주파수의 2배라는 조건을 만족하지 않는다.

샤논의 채널용량 공식에 대입하면 약 13,176[bps]이다.

$C = B \log_2(1+S/N)$

$C = 3000 \times \log_2(1+20) = 3000 \times \log_2 21$

$\log_2 21 \approx 4.392 \Rightarrow C \approx 13{,}176\,\mathrm{bps}$

대역폭과 신호 대 잡음비가 클수록 채널용량이 커진다.

그림의 신호공간 다이어그램은 16진 QAM입니다.

I·Q 평면에 신호점이 가로 4개 × 세로 4개, 총 16개의 격자 모양으로 배치되어 있고, 각 점에 0000~1111의 4비트 부호가 붙어 있습니다. 진폭과 위상이 함께 달라지는 격자형 성상은 QAM이며, $2^4=16$이므로 16진입니다.

• 16진 PSK: 16개 점이 같은 반지름의 원 위에 놓여 진폭이 일정해야 하지만, 그림은 격자 배치입니다.
• 8진 QAM: 신호점이 8개이고 3비트 부호여야 합니다.
• 8진 DFSK: 주파수 편이 방식이라 I·Q 평면의 격자 성상으로 표현되지 않습니다.

WDM에서 다른 파장의 채널을 추가하기 어렵다는 설명은 틀렸다. 오히려 파장을 추가해 쉽게 확장할 수 있다.

WDM은 서로 다른 파장의 광신호를 한 광섬유에 실어 보내는 광 다중화 방식이다.

• 여러 파장대역을 동시에 전송하는 광 다중화라는 설명은 옳다.
• 전송률과 프로토콜이 다른 파장 채널이 공존할 수 있다는 설명은 옳다.
• 광 수동소자만으로 분기·결합이 쉽다는 설명은 옳다.

총 손실은 광섬유 손실과 융착접속 손실의 합인 4.3[dB]이다.

전체 길이는 $500\,\mathrm{m}\times 4 = 2\,\mathrm{km}$이므로 광섬유 손실은 $2\,\mathrm{km}\times 2\,\mathrm{dB/km}=4\,\mathrm{dB}$이다.

4개를 잇는 접속점은 3곳이므로 융착 손실은 $3\times 0.1 = 0.3\,\mathrm{dB}$이다.

합계는 $4 + 0.3 = 4.3\,\mathrm{dB}$이고, 접속 횟수를 구간 수보다 하나 적게 센다는 점이 핵심이다.

국사(CO)에서 가입자 댁내까지 광케이블로 직접 연결하는 방식은 FTTH(Fiber To The Home)이다.

FTTH는 광섬유가 가입자 집 안까지 들어간다.

• FTTO는 사무실(Office)까지 광케이블을 끌어오는 방식이다.
• FTTC는 연석(Curb) 근처까지만 광케이블을 쓰고 나머지는 다른 선로로 연결하는 방식이다.

광통신의 발광소자는 LD(Laser Diode)이다.

광송신부에서 전기 신호를 광신호로 바꾸는 소자는 LD 또는 LED이다.

• VD(바랙터 다이오드)는 전압에 따라 정전용량이 변하는 소자로 발광소자가 아니다.
• PIN 다이오드는 빛을 받아 전기로 바꾸는 수광소자이다.
• APD(애벌란치 포토 다이오드)도 내부 증폭 기능이 있는 수광소자이다.

인접 셀 간섭 감소 방법으로 수신 안테나 다이버시티 구성은 적합하지 않다. 다이버시티는 주로 페이딩 영향을 줄이는 기술이다.

간섭을 줄이려면 신호가 인접 셀로 넘어가지 않도록 서비스 영역을 제어해야 한다.

• 지형에 맞는 안테나를 사용하면 불필요한 방향으로의 전파 누설을 줄일 수 있다.
• 기지국 출력과 안테나 높이를 낮추면 전파 도달 범위가 줄어 간섭이 감소한다.
• 안테나 기울기를 조정해 전계 패턴이 지면으로 향하게 하는 Umbrella 방식은 간섭 감소에 쓰인다.

프레임 단위로 데이터를 일시에 전송하는 것은 비동기식이 아니라 동기식 전송의 특징이다.

비동기식은 문자 단위로 시작·정지 비트를 붙여 전송한다.

• 송신측과 수신측이 각각 독립된 클럭을 사용하는 것은 비동기식의 특징이다.
• 각 문자 앞에 Start Bit 하나, 뒤에 Stop Bit 1~2개를 붙이는 것도 비동기식의 특징이다.
• 문자 사이에 일정하지 않은 휴지 시간이 있을 수 있는 것도 비동기식의 특징이다.

신호요소 하나가 4[bit]를 실으므로 변조속도는 2,400[baud]이고, 이 문항은 필요 대역폭을 변조속도와 같게 보아 2,400[Hz]로 구한다.

$B = \dfrac{9600}{\log_2 16} = \dfrac{9600}{4} = 2400\,\mathrm{baud}$

정보통신 수험서는 전송속도 관계를 $C = B\log_2 M$으로 단순화해 필요 대역폭을 변조속도와 같게 취급하는 관례가 있고, 이 문항은 여러 회차에 걸쳐 같은 기준으로 출제되었다. 엄밀한 나이퀴스트 관계 $C = 2B\log_2 M$를 쓰면 절반 값이 나오므로 두 기준을 구분해 기억해야 한다.

• 1,200[Hz]는 나이퀴스트 2B 관계로 변조속도를 다시 반으로 나눈 값으로, 이 문항의 기준과 다르다.
• 4,800[Hz]는 신호요소당 2[bit]로 계산한 값이다.
• 9,600[Hz]는 신호요소당 1[bit], 즉 전송속도를 그대로 대역폭으로 본 값이다.

직류펄스 형태 그대로 전송하는 방식은 기저대역(Baseband) 전송방식이다.

RZ, AMI, Manchester, CMI 등은 모두 변조 없이 부호 형태만 바꿔 전송하는 선로 부호이다.

• 동기식 전송은 클럭 동기를 맞추는 방식에 관한 분류이다.
• 비동기식 전송은 문자 단위로 시작·정지 비트를 두는 방식에 관한 분류이다.
• 반송대역 전송은 신호를 반송파에 실어 변조하여 보내는 방식이다.

FM 통신방식은 반송파를 변조하는 반송대역 전송의 예이므로 기저대역 전송의 대표 예가 아니다.

기저대역 전송은 신호의 스펙트럼을 이동시키지 않고 그대로 보내는 방식이다.

• 단거리 전송에 사용된다는 설명은 옳다.
• 스펙트럼이 이동하지 않은 채 전송된다는 설명은 옳다.
• 동선이나 광섬유를 전송매체로 쓴다는 설명은 옳다.

프로토콜의 3요소는 구문(Syntax), 의미(Semantics), 타이밍(Timing)이다.

구문은 데이터의 형식과 순서, 의미는 각 제어 정보의 해석, 타이밍은 전송 속도와 순서 조정을 뜻한다.

• 주소·개체·타이밍의 조합은 3요소가 아니다.
• 네트워크·프레임·의미의 조합은 3요소가 아니다.
• 구문·네트워크·개체의 조합은 3요소가 아니다.

암·복호화와 데이터 압축을 수행하는 계층은 표현계층이다.

표현계층은 데이터의 형식 변환, 부호화, 압축, 암호화를 맡아 응용 계층과 하위 계층의 표현 차이를 해소한다.

• 전송계층은 종단 간 신뢰성 있는 데이터 전송을 담당한다.
• 세션계층은 통신 세션의 설정·유지·종료와 동기를 관리한다.
• 응용계층은 사용자와 가까운 서비스(파일 전송, 메일 등)를 제공한다.

OSI 참조모델은 7계층 구조이므로 4개 계층이라는 설명이 틀렸다.

OSI는 ISO가 개방형 시스템 상호접속을 위해 만든 모델로 프로토콜 의존도를 낮춰 준다.

• 시스템 간 상호접속을 위한 개념을 규정한다는 설명은 옳다.
• 특정 시스템에 대한 프로토콜 의존도를 줄여 준다는 설명은 옳다.
• ISO가 개방형 시스템 접속을 위해 만들었다는 설명은 옳다.

브로드캐스팅이 불가능한 주소는 호스트 부분이 모두 1이 아닌 주소이다.

A 클래스는 앞 8비트가 네트워크 부분이므로 호스트 부분이 모두 1인 주소여야 직접 브로드캐스트 주소가 된다. 해당 주소는 호스트 부분이 222.230.255라서 모두 1이 아니다.

• A 클래스 주소에서 뒤 세 옥텟이 모두 255인 주소는 직접 브로드캐스트 주소이다.
• B 클래스 주소에서 뒤 두 옥텟이 모두 255인 주소는 직접 브로드캐스트 주소이다.
• C 클래스 주소에서 마지막 옥텟이 255인 주소는 직접 브로드캐스트 주소이다.

서브넷 마스크 255.255.255.224에서 호스트 비트는 5비트이므로 사용 가능한 호스트는 30개이다.

$224 = 11100000_2$이므로 호스트 비트 수는 5이다.

$2^5 - 2 = 32 - 2 = 30$

네트워크 주소와 브로드캐스트 주소를 제외하므로 2를 뺀다.

VLAN에서 트래픽을 전달하는 표준 프로토콜은 IEEE 802.1Q이다.

802.1Q는 이더넷 프레임에 VLAN 태그를 넣어 여러 VLAN을 하나의 링크로 전달한다.

• ISL은 특정 장비 업체의 독자 규격이다.
• VNET은 VLAN 표준 프로토콜로 쓰이지 않는다.
• 802.11 계열은 무선 LAN 규격이다.

블록의 각 행에 검사 비트를 붙여 1의 수를 짝수 또는 홀수로 맞추는 방식은 수평 패리티 검사 방식이다.

이 방식은 행 단위로 검사 비트를 부가하는 것이 특징이다.

• 수직 패리티 검사 방식은 열 방향으로 검사 비트를 붙인다.
• 정 마크·정 스페이스 방식은 각 부호 안의 1(마크)과 0(스페이스)의 개수를 일정하게 정해 두고 그 개수가 달라지면 오류로 판정하는 방식이다.
• 군계수 검사 방식은 각 행의 1의 개수를 세어 그 값의 하위 비트를 검사 비트로 붙여 보내는 방식이다.

오류 검출 부호로 볼 수 없는 것은 BASE code이다.

CRC, BCH, 해밍 부호는 모두 오류 검출 또는 정정에 사용되는 부호이다.

• CRC 부호는 다항식 나눗셈을 이용한 대표적 오류 검출 방식이다.
• BCH 부호는 다중 오류를 다루는 순환 부호이다.
• 해밍 부호는 오류의 검출과 정정이 가능한 부호이다.

용량이 작은 것부터 큰 순서는 레지스터 → 캐시 → RAM → HDD이다.

기억장치 계층에서 CPU에 가까울수록 빠르고 용량이 작으며, 멀수록 느리고 용량이 크다.

• RAM이 캐시보다 앞에 오는 나열은 용량 순서가 맞지 않다.
• HDD가 RAM보다 앞에 오는 나열은 용량 순서가 맞지 않다.
• 플래시를 HDD보다 뒤에 놓고 캐시를 빼먹은 나열은 계층 구조에 맞지 않다.

4진수 한 자리는 2진수 두 자리로 바뀌므로 결과는 1011.010011이다.

$2_4 = 10_2,\; 3_4 = 11_2$이므로 정수부 $23_4 = 1011_2$이다.

$1_4 = 01_2,\; 0_4 = 00_2,\; 3_4 = 11_2$이므로 소수부 $103_4 = 010011_2$이다.

따라서 $23.103_4 = 1011.010011_2$이며, 정수부와 소수부를 각각 두 비트씩 변환하면 된다.

각 진수를 10진수로 변환하여 13과 비교한다. 2진수 1101은 1×2³ + 1×2² + 0×2¹ + 1×2⁰ = 8 + 4 + 1 = 13이고, 5진수 23은 2×5¹ + 3×5⁰ = 10 + 3 = 13이며, 8진수 15는 1×8¹ + 5×8⁰ = 8 + 5 = 13이다. 반면 16진수 C는 C = 12를 나타내므로 13이 아니다. 따라서 정답은 16진수 C이다.

0에 대응되는 비트만 클리어하는 동작은 AND 명령이다.

AND는 마스크 비트가 0인 자리를 0으로 지우고 1인 자리는 그대로 두어 선택적 클리어에 쓰인다.

• OR 명령은 비트를 1로 세트하는 데 쓰인다.
• 배타적 OR 명령은 비트를 반전하거나 비교하는 데 쓰인다.
• 시프트 명령은 비트를 좌우로 이동시키는 명령이다.

컴퓨터 본체와 주변 장치를 능률적이고 경제적으로 쓰게 하는 프로그램은 운영체제(Operating System)이다.

운영체제는 자원 관리와 사용자 인터페이스를 제공하는 시스템 소프트웨어이다.

• 매크로는 반복되는 명령 열을 하나로 묶어 쓰는 기능이다.
• 컴파일러는 고급 언어를 기계어로 번역하는 번역 프로그램이다.
• 로더는 프로그램을 주기억장치에 적재하는 프로그램이다.

설명은 Job Control Program(작업 제어 프로그램)에 해당합니다.

그림의 설명은 '작업의 연속 처리를 위한 스케줄 및 시스템 자원 할당 기능을 수행한다'입니다. 운영체제 제어 프로그램 중 작업의 연속 처리·스케줄·자원 할당을 맡는 것이 작업 제어 프로그램입니다.

• Service Program: 사용 빈도가 높은 기능을 미리 만들어 둔 처리 프로그램(유틸리티)입니다.
• Data Management Program: 파일·데이터의 입출력과 관리를 맡는 제어 프로그램입니다.
• Problem Processing Program: 사용자가 업무 처리를 위해 작성한 처리 프로그램입니다.

SJF 스케줄링은 비선점형 기법이므로 선점형이라는 설명이 틀렸다.

SJF는 처리 시간이 가장 짧은 작업에 먼저 CPU를 주며, 선점형으로 바꾼 변형이 SRT이다.

• SRT가 SJF를 변형한 기법이라는 설명은 옳다.
• 처리 시간이 가장 짧은 작업이 먼저 CPU를 받는다는 설명은 옳다.
• 평균 대기 시간이 최소가 되는 것으로 알려져 있다는 설명은 옳다.

베타 버전은 제작회사 내부 테스트용이 아니라 외부 사용자에게 배포해 시험하는 버전이므로 설명이 틀렸다. 사내 테스트용은 알파 버전이다.

베타 버전은 정식 출시 전에 일반 사용자나 외부 테스터가 써 보며 오류를 찾는 단계이다.

• RC는 정식판 배포 직전 단계라는 설명은 옳다.
• 셰어웨어는 데모웨어나 평가 소프트웨어로도 부르는 마케팅 방식이라는 설명은 옳다.
• 번들 프로그램은 특정 제품과 함께 부가로 제공되는 프로그램이라는 설명은 옳다.

마이크로프로세서의 연산 단위로 쓰이지 않는 것은 24비트이다.

일반적인 연산 단위는 2의 거듭제곱 꼴인 8, 16, 32, 64비트이다.

• 8비트는 초기 마이크로프로세서의 연산 단위이다.
• 16비트는 연산 단위로 널리 쓰였다.
• 32비트는 연산 단위로 널리 쓰였다.

데이지 체인은 인터럽트를 발생하는 장치들을 직렬로 연결하는 우선순위 제어 방식이다.

CPU에 가까운 장치일수록 우선순위가 높고, 인터럽트 응답 신호가 장치를 따라 차례로 전달된다.

• 고속 I/O 장치와 메모리가 CPU를 거치지 않고 직접 데이터를 교환하는 방식은 DMA이다.
• 속도가 느린 I/O 장치와 프로그램으로 데이터를 교환하는 방식은 프로그램 제어 입출력이다.
• CPU가 여러 I/O와 전송하는 일반적 방식을 설명한 것으로 데이지 체인의 정의가 아니다.

괄호에 들어갈 말은 정보이용능력입니다.

그림의 문장은 정보통신서비스 제공자가 이용자를 보호하고 건전하고 안전한 서비스를 제공하여 '이용자의 권익보호와 ( )의 향상'에 이바지해야 한다는 책무 규정입니다. 정보통신망법은 이를 이용자의 권익보호와 정보이용능력의 향상으로 규정합니다.

• 정보제공능력: 이용자가 아니라 제공자 쪽 능력을 가리키는 말로, 규정 문구가 아닙니다.
• 정보보호능력: 정보보호는 별도 의무로 다뤄지며 이 문장의 문구가 아닙니다.
• 정보가공능력: 규정에 없는 표현입니다.

보편적 역무 내용 결정 시 고려 사항으로 보기 어려운 것은 이용자의 이익과 안전이다. 법에서는 개별 이용자가 아니라 공공의 이익과 안전을 고려하도록 한다.

보편적 역무는 모든 이용자가 언제 어디서나 적절한 요금으로 제공받을 수 있는 기본적인 전기통신역무이며, 그 구체적 내용은 정보통신기술의 발전 정도, 전기통신역무의 보급 정도, 공공의 이익과 안전, 사회복지 증진, 정보화 촉진을 고려해 정한다.

• 정보화 촉진은 고려 사항에 포함된다.
• 전기통신역무의 보급 정도는 고려 사항에 포함된다.
• 정보통신기술의 발전 정도는 고려 사항에 포함된다.

서로 다른 사업자의 방송통신설비가 접속될 때 건설·보전 책임의 한계를 명확히 하기 위해 설정하는 지점은 분계점이다.

• 분기점은 하나의 회선이 여러 갈래로 나뉘는 지점을 가리키는 개념으로 책임 한계 설정과는 별개이다.
• 국선분계점·국선분기점은 국선(전화국에서 인입되는 회선)에 한정된 개념으로, 일반적인 접속 책임 한계 설정 지점을 뜻하는 용어가 아니다.

괄호에 들어갈 내용은 직류 500볼트, 10메가옴입니다.

그림의 문장은 선로설비의 회선 상호 간, 회선과 대지 간, 회선 심선 상호 간 절연저항을 측정하는 기준입니다. 방송통신설비의 기술기준에 관한 규정은 이를 직류 500V 절연저항계로 측정해 10MΩ 이상이어야 한다고 정합니다.

• 직류 500볼트, 5메가옴: 측정 전압은 맞지만 기준값이 절반입니다.
• 교류 500볼트, 5메가옴: 절연저항은 직류 전압으로 측정하며 기준값도 다릅니다.
• 교류 500볼트, 10메가옴: 기준값은 맞지만 측정 전압이 교류입니다.

괄호에 들어갈 내용은 5회선입니다.

그림의 문장은 기간통신사업자가 국선을 일정 회선 이상으로 인입하는 경우 케이블로 국선수용단자반에 접속·수용해야 한다는 규정입니다. 기준은 국선 5회선 이상입니다.

전기통신설비와 컴퓨터 기술로 정보를 수집·가공·저장·검색·송수신하는 정보통신체제는 정보통신망이다.

이 정의는 정보통신 관련 법령에서 정보통신망을 풀이할 때 쓰는 표현이다.

• 정보전송설비는 정보를 전달하는 설비 자체를 가리킨다.
• 인터넷설비는 인터넷 서비스를 위한 설비를 가리킨다.
• 컴퓨터통신망은 정보통신망의 법적 정의에 쓰이는 용어가 아니다.

발주자를 도급받은 공사 또는 용역을 하도급하는 사람이라고 한 설명이 틀렸다.

발주자는 공사나 용역을 공사업자에게 도급하는 사람이다. 도급받은 공사를 다시 하도급하는 사람은 수급인이므로 발주자에서 제외된다.

• 용역업은 정보통신공사에 관한 용역을 영업으로 하는 것이라는 설명은 옳다.
• 수급인은 발주자에게 공사를 도급받은 공사업자라는 설명은 옳다.
• 감리원은 공사 감리에 관한 기술 또는 기능을 가진 사람으로 과학기술정보통신부장관의 인정을 받은 사람이라는 설명은 옳다.

전기통신을 하기 위한 기계·기구·선로 또는 그 밖에 필요한 설비를 전기통신설비라 한다.

전기통신사업법에서 쓰는 용어 정의로, 통신 행위에 쓰이는 설비 전반을 가리킨다.

• 정보통신설비 — 정보통신공사업 쪽 법령에서 쓰는 용어로 정의 문구가 다르다.
• 방송통신설비 — 방송통신 관련 법령에서 쓰는 별도 용어이다.
• 자가통신설비 — 자기 통신용으로 설치하는 설비를 가리키며 전기통신설비 전반의 정의가 아니다.

괄호에는 차례로 선로, 교환이 들어갑니다.

전기통신회선설비는 송신·수신 장소 사이의 통신로를 이루는 설비로, 전송설비·선로설비와 이것과 일체로 설치되는 교환설비, 그리고 이들의 부속설비를 말합니다.

• 전원·접지는 통신로를 구성하는 설비가 아니라 설비를 운용·보호하는 부대 요소라 정의에 들어가지 않습니다.

기간통신사업자가 측량·설치·보전 공사를 위해 사유지나 국·공유 설비·토지를 일시 사용할 수 있는 최대 기간은 6개월이다.

이는 공사에 필요한 범위에서 허용되는 한시적 사용 기간의 상한이다.

• 1개월 — 허용 상한보다 짧은 값이다.
• 3개월 — 허용 상한보다 짧은 값이다.
• 10개월 — 허용 상한을 넘는 값이다.