맨체스터 부호화가 뭐예요?
맨체스터 부호화를, 우체국 사이 전선에서 비트 한가운데마다 신호를 뒤집어 박자까지 함께 보내는 이야기로 풀어봤어요.
봉투 내용은 우체국 사이 전선에서 높고 낮은 신호로 바뀌어 가요.전선 신호만 봐서는 비트 하나의 길이를 알 수 없어요.
같은 값이 계속되면 신호가 안 바뀌어서 비트 개수를 세기 더 어려워요.보내는 쪽과 받는 쪽의 시계가 조금만 어긋나도 개수를 잘못 세요.
맨체스터 부호화는 비트 한가운데서 항상 신호를 뒤집는 약속이에요.받는 우체국은 이 뒤집힘에 맞춰 시계를 고치니, 박자를 알려주는 전선을 따로 깔지 않아도 돼요.
같은 비트를 보내도 일반 신호는 평평한 구간이 길고, 맨체스터는 비트마다 바뀌어요.같은 값이 이어져도(1,1) 맨체스터는 비트 중간에서 꼭 한 번 바뀌어요.
비트마다 꼭 신호를 뒤집어야 해서, 같은 비트 속도에 NRZ의 두 배 빠른 신호 변화가 필요해요.그래서 10Mb/s 이더넷(10BASE-T)에는 맨체스터를 썼지만, 더 빠른 이더넷은 다른 부호화를 써요.
맨체스터 부호화 = 전선 신호를 비트 한가운데서 항상 뒤집어, 받는 쪽이 신호만 보고도 박자(클럭)를 되찾게 하는 약속.
맨체스터 부호화는 매 비트 구간의 중간에서 신호 천이(transition)가 일어나도록 하는 라인 부호화(line coding) 방식으로, OSI 1계층(물리)의 규칙이에요. 천이 방향으로 0과 1을 구분하는데, IEEE 802.3은 상승을 1, 하강을 0으로 보고 G.E. Thomas 방식은 그 반대예요. 이 천이 덕분에 별도의 클럭 신호 없이도 수신 측이 타이밍을 복원할 수 있고(자기동기화), 직류(DC) 성분이 데이터에 따라 달라지지 않아요. 10BASE-T 이더넷 등에 쓰였지만 같은 비트 속도에 NRZ의 약 두 배 대역폭이 필요해, 100BASE-TX는 4B5B와 MLT-3, 1000BASE-X는 8b/10b, 10GBASE-R은 64b/66b를 써요.
어른들은 이렇게 불러요
- 맨체스터 부호화
Manchester Encoding - 비트 중간마다 꼭 한 번 뒤집히는 신호 규칙. 자기동기화를 위한 라인 부호화 방식이에요.
- 자기동기화
Self-Clocking - 신호만 보고 박자를 되찾는 것. 박자를 알려주는 전선을 따로 깔지 않아도 돼요.
- NRZ(일반 신호)
NRZ (Non-Return-to-Zero) - 값이 바뀔 때만 신호가 바뀌는 단순한 방식. 같은 값이 이어지면 비트 개수를 세기 어려워요.
- DC 성분
DC Component - 신호를 평균 냈을 때 남는 한쪽 치우침. 맨체스터는 이 값이 데이터에 따라 달라지지 않아, 변압기를 거치는 회선에도 잘 맞아요.
- 라인 부호화
Line Coding - 비트를 전선 위 신호 모양으로 바꾸는 규칙 전체. OSI 1계층에서 하는 일이에요. → 7단계로 나뉜 배송 공정
- 대역폭
Bandwidth - 회선이 실어 나를 수 있는 신호 변화 빠르기의 폭. 맨체스터는 같은 비트 속도에 NRZ의 약 두 배가 필요해요.
- 10BASE-T
10BASE-T Ethernet - 맨체스터 부호화를 쓰는 10Mb/s 이더넷. 전선을 여럿이 나눠 쓸 때는 CSMA/CD 규칙을 따라요. → 하나의 통로를 안 부딪히고 나눠 쓰는 법
- 8b/10b 부호화
8b/10b Encoding - 8비트를 10비트로 바꿔 보내는 부호화. 일부 기가비트 이더넷이 쓰며, 맨체스터보다 대역폭을 덜 쓰면서 박자 정보를 지켜요.