컴퓨터에서 발생한 디지털 데이터를 아날로그 통신망이 전화망을 이용해 전송하려면 디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환해야 한다. 이와 같이 디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환하는 것을 대역 전송 또는 디지털 변조라고 한다. 아날로그 신호를 장거리로 전송하기위해 전송 매체에 적합한 정현파를 사용하며 이러한 정현파를 반송파(carrier)라고 한다. 그리고 반송파에 데이터를 싣는 것을 변조라고 한다. [ 그림 4-13 ] 과 같이 송신 측에서는 디지털 데이터가 아날로그 신호로 변조(modulation)되고, 수신 측에서는 아날로그 신호를 복조(demodulation)하여 디지털 데이터를 재생한다.

변조란 전달하려는 데이터를 목적지까지 효율적으로 보내기 위해 신호를 채널에 적합한 전송 신호로 변환하는 과정이라고 할 수 있다. 변조하는 이유를 요약하면 다음과 같다.

• 전송 매체에 적합한 변조 방식을 사용하면 장거리 전송이 가능하다.
• 변조는 넓은 주파수 대역에 걸쳐 이루어지므로 여러 채널을 그룹화할 수 있어 다중화가 가능하다.
• 주파수가 높아짐에 따라 안테나 길이 및 크기 단축이 가능하다.
• 신호 대역폭을 늘려주어 잡음 및 간섭에 강해진다.

정현파는 진폭, 주파수, 위상의 세 가지 특성으로 정의된다. 따라서 디지털 데이터를 아날로그 신호로 부호화하는 방법에는 진폭 편이 변조(Amplitude Shift Keying, ASK), 주파수 편이 변조(Frequency Shift Keying, FSK), 위상 편이 변조(Phase Shift Keying, PSK)가 있다. 또한 진폭과 위상을 조합한 직교 진폭 변조(Quadrature Amplitude Modulation, QAM)가 있다. 직교 진폭 변조는 구상 진폭 변조라고도 불리며, 오늘날 가장 많이 사용되고 있는 변조 방식이다. [ 그림 4-14 ] 는 디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환하는 방법을 보여준다.

통신 속도는 단위 시간 동안 전송되는 데이터양이고, 데이터양을 표현하는 방법에 따라 데이터 전송 속도, 변조 속도, 베어러(bearer) 속도 등으로 나타낸다. 여기서 베어러 속도는 베이스밴드 전송에서 데이터 신호 이외의 동기 신호, 상태 신호 등을 포함하는 전송 속도를 말한다.

• [ ] 비트율 비트율(bit rate)은 초당 전송되는 비트 수를 나타내는 것으로 단위는 bps(bits per second)이고, 일반적으로 말하는 전송 속도다. 예를 들어 전송 속도가 64Kpbs라고 하면 초당 64,000비트를 전송한다는 의미다.
• [ ] 보오율 보오율(baud rate)은 초당 몇 개의 신호 변화가 있었는지를 나타내는 신호 속도(signaling speed)로 단위는 보오(baud)를 사용한다. 또한 보오율과 변조 속도는 같은 의미로 사용된다.

한 비트가 한 신호 단위로 쓰이는 경우 비트율과 보오율은 같다. 그러나 하나의 신호가 2개의 비트를 전송한다면 비트율은 보오율의 2배가 된다. 또한 하나의 신호가 4개의 비트를 전송한다면 비트율은 보오율의 4배가 된다. 그러므로 비트율은 항상 보오율보다 크거나 같다.

비트율 = n X 보오율 (n은 신호당 비트 수)

비트율과 보오율은 초당 통과하는 사람 수와 자동차 수로 비유할 수 있다. 지나가는 사람 수가 비트율이고, 통과하는 자동차 수가 보오율이 된다. 자동차에 한 사람만 타고 통과하는 경우 비트율과 보오율은 같다. 2명씩 타고 통과하는 경우에는 자동차가 1대 지나갈 때 사람은 2명이 지나가는 것이다. 즉, 비트율은 보오율의 2배가 된다.

예제 4-5 어떤 장치가 1Kbps 속도로 데이터를 외부로 보내고 있다. 한 글자(8비트)를 외부로 보내는 데 걸리는 시간을 계산하시오.

• 풀이 1Kbps 속도로 데이터를 외부로 내보내므로 1비트를 내보내는 데 걸리는 시간은 1ms(=1/1000)이다. 따라서 8비트를 내보내는 데 걸리는 시간은 8ms(=8x 1ms)가 된다.