디지털통신 Digital Signal Format, RZ & NRZ 정의 및 종류

디지털통신 Digital Signal Format,

RZ & NRZ 정의 및 종류

 

 

 

디지털통신에서 신호를 전달하고자 할 때, 0과 1의 Binary Code로 정보를 표현합니다.

 

이번 포스팅에서는 디지털신호를 표현하는 방식에 대해 정리하고자 합니다.

 

 

 

 

- RZ & NRZ

 

RZ(Return to Zero), NRZ(Non-Return to Zero).

명칭 그대로 사진에서 RZ와 NRZ신호의 특성을 확인할 수 있습니다.

RZ는 펄스 사이에서 반드시 일정시간 동안 0을 유지한 후 다음 신호를 전송하는 특징이 있습니다.

반면, NRZ는 1이라는 신호가 발생하면 다음 펄스까지 1을 유지하는 것이 차이점입니다.

 

 

디지털 신호를 보내고자 할 때는 고려해야하는 주요 파라미터가 있습니다.

바로 Bandwidth Efficiency와 Power Efficiency입니다.

이 두 개의 파라미터를 기준으로 RZ와 NRZ를 비교한다면

NRZ는 펄스폭이 RZ에 비해 넓기 때문에 BW Efficiency가 좋은 장점을 가지고 있습니다.

그러나 펄스폭이 넓기 때문에 Power Efficiency는 좋지 않은 단점이 있습니다.

그리고 만약 11111111이라는 신호를 표현한다고 하면 NRZ는 인접 신호 구분을 위해 수신기에서 동기가 필요합니다.

반면, RZ신호는 1이 0으로 돌아가기 때문에 신호 구분이 용이하다는 장점이 있습니다.

 

 

이제 좀 더 세부적으로 Format을 정의해보도록 하겠습니다.

 

 

 

 

 

- Unipolar RZ/NRZ

 

Unipolar RZ/NRZ는 단극성 펄스로 신호를 전달하는 Format입니다. 5V는 1로 0V는 0으로 전송한다는 특징을 가지며 가치 없는 정보를 담고 있는 DC Component를 가지고 있는 단점을 가지고 있습니다.

 

 

 

 

- Polar RZ/NRZ

 

Polar RZ/NRZ는 Unipolar RZ/NRZ와는 달리, 양극성 펄스로 신호를 전달하는 Format입니다.

따라서 5V는 1로 -5V는 0으로 전송한다는 특징을 가지기 때문에 DC Component를 가지지 않아서

Unipolar 보다 Power Efficiency가 더 좋다는 장점이 있습니다.

 

 

 

 

- Bipolar NRZ

 

Bipolar NRZ는 직류성분은 0으로 연속되는 1은 극성이 교차되는 펄스로 표시하는 방식입니다.

 

 

 

 

- Split-Phase Manchester

 

Split-Phase Manchester 방식은 1을 표현하기 위해 펄스의 1/2은 Positive Pulse로 나머지 1/2은 Negative Pulse로 표현합니다.

0은 Negative Pulse부터 시작하는 방식으로 표현합니다.

이 방식은 Unipolar RZ/NRZ와 마찬가지로 DC Component를 포함한다는 단점을 가지고 있습니다.

 

 

 

 

-Polar Quaternary NRZ

 

Polar NRZ는 2 개의 전압레벨을 가지고 0과 1을 표현한 반면,

Polar Quaternary NRZ는 4개의 전압레벨을 가지고 2 bit의 신호를 표현하는 방식입니다.

쉽게 설명하자면 Polar NRZ는 0,1,1,0,1,0...과 같이 신호가 전송된다면,

Polar Quaternary NRZ는 (01)(10)(10)...과 같이 2bit씩 신호가 전송됩니다.

그러므로 BW Efficiency는 동일하지만 동일 시간에서 Polar Quaternary NRZ의 전송속도가 2배 빠릅니다.

그러나 Power를 많이 쓰기 때문에 Power Efficiency는 떨어진다는 단점이 있습니다.

 

 

결론: 보내고자 하는 디지털 신호의 특징에 따라 최적화된 Format을 선정하는 것이 중요하다.

 

 

 

여기까지 디지털통신 Digital Signal Format, RZ & NRZ 정의 및 종류에 관한 포스팅을 마치겠습니다.

 

 

질문이나 피드백은 댓글로 남겨주시면 감사하겠습니다!