11. 모뎀

11.1 내장형과 외장형

우리 주위에서 일반적으로 많이 사용되는 모뎀은 컴퓨터의 내부에 있는 확장 슬롯에 끼워서 쓸 수 있는 내장형 모뎀이다. 내장형을 많이 쓰는 이유를 묻는다면 대부분은 가격이 싸기 때문이라고 대답할 것이다. 실제로 내장형 모뎀은 외장형 모뎀의 절반정도의 가격이 되는 경우가 많은 것 같다. 그러나 가격뿐 아니라 내장형 모뎀의 다른 장점이 있기도 하다. 우선 컴퓨터 내부에 들어가므로 공간을 적게 차지한다. 그리고 따로 전원장치가 필요하지도 않다.

하지만 모뎀의 성능과 기능면을 생각한다면 당연히 외장형 모뎀이 좋을것이다. 컴퓨터의 내부에는 온갖 노이즈의 원인이 존재하므로 외장형이 내장형에 비해서 노이즈의 영향이 적게 된다. 또 외장형에는 모뎀의 동작 상태를 알려주는 디스플레이 장치가 달려 있다. 그래서 보다 효율적이고 확실한 통신을 할 수 있다. 또한 PC에 사용하게 만들어진 내장 모뎀은 다른 컴퓨터에 연결할 수 없지만 외장형 모뎀은 RS-232C가 달려 있는 한 PS/2, 애플, 매킨토시는 물론 대형 컴퓨터에까지도 연결할 수 있는 범용성을 가지고 있는 것도 큰 장점이다. 그뿐 아니라 통신상에 무슨 문제가 생기거나 해서 모뎀이 제어가 되지 않게 된다면 내장모뎀을 설치한 컴퓨터는 리셋을 시켜야 하지만, 외장모뎀은 단지 모뎀만 껐다켜면 된다. 가격을 문제 삼지 않는다면 단연 외장형 모뎀을 권한다.

외장형 모뎀의 앞부분에는 대개 8개 정도의 디스플레이가 있게 되는데 모뎀의 상태를 나타내게 된다. 그 의미를 살펴보자. 우선 MR(Modem Ready)이 있다. 이것은 모뎀에 전원이 들어가 있고 정상적으로 동작을 한다는 의미이므로 전원을 넣자마자 불이 들어와 있는 것이 정상이다. TR(Terminal Ready)은 RS-232C 인터페이스의 신호인 DTR 신호가 뜰 때 불이 들어오는 것으로서 일반적인 경우에는 전원이 켜 있는 한 항상 들어오게 된다.

SD(Receive Date) 와 RD(Send Data)는 각각 송신과 수신의 표시로서 불이 켜져 있는 시점에 데이타가 오고 가고 있음을 알려준다. OH(Off-Hook)는 잘못 이해하기 쉬운 신호다. 영어에서의 off-hook 이라는 것은 전화기에서 수화기를 들어올리는 것을 말한다.우리는 흔히 수화기를 내려놓는 것으로 잘못 판단하기도 한다. 여기서의 주체는 모뎀이므로 이 OH의 불이 켜졌다는 것은 모뎀이 전화선을 사용하고 있음을 뜻하는 것이다.

CD(Carrier Detect)는 모뎀과 모뎀 사이에 신호연결이 되어 있음을 의미한다. 모뎀이 전화선을 통해서 상대방 모뎀에 연결을 한다면 두 모뎀간에 신호가 오고 가면서 적당한 연결을 시도하다가 최종적으로 연결이 이루어지면 통신 프로그램의 화면에는 CONNECT라는 메시지가 뜨는데 그때 이 CD 불이 켜지게 되는 것이다.

AA(Auto-Answer mode)는 모뎀이 자동수신을 할 수 있는 상태에 있다는 것을 말하는데 이것의 상태는 사용자가 명령어로 선택할 수 있다. 이 AA의 불이 들어와 있는 상태에서 만약 전화가 걸려오면 모뎀이 전화를 받게 되고 그 전화가 다른 컴퓨터의 모뎀이 걸어온 것이라면 서로 반송파를 내어서 연결이 이루어지게 된다. 그밖에 HS(High Speed)라는 표시도있다. 이것은 모뎀이 최고 속도로 설정되어 있거나 사용되고 있음을 나타낸다.

11.2 전이중(Full-Duplex)과 반이중(Half-Duplex)

이제 우리가 많이 접하면서도 그 실제적인 의미를 잘 알고 있지 못하는 전이중 및 반이중에 대해서 알아보자. 반이중 모드에서는 한 모뎀이 송신중일 때 다른 모뎀은 수신만 할 수 있다. 상대방의 송신이 다 끝난 다음에야 이쪽에서 송신을 시작할 수 있는 것이다. 예전에는 모뎀이 모두 이런 반이중방식이었다. 하지만 요즘의 모뎀은 모두 전이중방식이므로 데이타를 수신하고 있는 동안에도 동시에 상대방에 데이타를 송신할 수 있다. 또는 송신중에도 상대방이 보낸 데이타를 받을 수 있다. 이런 방식은 주위에서 흔히 볼 수 있는 휴대용 무전기와 비슷한 모습을 보여 준다. 즉 한 사람이 말할 때 다른 한 사람은 듣기만 할 수 있는 것이다.

그런데 왜 이런 전이중과 반이중의 구분이 되고 있는 것일까라고 의문을 가질 수도 있을 것이다. 그것에는 역사적인 배경이 있다. 모뎀이 처음 개발되었던 시기에는 하드웨어의 성능이 별로 좋지 않았기 때문에 전이중방식을 구현하는 것은 꽤 어렵고 비용이 많이 드는 일이었다. 그래서 전이중 방식보다는 반이중 방식이 당연히 우선적으로 사용되었던 것이다.

이야기와 같은 통신 에뮬레이터에서는 통신 방식이 기본으로 전이중이 되게끔 정해져 있지만 셋업을 통해서 전이중과 반이중을 선택할 수 있다. 이렇게 선택하게 만든 이유는 다름이 아니라 에코(echo) 라는 것 때문이다. 전이중 통신을 하고 있는 두개의 컴퓨터가 있다고 가정해 보자. 이쪽의 컴퓨터에서 키보드의 A 자를 누르면 그 문자의 애스키 코드가 상대방의 컴퓨터의 모뎀으로 전송될 것이다. 그런데 전이중으로 통신중인 모뎀에서는 어떤 문자가 수신되었을 때 그 문자를 다시 상대방에게 송신해 준다. 이것은 마치 메아리(Echo)와 같다. 즉, 어떤 문자를 송신한 컴퓨터는 자신이 보낸 문자가 전화선을 통해서 되돌아 오는 것을 보고서 상대방 컴퓨터에서 그 문자를 정상적으로 받았음을 알게 되는 것이다.

우리가 통신용 소프트웨어를 전이중모드에서 사용할 때 키보드의 문자를 누르면 화면상에 그 문자가 나타나는 것은 컴퓨터가 키보드를 읽어서 직접 모니터의 화면에 쓰는 것이 아니다. 이 경우에 컴퓨터는 우리가 키보드를 누르면 그것을 화면에 쓰지는 않고 단지 모뎀을 통해서 상대방 컴퓨터에게로 송신만 할 뿐이다. 송신된 문자는 상대방 컴퓨터에서 데이타를 받았다는 확인을 위해 되돌려지고 바로 그 문자가 이쪽 컴퓨터의 화면에 나타나는 것이다. 즉, 전이중모드에서 우리가 키보드를 누르면 그 누른 정보는 일단 상대방 컴퓨터로 전송되었다가 다시 이쪽으로 돌아와서 화면상에 나타나는 것이다.

그런데 만약 모뎀이 반이중으로 동작하고 있다면 위와 같이 Echo 동작은 없게 된다. 왜냐하면 이 쪽에서 데이타를 계속 송신하고 있는 중이므로 반이중 모드에서는 상대방은 수신만 할 수 있기 때문이다. 따라서 만약 통신소프트웨어는 전이중으로 셋팅되어 있고 모뎀의 연결은 반이중으로 되어 있다면 우리가 키보드로 입력하는 문자는 실제로는 상대방 컴퓨터에 전달되어 정상적인 통신이 되고 있는 것이지만 되돌려지지 않기 때문에 이쪽 컴퓨터의 화면에는나타나지 않는 것이다. 이럴 경우에는 통신용 소프트웨어를 반이중으로 설정해 주어야 한다. 그렇게 하면 소프트웨어는 키보드가 눌렸을 때 그 눌린 문자를 화면에 표시해 주기도 하고 상대방 컴퓨터에게 송신하기도 하는 것이다.

만약 통신소프트웨어를 반이중모드로 설정해 놓았는데 모뎀끼리는 전이중으로 연결이 되었다고 하면 어떤 현상이 벌어질까. 이때는 우리가 키보드를 치면 그 문자는 즉시 화면에 표시되고 상대쪽 컴퓨터로 전송되었다가 돌아와서또 한번 화면에 표시되어 이중으로 화면에 나타난다. 가령 'atdt'라고 키보드를 치면 화면에는 'aattddtt'라고 나타나게 되는 것이다.

11.3 +++ (Escape Sequence)

전이중 방식의 모뎀이 일반적인 것이기 때문에 볼 수 있는 현상이 있다. 그것은 '+++'에 대한 것이다. 모뎀을 사용하여 통신중에 갑자기 전화선로나 컴퓨터에 문제가 생긴 적이 있을 것이다. 아무런 키도 안 먹게 되고 화면도 엉망이 되면 어떻게 하는가. 컴퓨터를 리셋시키는가, 아니면 껐다 켜는가. 이럴 경우에는 흔히 키보드로 '+++'를 연속해서 입력하게 된다. 이때 주의할 것은 이 키를 치기 전과, 치고나서 얼마 동안에는 아무키도 눌러서는 안 되는 점이다. 엔터키도 치지 않고 기다려야 한다. 그리고 잠시 후에는 'OK'라는 메세지가 나올 것이다. 그러면 이제 모뎀은 통신을 중단한 채 사용자의 명령을 기다리는 이른바 커맨드 모드(Command mode)로 온것이다. 이 때 전화를 끊고 싶다면 'ath' 명령을 치면 된다. 이 '+++' 문자열을 Escape Sequence라고 한다.

다음과 같은 가정을 해 보자. 모뎀은 우리가 키보드로 쳐 넣는 모든 종류의 문자를 송신하므로 우리가 +++라고 키보드로 치면 이것이 BBS 쪽의 컴퓨터에도 역시 전달된다. 물론 우리측의 모뎀은 'OK'라는 메세지가 나오면서 커맨드 모드로 된다. 여기까지는 괜찮지만 문제는 그 다음이다. 거의 모든 경우에 우리는 전이중 방식의 연결을 하므로 BBS 측의 모뎀은 우리가 쳐서 보냈던 +++ 를 받고 나서 Echo를 해 주기 위해 그 문자열을 되돌려 보낸다. 그런데 이것도 엄연히 어떤 문자열을 송신하는 것이고 따라서 BBS의 모뎀도 커맨드 모드로 나와버린다. 나중에 우리가 'ato'를 쳐 넣어서 다시 연결하고자 하면 어떻게 될 것인가. 그 대답은 아무런 동작도 이루어지지 않는다라는 것이다. 우리가 모뎀을 다시 연결하기 위해서 'ato'를치는 시점은 모뎀끼리의 연결이 이미 끊어져 있는 상태이기 때문에 이 'ato'라는 문자열은 BBS 쪽으로 송신이 되지 않는다. 따라서 우리 쪽의 모뎀은 연결상태로 들어가지만 상대방 모뎀은 아무런 명령도 못 받기 때문에 계속 커맨드 상태로 머물러 있게 되는 것이다. 이렇게 되는 경우에는 전화를 강제로 끊는 수 밖에는 해결방법이 없는 것은 당연한 일이다.

이러한 현상을 방지하려면 Escape Sequence 문자를 '+'에서 다른 것으로 바꾸어야 한다. 모뎀의 내부에는 S0에서부터 S16까지 17개의 레지스터가 있는데 그 가운데 S2 레지스터가 그런 문자를 정의하는 구실을 하므로 이 레지스터의 내용을 변경하면 된다. 만약 우리가 '///'라고 쳐 넣었을 때 커맨드 모드로 빠져나오게 하려면 'ats2=47'이라고만 쳐 주면 된다. 이후부터는 '///'를 치는 경우에만 커맨드 모드로 빠져 나온다. 이렇게 변경시킨 다음에 다시 위에서처럼 모뎀을 연결한 다음 빠져 나와보자. 이때 물론 '///'를 쳐서 빠져나오게 된다. 그러면 이 문자열은 BBS 쪽의 모뎀에도 전송이 된다. 그리고 그 문자열을 다시 우리쪽 모뎀으로 전송해 줄 것이다. 그러나 BBS 쪽의 모뎀은 모든 기능을 표준의 모드로 사용하므로 여전히 '+++'가 escape sequence 인 것으로 간주할 것이고 따라서 아무런 변화도 일으키지 않는다. 이제 우리는 다시 'ato'를 쳐서 모뎀의 연결을 한 뒤, 이전처럼 사용할 수 있는것이다.

11.4 RS-232C의 내부

모뎀에 대해서 정확하게 이해를 하려면 우선 RS-232C 인터페이스에 대해서 자세히 알아야 한다. 왜냐하면 모뎀은 RS-232C 인터페이스를 통해서 컴퓨터와 연결되는 것을 전제로 하여 설계되었고 모든 소프트웨어들도 그렇게 만들어져 있기 때문이다. 많은 사람들은 RS-232C 인터페이스를 직렬통신(Serial Communication)의 직접적인 수단으로 사용되기 위해 만들어진 것으로 알고 있다. 하지만 엄밀하게 말하면 그것은 틀린 말이다. 원래 직렬통신의 수단으로 사용되던 모뎀을 컴퓨터와 연결하기 위해서 고안된 인터페이스 형식이 바로 RS-232C인 것이었다.

그렇다면 근래 들어서 컴퓨터와 모뎀을 연결하기 위해서보다는 컴퓨터끼리의 연결을 위해서, 또는 컴퓨터에 주변기기를 연결하기 위해서 RS-232C가 이용되는 것은 어떻게 가능한 것인가. 그것은 이 인터페이스 형식이 널리 쓰이다 보니까 수많은 컴퓨터 시스템에 기본적으로 장착이 되었고 따라서 기존에 장착된 이 인터페이스를 통해서 주변기기를 제어할 수 있게 해보려는 엔지니어들의 노력의 결과로 가능하게 된 것이다. RS-232C의 개념이 비교적 이해하기 힘든 것은 그것의 모든 용어의 제어의 방식이 모뎀과의 연결을 전제로 한 것이기 때문이다. 그러므로 RS-232C를 제대로 이해하려면 모뎀과 PC와의 연결 차원에서 생각해야 하고 다른 한편으로 모뎀을 이해하기 위해서는 또한 RS-232C의 이해도 필요한 것이다.

기능의 관점에서 볼때 컴퓨터를 DTE(Data Ter). 이에 반해서 RS-232C에서는 논리 1을 -5V에서 -15V 사이의 전압으로, 그리고 논리 0은 +5V에서 +15V 사이의 전압으로 규정하였다(편의상 +10V 및 -10V라고 부르는 경우도 많다). 즉 TTL은 정논리(Positive True)인 반면 RS-232C는 부논리 (Negative True)인 것이다. 그러면 왜 TTL같은 전압규격과는 전혀 동떨어진 이런 식의 전압 규격으로 RS-232C를 만들었는지 궁금증이 생길 것이다. 그것은 이 규격이 만들어진 시대적인 배경의 이유가 있었다. RS-232C가 처음에 제정된 것은 1962년에 RS-232라는 이름으로부터 였다. 그 후에 약간 개선이 되어서 끝에 C자가 붙은 명칭이 되었다.그런데 TTL 규격이 제정된 것은 60년대 말부터 70년대 초에 이르는 동안의 일이었다. 즉 RS-232C는 TTL 규격조차 없던 시대에 만들어진 고색창연한 규격이기 때문에 그런 전압값을 가지게 된 것이었다.

우선 RS-232C 인터페이스의 각 신호를 이해하기 위해서 연결을 위해 사용되는 25핀 컨넥터를 살펴보자. 이것은 보통 DB 컨넥터, D-SUB 컨넥터, D-Shell 컨넥터, D 컨넥터 등의 여러가지로 불리는 25핀짜리 컨넥터이다. 25 핀이 많게 느껴지지만 실제로는 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 20, 22번 핀만 사용하게 되는 것이 대부분이므로 여기서의 설명도 이들 9개 핀들에 국한될 것이다. 실제로 사용하는 핀이 적은데도 25핀짜리 컨넥터를 쓰는 것은 낭비라고 생각될지도 모르겠지만 표준 규격은 어디까지나 25 핀짜리로 규정되어 있다. 하지만 AT가 나오면서부터는 9핀짜리 컨넥터를 사용하는 경우도 많아져서 요즘에 판매되는 PC 가운데 상당수가 9핀짜리 컨넥터를 기본으로 사용하고 있는 것을 볼 수 있다. 다음의 표는 실제로 사용되는 RS-232C의 신호들을 보인 것이다. 여기서 1 번은 9 개 신호 중에 들어가지는 않지만 접지를 위해서 사용되는 것이다.

컴퓨터에서 모뎀을 통해 데이타를 전송하려면 TX(Trasmitted Data)핀을 통해서 모뎀으로 데이타를 보내고 수신 데이타는 RX(Recieved Date)핀을 통해서 컴퓨터로 오게 된다. 앞에서 말한 것처럼 만약 전송하려고하는 정보가 이진수 1 이라면 TX 라인에는 -10V의 전압이 걸리게 된다. 수신 데이타도 마찬가지다. 그러면 이들 데이타 라인이 아닌 다른 컨트롤신호도 이처럼 부논리 회로인가. 그렇지는 않다. 컨트롤 라인은 모두 정논리이다. 예컨데 RTS 신호가 주어지지 않았을 때 컨넥터의 4번핀은 -10V이고 RTS 신호가 뜨는 것은 그 핀이 +10V가 되는 것으로써 확인할 수 있다.

11.5 핸드쉐이킹(Handshaking)

RS-232C의 각 핀을 통해 이루어지는 핸드쉐이킹에 대해서 알아보자. 표준의 RS-232C 규격에서는 일반적으로 컴퓨터회로에서 사용하는 것과 같은 모습의 핸드쉐이킹을 구현할수는 없다. RTS(Request to Send)와 CTS(Clear to Send) 신호를 생각해 보자. 이 신호의 기능을 정의해 놓은 글을 읽어 보면 우리가 원하는 핸드쉐이킹을 그대로 적용할 수 있을 것 같아 보인다. 컴퓨터는 모뎀에 데이타를 보내기 위해 모뎀에 RTS 신호를 보내주고 CTS가 뜰 때까지 기다린다. 모뎀은 RTS 신호를 받은 다음 컴퓨터에 CTS 신호를 보내고 컴퓨터는 그제서야 데이타를 보낼 수 있게 된다. 이상과 같은 흐름만 보고서는 핸드셰이킹이 제대로 수행될 수 있다고 볼 수 있겠지만 문제는 그 다음에 있다. 모뎀은 컴퓨터가 RTS신호를 떨어뜨리기 전에는 자신의 CTS 신호를 떨어뜨리지 않는 것이다. ATDT 명령으로 전화를 걸어서 일단 'CONNECT'가 되면(즉 링크가 되면) 그 후로는 연결이 끊어지지 않는 것이 당연한 사실임을 생각하면 이해가 될 것이다.

그렇다면 다른 핀을 사용하여 핸드 쉐이킹이 가능한지 살펴보자. 남은 제어 신호는 DTR(Data Terminal Ready)와 DSR(Data Set Ready)이다. 여기서 Data Terminal 이란 컴퓨터를 가리키고, Date Set이란 모뎀을 가리킨다. DTR이란 컴퓨터에 전원이 들어가있으며 정상적으로 동작할 수 있는 상태라는 것을 모뎀에게 알려주는 신호이고 DSR이란 모뎀이 정상임을 컴퓨터에게 알려주는 신호이다. 이것은 전원이 들어가 있으면 거의 모든 경우에 신호가 뜨게 되어 있다. 물론 이것을 가지고 편법으로 핸드쉐이킹을 할 수도 있지만 별로 바람직스럽지 않은 방법이기 때문에 거의 사용되지는 않는다. 결과적으로 하드웨어적인 핸드쉐이킹은 RTS와 CTS 신호를 사용하여 이루어진다. 실제로도 거의 이방식으로 구현되고 있다.

원래 모뎀에서 RTS 와 CTS 핀을 두어서 핸드쉐이킹을 하는 것은 Half-Duplex 상태에서의 사용을 위한 것이었다. 예컨데 Half-Duplex 모드에서 컴퓨터가 모뎀으로부터 데이타를 받을 때는 RTS 신호를 떨어뜨린 상태에서 받는다. 데이타 수신이 다 끝난 다음에 컴퓨터는 RTS 신호를 모뎀에게 보내서 자신이 데이타를 모뎀에게 보내도 되겠는가라고 요청한다. 이때 컴퓨터는 모뎀이 송신을 허락할 때까지 기다리다가 CTS 신호를 받은 다음에서야 데이타의 전송을 시작한다. 컴퓨터가 다시 데이타를 수신하고자 할 때는 위와 반대의 방법으로 핸드쉐이킹을 하게 되는 것이다.

요즘의 모뎀은 모두가 Full-Duplex로 데이타 통신을 하기 때문에 이런 식으로 핸드쉐이킹을 하지 않고 일종의 소프트웨어적인 핸드쉐이킹을 할 수도 있다. 이를 플로우 컨트롤(Flow Control) 이라고 부르며 XON/XOFF 방식이라고도 하는데 어떤 두 제어문자를 선택하여 한 문자는 XON 문자로, 다른 하나는 XOFF 문자로 설정한다. 데이타가 송신되던 중에 수신하는 쪽에서 데이타를 그만 받고 싶으면(가령 버퍼용량이 꽉 찼으면) 송신측에 XOFF 문자를 보내고 이때 송신측은 송신을 멈춘다. 만약 수신하던 쪽에서 데이타를 다시 받고 싶을 때는 송신측에 XON 문자를 보내주면 데이타의 전송은 다시 이루어진다. XON, XOFF로 사용되는 문자는 사용하는 시스템에 따라서 변경되고 하지만 가장 많이 사용되는 것은 애스키 코드에서 DC3와 DC1으로 정의된 제어문자(Control Character)이다.

11.6 널모뎀(Null Modem)

이제는 RS-232C 인터페이스를 사용하여 컴퓨터끼리 연결하게 해 주는 이른바 널 모뎀(Null Modem)에 대해서 생각해 보자. 이 널모뎀이라는 것은 우리가 보통 사용하는 모뎀과 같이 전화선에 연결하는 것은 아니다. 그대신 컴퓨터와 컴퓨터 사이를 보통의 선으로 이어서 정보교환을 할 수 있게 만들어 주는 것이다. 원래 RS-232C는 컴퓨터와 모뎀을 연결해 주기 위해서 만들어진 것이므로 컴퓨터와 모뎀사이(즉 DTE와 DCE 사이)를 연결하던 방법을 그대로 컴퓨터끼리의 연결(즉 DTE와 DTE간의 연결)에 이용할 수는 없다. 우선 케이블이 다른 방식이 되어야 한다. 컴퓨터와 모 뎀의 연결시에 사용하는 케이블은 보통 스트레이트 (Straight) 방식의 접속이 되어 있다. 케이블 양쪽 끝에 달린 25핀 컨넥터의 모든 핀들이 1대 1로, 같은 번호끼리 연결되어 있는 것이다.

컴퓨터는 당연히 데이타를 보낼 때에는 TX 선을 통해 데이타를 주고 RX 선을 통해 데이타를 받을 것이라고 알고 있다. 모뎀은 TX 단자가 당연히 컴퓨터가 자신에게 데이타를 보내는 곳이라고 알고 있고 RX 단자를 통해서 컴퓨터에게 데이타를 보내는 것이라고 알고 있다. 그러므로 컴퓨터의 TX 단자는 모뎀의 TX단자에, 컴퓨터의 RX 단자는 모뎀의 RX 단자에 연결하여 정상적인 동작이 되는 것이다.

그런데 컴퓨터와 컴퓨터끼리의 연결하는 널모뎀에서라면 어떨까. A라는 컴퓨터가 B라는 컴퓨터에게 RS-232C를 통해서 데이타를 보내려고 한다면 TX 단자를 통해 보내려고 할 것이다. B 컴퓨터가 A 컴퓨터에게 데이타를 보내려고 할 때도 자신의 TX 단자에 그 송신할 데이타를 띄울 것이다. 이때 양쪽 컨넥터의 단자가 1 대 1로 접속된 스트레이트 케이블을 사용하여 두 컴퓨터를 연결한다면 서로가 2번 선으로 데이타를 보내려 하므로 충돌이 일어나게 된다. RX 단자의 경우는 서로 데이타가 오기만를 기다리고 있게 될 것이다. 따라서 이처럼 컴퓨터끼리 연결하는 경우에는 한쪽 컨넥터의 TX 단자는 다른 쪽 컨넥터의 RX 쪽에 서로 교차해서 이어주어야 한다. 다른 제어신호들도 모두 이같은 상황을 고려해서 연결되어야 하는데 이런 방식으로 만들어진 케이블 '트위스트(Twist)'케이블이라고 부른다.

이제 널 모뎀을 위한 RS-232C 케이블의 트위스트 케이블의 연결을 알아보자. 우선 플로우 컨트롤로 사용할 수 있는 케이블을 만들자면 단지 TX, RX,그리고 GND의 세가지 핀만 연결하면 된다. 한쪽 커넥터의 TX는 반대쪽 커넥터의 RX에 연결하고 RX는 반대쪽의 TX에 연결하며, GND는 서로 함께 묶어준다. 이때 다른 핀들은 모두 연결하지 않고 그대로 둔다. 이 방법은 RTS/CTS 신호를 통한 하드웨어 핸드쉐이킹을 쓰지 않고 XON/XOFF 방법만 쓸 수 있다. 하드웨어 핸드쉐이킹을 사용하려면 CTS와 RTS를 서로 교차해서 상대방에 묶어준다. 즉 이쪽의 CTS는 반대쪽 커넥터의 RTS 에 연결하는 식으로 하는 것이다. 그밖에 몇가지 변형된 방식도 있기는 하지만 일반적으로는 이 정도면 충분하다.

11.7 모뎀의 전송 속도

요즘에 있어서 전화선을 이용하여 통신하는 일반적인 모뎀의 전송 속도는 14400 bps가 주류를 이루고 있다. 사실 1-2년전까지만 해도 2400 bps를 사용하는 것이 보통이었지만 짧은 기간 동안에 기술 발달 및 대량생산이 이루어져서 요즘과 같은 고속 모뎀의 시대가 된 것이다.

사실 모뎀의 전송속도는 단순히 bps로서만 이해될 수는 없는 성격의 것이다. 모뎀의 규격표 등을 보면 모뎀의 전송속도와 관련하여 baud(보우 또는 보드라고 읽는다)라든지 Bell 규격, 또는 CCITT V.42bis 등과 같은 용어가 사용됨을 알 수 있는데 그에 대해서 간단히 알아보기로 하자.

bps는 Bit per Second, 즉 1초에 몇 비트의 데이타가 전송되는지를 표시하는 단위이다. 즉 1200bps라면 1초에 1200비트의 데이타가 전송되고, 2400bps라면 1초에 2400비트가 전송된다. 그런데 baud라는 단위를 사용하여 이 두가지 전송속도를 나타내라면 그것은 같은 결과가 된다. 두 가지 경우 모두 600baud인 것이다. 이것은 우리가 사용하는 모뎀의 변조방식이 그렇게 만들어졌기 때문이다.

baud는 전송 회선 상에서 실제로 신호의 변화가 어느 정도의 빈도로 이루어지는지를 나타낸다. 즉 디지탈 회로에서라면 0볼트와 5볼트의 전압 사이를 1초에 몇번 오가는지의 주파수를 말한다. 그런데 모뎀에서 전화선을 통해 전송하는 신호는 디지탈 신호가 아니라 아날로그 신호이다. 그래서 단순히 두 가지 전압 사이를 오가는 것만으로 정보를 표현하지는 않고 그때의 주파수나 위상 변화 등과 같은 것까지도 정보의 종류로 넣는다. 따라서 한번의 데이타 전압 변화가 있을 때에도 실제로 2비트, 혹은 4비트의 정보를 전달할 수도 있는 일이다. 이처럼 실제적으로 전달되는 정보의 비트수는 bps로 표시하게 되고 이런 이유때문에 1200이나 2400bps의 속도를 내는 모뎀이 모두 600baud인 것이다.

이같이 bps와 baud 값이 서로 다를 수 있는 것은 그 변조방식으로서 어떤 것을 사용했느냐에 달려있기 때문이다. 변조라는 것은 전화선을 통해 디지탈 신호를 전송하기 위해서 신호를 아날로그로 변환시키는 것을 말한다. 이 변조 방식에는 여러가지 종류의 기술들이 있지만 실제로는 어떤 한가지 방식만이 표준으로 결정되어 사용되고 있는 상태이다.

PC에서 모뎀이 많이 사용되기 시작한 1980년대 초에는 일반 전화선 상에선 300bps 및 1200bps 모뎀만을 사용할 수 있었다. 그 당시에 2400bps 이상의 전송속도를 사용하려면 일반 전화선이 아닌 4 선짜리 전용회선을 이용해야 되었기 때문이다. 그런데 그보다 더 이전에, 모뎀이 개발되어 사용되기 시작했던 1960년대에 미국의 전화망은 Bell이라는 회사가 독점하고 있었고 이 전화망과 연결된 통신기기도 이 회사만이 만들어서 판매할 수가 있었을 뿐이었다. 따라서 자연히 모뎀의 규격도 Bell사에서 만든 규격이 사용되었다.

그러나 80년대 중반 들어서 2400bps 모뎀이 일반적이 되면서부터는 그 양태가 달라졌다. CCITT (International Consultive Committee on Telephone and Telegraph)에서 제정하여 권고사항으로 만든 V.22bis 규격이 2400bps 모뎀의 표준으로서 자리를 잡게 되었다. CCITT 규격은 반드시 지켜야하는 내용은 아닌 문자 그대로 권고사항이지만 우리나라 같은 곳에서는 이것을 모뎀의 형식 승인을 받기 위한 필수 규격이 되고 있는 상태이다. 최근에 CCITT는 그 이름을 ITU-T로 바꾸어서 활동하고 있다. 다음 표는 각종 변조 방식에 대해 지원되는 전송속도를 보인 것이다.

+----------------+--------------------------------------------------+
|    변조방식    |           지원되는 전송속도(bps)                 |
+----------------+--------------------------------------------------+
| Bell 103       | 110, 150, 300                                    |
| Bell 212A      | 1200                                             |
| CCITT V.21     | 110, 150, 300                                    |
| CCITT V.22     | 1200, 600                                        |
| CCITT V.22bis  | 2400                                             |
| CCITT V.32     | 9600, 4800, 2400                                 |
| CCITT V.32bis  | 14400, 12000, 9600, 7200                         |
| ITU-T V.34     | 28800, 26400, 24000, 21600, 19200, 16800, 14400  |
+----------------+--------------------------------------------------+
(CCITT =International Telegraph and Telephone Consultative Committee)
(ITU-T = International Telecommunications Union, Telecommunication)

11.8 에러 정정과 압축 프로토콜

주위에서 MNP(Microcom Network Protocol)이라는 단어를 흔히들 볼 수 있을 것이다. 보통 알려져 있듯이 MNP class 2에서 4까지는 에러 정정을 하는 프로토콜이고 MNP class 5는 데이타 압축을 하는 프로토콜이다. 현재 class 10까지 발표되어 있지만 실제로는 개인용 컴퓨터에서 사용되는 것은 class 5까지만이다.

MNP class 4에서 이루어지는 에러 정정 프로토콜은 우리가 파일 전송시에 사용하곤 하는 XMODEM 프로토콜과는 원리적으로 같다. 즉 전송하고자 하는 데이타를 여러개의 크기가 같은 블럭으로 쪼갠 다음에 각 블럭의 끝에 CRC(Cyclic Redundancy Check) 데이타를 붙여서 송신하고 받는 쪽에서 에러 없이 받았는지를 검사할 수 있게 한다. 이때 파일을 수신하는 쪽에서 방금 수신한 데이타 블럭에 에러가 있다는 것을 발견했다면 송신자 쪽에 다시 송신하라는 메시지를 보낸다.

MNP class 5에서 사용하는 압축방법은 ZIP 이나 LZH 파일 등으로 압축할 때 사용하는 방법과 기본 개념상 같다. 단지 데이타가 송신될 때 하드웨어적으로 칩의 내부에서 압축을 하고 수신될 때도 칩의 내부에서 풀어주는 과정을 하는 점이 다를 뿐이다.

그런데 이러한 MNP 기능은 원래 어떤 기구에서 공식적으로 규정한 규격은 아니다. 단지 Microcom이라는 회사에서 처음 만들어서 사용하기 시작했고 다른 회사들이 그 뒤를 따라서 요즘에 많이 쓰이고 있을 뿐이다. 한편, 1988년에 CCITT에서는 V.42라는 규격을 제정하였다. 이 규격은 MNP class 4와 마찬가지로 데이타의 에러 정정을 하는 기능을 위해 사용되고 있고 성능이나 원리적으로도 비슷한 특징을 가지고 있다. 그리고 1989년에는 V.42bis라는 규격이 제정되었는데 이는 MNP class 5에서처럼 데이타 압축을 하는 기능을 가진다.

이런 규격들이 제정됨에 따라서 요즘에는 MNP보다는 CCITT의 V.42 와 V.42bis 규격들이 더 많이 사용될 것이다. 왜냐하면 이들 규격이 CCITT라는 기구에서 공식적으로 제정되었다는 점 이외에도 특히 V.42bis 규격에서의 성능은 MNP class 5를 훨씬 능가하기 때문이다. 압축비는 최대 4배까지 된다. 또한 이미 압축되어 있는 파일을 전송할 때도 V.42bis가 더 우수하다. 왜냐하면 이미 ZIP이나 ARC 등으로 압축되어 있는 파일의 경우 MNP로 전송하면 오히려 시간이 조금 더 걸릴 수도 있지만 V.42bis는 이런 경우를 계속 검사하다가 만약 전송시간이 더 소요될 것이라고 판단되는 경우에는 압축을 하지 않고 전송하기 때문이다.