2. 정보통신기기 - 음성 통신기기

1. 전화기의 기능과 동작

1-1 전화기

(1) 정의

- 전기적 진동을 이용, 음성 진동을 전기적 에너지로 변환, 먼거리 전송

(2) 구성: 송수화기, 다이얼, 후크스위치, 콘덴서

- 통화회로: 진동 에너지를 전기적인 변화로 변화, 역변환가능, 송/수화기에 사용

- 신호회로: 호출하는 장비, 다이얼/푸시버튼/벨/부저에 사용

- 출력회로: 교환국과 가입자 연결

- 측음 방지회로: 자신의 음성을 듣게되는 현상

* 음의 고/저를 알아야 자신의 음성크기를 조절할 수 있음

* 측음의 크기는 적당해야하며, 없어선 안됨

* 부스터형(3권선형): 공전식, 자동식

* 브리지형: 자석식 전화기

 

1-2 송화기: 음성에너지(음압)를 전기에너지(직류전류)로 변환하는 장치

(1) 원리

- 음파에 의해 진동판 진동 -> 접촉 저항 변화 -> 직류 전류 변화 -> 전기적 에너지(맥류) 선로에 전달 -> 상대방 수화기 전달 -> 음파를 진동판에 전달 -> 기계적 진동 -> 전기적 진동으로 변환

(2) 종류: 자석형(전자형), 축전기식(정전형), 가변저항식(탄소립형), 탄소미립형

(3) 탄소 송화기 특징

- 동저항(가변하는 저항값): 20~60Ω

- 갱년변화: 동저항이 160Ω 이상이면 사용불가(탄소저항 증가), 노후되면 증가

- 탄소잡으몌: 송화전류가 급격히 증가함에 따라 탄소입자의 운동이 활발하여 탄소입자의 충돌에 의한 잡음 발생 -> 송화전류로 일정값 이하로 제한(한계 제한 요소 존재)

 

* 동 임피던스 특성: 원특성, 원크기가 작을수록 강도 커짐

 

1-3 수화기

(1) 원리

- 전기 에너지(교류분)을 음성에너지로 변환

- 가능한 큰 음성에너지로 변환

(2) 3대 구성요소

- 진동판, 영구자석, 전자석(코일)

(3) 진동판의 구비조건

- 외부 입력에 의한 자유진동이 적어야 함 -> 영구자석 사용

- 자력에 의해서 큰 진폭으로 진동해야 함 -> 자력밀도 높아야 함

- 진폭이 크면 음량 커지고, 명료도는 떨어짐

- 주파수 특성이 평탄해야 하고, 진동 폭은 외부의 세력에 비례함

 

1-4 다이얼

(1) 종류

- 회전식(Totary)

- MFC(Push Button)

(2) 회전식 다이얼 3대 구성요소

- 임펄스 속도: ≃10bps

- 임펄스 메이크율 B:M = 2: 1 메이크율 = 33.3%, 브레이크율 = 66.7%

* M: Make, B: Break

- 최소 휴지시간(미니멈포즈) ≃ 600ms: 교환기에 여유동작시간 부여

(3) MFC(Multi Frequence Code, 푸시버튼식 다이얼)

- 구성요소: 푸시버튼, LC 가변 발전기

- 저군과 고군이 조합된 주파수를 발전시킴

- 측음이 너무 크면 상대의 음성 들을 수 없으며, 작으면 자신의 음량 조절 힘듬

 

1-5 전자식 전화기

- 집적회로 이용, 다이얼, 호출기, 능동 보상회로 등을 결합

- 고전압 방지기, 전원 공급기, 전자식 다이얼, 능동보상회로, 호출신호기

(1) 전자식 디지털 전화기

(2) 키폰: 5회선 이내 국선이나 구내 교환기의 내선을 여러 대 내선전화로 이용

 

2. 교환기

(1) 정의: 호출신호를 받아 가입자와 연결 및 통화 완료 후 통화로 복구

(2) 필요성: 적은 회선으로 많은 가입자 수용

(3) 교환기의 동작

* 호처리 과정: 호검출 -> 다이얼 접속 -> 디지트 분석 -> 신호 송출 -> 호접속 -> 감시

- 전자교환기: 통화로부, 제어부 완전 분리

- 통화로부: 각종 통화로 접속 및 절단기능 수행

- 주변장치(주사장치): 통화로부의 상태를 감시하며 변화상태를 CC에 알림

* 신호 분배장치: CC의 제어명령을 수행

- 제어부

중앙제어장치(CC, Central Control)	호처리 및 시스템 제어를 위한 컴퓨터
주기억장치	PS(Program Store): 호처리 및 시스템 제어를 위한 반영구기억장치
	CS(Call Store): 호처리를 위한 일시적인 데이터를 저장
보조기억장치	주기억장치의 데이터를 백업

 

(4) 신호 방식(Signaling)

- 가입자 신호방식

- 국간 중계 신호

감시신호	제어신호(발신자 -> 수신측 교환기): 전방향
	표시신호(수신자 -> 발신자 교환기): 후방향
선택신호(가입자 선택) = Register Signal	-DP(Dial Pulse)
	MFC: 전방향신호, 후방향 신호

 

-  신호 경로에 따른 분류: 통화로 신호방식(개별선 신호방식), 공통선 신호방식(CCS:Comon Channel Signaling)

통화로 신호방식	- 통화선과 신호선을 하나의 선을 사용해 연결(NAS) * 통화중에 신호처리 불가, 신호처리 용량 적음, 데이터 속도 저속, 특수 서비스 곤란(ISCN, 지능망 등)
공통성 신호방식	- 통화선과 신호선을 별도로 사용(신호선 공통)(CEPT) - 디지털 교환기, 디지털 전송로에 사용 * 통화중 신호 처리 가능, 신호 처리 용량 많음, 데이터 속도 고속(64kbps), 특수 서비스 가능

 

(5) 신호 방식의 종류

- ITU-T: No.1 ~ No.5: 아날로그 

- ITU-T: No.6: 디지털 교환망

- ITU-T: No.7: 디지털 교환망

- 지역신호방식 R1 MFC(제 1지역) R2 MFC(제 2지역, 북미식)

- No.7

OSI	SS7			ISDN
App	TUP	TCAP		TUP	TCAP	ISUP
Pre
Sess		SCCP
Tran					SCCP
Net	MTP3		신호망 레벨	MTP3
Data	MTP2		신호링크 레벨	MTP2
Phy	MTP1		신호데이터 링크 레벨	MTP1

 

(6) 전자교환시의 특징

- 소형, 점유면적 적다                                   - 전력소모 적다

- 신뢰성                                                      - 축적프로그램방식(SPC) 이용

- 자동 우회 기능                                          - 통화로계와 제어계 완전 분리

- 국간중계선 경제적으로 이용                      - 공동제어방식 => 통화량 폭주 시 기능 일시 정지

 

2-1 통화로계

(1) 공간분할방식(SDS): 동시에 다수의 독립 통화로를 만들어 한 회선에 한 통화로

(2) 시분할 방식(TDS): 한 군데 집중시켜 통화전체 상태 감시

(3) 주파수 분할방식(FDS): 주파수 대역을 분할

2-2 제어계

- 단독제어: 각 스위치마다 제어회로 존재, Strowger 교환기, EMD 교환기 등 초기 교환기

- 공통 제어방식: 한 군데 집중시켜 통화전체 상태 감시

- 포선 논리방식: 고정된 논리회로에 의해 접속 및 복구

- 축적 프로그램 방식(SPC): 기억장치에 기억해 놓은 프로그램에 의해 교환

 

2-3 전자교환기의 종류

반전자교환기	통화로부	기계식(Read - Relay)
	제어부	전자식(Computer)
전전자교환기	통화로부	전자식(And Gate)
	제어부	전자식(Computer)

 

(1) 반전자 교환기

- 통화로부: 가입자 선택신호 수신기(선택번호), 각종 신호음 송출기(발신음, 호출음, 화중음(busy tone)

- 주변장치: 주사장치(스캐너), 신호분배장치

- 제어부: CC(중앙제어장치), 주기억장치(PS, 반고정기억장치  /  CS, 임시저장장치)

(2) 전전자 교환기

(3) TDX - 10(한국형 전전자 교환기): 대형 디지털 전자 교환기

(4) 특징

- 대도시에 적용 가능

- 고신뢰도

- 새로운 기능 추가 용이, 증설 교체 용이

 

2-4 전자교환기의 특수 서비스

(1) 단축 다이얼(Abbreviated Dialing Speed Calling)

(2) 착신 통화(Call Trasfer, Call Forwarding)

(3) 부재중 안내(Absent Service)

(4) 통화중 대기(Call Waiting)

(5) 3인 통화(3 Way Calling)

(6) 지정시간 통보(Wake-Up Service)

 

3. ARS