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◉ 전화는 어떻게 연결되는가?
1. 전화기와 교환기는 신호를 어떻게 주고 받는가?
전화를 걸기 위해 수화기를 들면 수화기가 놓여 있던 자리에서 불록 튀어나오는 것이 있는데 이것을 훅 시위치라고 하며, 전류를 전달 또는 차단하는 역할을 한다. 훅 스위치는 수화기를 들자마자 교환기와 전류를 흐르게 하며, 교환기는 이 전류를 감지하고 전화를 걸려고 한다는 것을 인식한다.
전류를 감지한 교환기는 "뚜--"하는 소리(dial tone; 전화번호를 누르라는 신호)를 보내온다. 전화번호를 누르면 고환기는 상대방 전화번호를 감지하고 수신측에 "떼르릉"하는 호출신호를 보내면서 발신측에는 호출신호를 보내고있다는 소리, 즉 링 백 통(ring back tone)을 보내온다.
2. 전화가 연결되는 원리
전화가 연결되기 위해서는 전화기 외에 교환기가 중요한 역할을 하고 있다.
교환기의 기본적인 기능은 다음과 같다.
① 전화 발신 검출: 전화기의 수화기를 들면 전화기와 교환기 사이에 전류가 흘러 전화를 걸고자 하는 것을 알게 된다.
② 발신음 송출: 교환기는 "뚜--" 하는 발신음 (아이얼 톤)을 보내 준비가 되었다는 것을 알린다. 이 발신음이 나기 전에 전화번호를 누르면 연결되지 않는다.
③ 다이얼 수신: 전화기로부터 보내온 전화번호를 하나씩 수신한다.
④ 회선 선택: 다이얼 된 전화번호 상대가 연결되어 있는 교환기에 회선을 접속한다.
⑤ 통화 중 조사: 상대가 통화 중인가 아닌가를 조사한다. 수신측이 통화 중이면 전화를 걸려는 사람에게 "뚜...뚜...뚜..."라는 통화 중 음을 보내오고 처리를 종료한다.
⑥ 호출신호 송출: 통화 중이 아니면 수신측에 20Hz의 호출신호를 보내 전화가 착신되었다는 것을 알린다.
⑦ 호출음 송출: 한편 전화를 건 사람에게는 상대를 호출 중이라고 "뚜...뚜...뚜" 하는 호출음인 링 백 톤(ring back tone)을 보낸다.
⑧ 회선 접속: 상대가 수화기를 들면 교환기는 양방의 전화 회선을 연결하여 두 사람이 통화할 수 있도록 한다.
⑨ 회선 절단: 전화가 끝나 어느 편 한쪽이 수화기를 놓으면 교환기는 연결되어 있던 전화 회선을 끓는다.
⑩ 통화요금 계산: 마지막으로 통화요금을 계산한다. 계산 결과를 요금 센터로 보내면 매월 집계하여 요금을 청구하고 있다.
<그림 1> 전화기가 연결 되는 구조
2. 전화는 3계층으로 연결된다
통신망은 소규모에서 점차로 확대되어 성장하게 되는데, <그림 2>에서 보는 바와 같은 모양으로 발전하게 된다. 처음에는 어느 지역의 흩어져 있는 가입자를 하나의 교환기(Local Switch)에 수용한 (a)와 같은 모양(스타형 망)으로 시작한다. 서울-인천과 같이 2개의 지역에서 시작할 때는 2개의 LS간을 전송로(중계선)로 연결한 (b) 모양으로 발전하게 된다.
<그림 2> 망의 발전과정 비월주사
그러는 동안에 다른 각 지역에서도 같은 모양의 교환국이 만들어져서 (c)와 같이 LS 상호간을 중계선으로 연결한 망 모양의 통신망이 만들어지게 되는데, LS의 수가 많아지면 많아질수록 중계선 수가 많아지게 되어 비경제적이기 때문에 일부 교환기에 가입자를 수용하고, 동시에 다른 LS의 중계선들을 교환해 주는 기능을 하게 한다.
이어서 이 기능을 독립시켜 (d)와 같이 중계선 교환만을 전담하는 중계 교환기가 되며, 또 중계 교환기가 복수가 되면 중계 교환기 상호간을 중계회선으로 연결한 (e)와 같은 통신망이 형성된다.
(e)와 같은 통신망은 LS와 TS, 즉 시내와 시외 중계의 2단계 구조인데 이를 망의 계층구조라고 하고, 시내교환기와 중계 교환기의 각 단계를 국계위라고 한다. (e)는 국계위가 2개이기 때문에 2계위라고 하고, (c)는 국계위가 하나이기 때문에 단일계위망 또는 무계위망이라고 한다.
우리나라 통신망은 <그림 3>에서와 같이 단국, 중심국, 총괄국의 3계위망으로 구성되어 있다. <그림 3>을 보면, 가입자 A가 가입자 B와 통화하려는 경우 각 계위를 통해 실선의 경로를 따라가면 3계위망으로 구성되어 있다. <그림 3>을 보면, 가입자 A가 가입자 B와 통화하려는 경우 각 계위를 통해 실선의 경로를 따라가면 3계위망의 최상위국을 경유해 전부 여섯 번 교환기를 통과하게 된다. 그러나 통화량이 많은 국간에는 점선으로 표시된 직통 중계선을 설치하고, 교환국간에는 2개 이상의 계위를 겸한 병합교환기를 설치하여 실제로 교환기를 통과하는 횟수를 줄였다.
<그림 3> 망의 계층구조
※ 출처 - http://www.bazi.pe.kr/
