24. 교환망의 구성과 경로선택
가. 공중통신망(Public Network)의 개요
공중통신망은 통신사업자나 통신 주관청이 제공하는 교환 접속이 가능한 전기통신
망으로서, 교환을 통해 전국 또는 전 지역의 불특정 다수의 사용자에게 상호간 통신
서비스를 제공한다. 공중통신망의 기본적인 구성은 [그림 3-1]과 같이 교환기를 중심
으로 하여 단말기와 전송링크로 구성되는데, 전송링크에는 교환기 상호간을 연결하는
중계선(trunk line)과 교환기와 단말기를 연결하는 가입자선(subscriber line)으로
구분된다.
일반적으로 공중통신망은 공중전화망(PSTN : Public Switched Telephone
Network)을 가리키며, 디지털 데이터 교환을 위한 패킷교환망 즉, 공중교환 데이터망
(PSDN : Public Switched Data Network)이 포함된다. 또한 음성과 데이터 및 화상
서비스까지 가능한 종합정보통신망(ISDN : Integrated Service Digital Network)
이 도입되었고, 새로운 비동기 전송방식(ATM : Asynchronous Transfer Mode)을
적용하여 다양한 속도의 멀티미디어 서비스를 제공하는 광대역 종합정보통신망(BISDN : Broadband-ISDN)을 거쳐, 최근에는 초고속 멀티미디어 서비스를 제공하고
인터넷 등 모든 통신망을 하나로 통합한 광대역 통합망(BcN : Broadband
convergence Network)이 구축되고 있다.
공중통신망은 광범위한 지역에 분포하고 있는 LAN 및 MAN 등을 상호 접속하는
광역 통신망(WAN)을 형성하고 있으며, 인터넷 서비스도 공중통신망을 통해서 제공되
고 있다. 공중통신망은 광범위한 지역을 수용하는 장점이 있지만, 비교적 저속 서비스
위주였다가 점차로 디지털화, 고속화 및 광대역화로 실현되고 있다. 공중통신망의 기
본적인 구성은 [그림 3-2]와 같이 단말설비, 가입자선 설비, 교환기, 단국설비 및 전송
로 설비로 대별된다. 여기서 교환기는 경로선택과 정보의 축적 및 변환 기능을 하며,
단국설비는 다수의 회선을 다중화 및 역다중화 하고, 전송로 설비는 유선 및 무선 전
송링크에 해당되는 설비들로 구성된다.
나. 공중전화망(PSTN: Public Switched Telephone Network)의 개요
공중전화망은 모든 서비스에 회선 접속 및 교환 능력을 제공하며, 음성대역
(300~3,400Hz)의 신호처리를 기본으로 서비스하므로 데이터 전달에는 부적합하다.
즉, 디지털 데이터로 전송 시 64Kbps로 제한된다. 이용 서비스 수는 곧 가입회선수가
되며, 망 이용효율이 낮다. PSTN은 각 가정 및 회사 등 모든 전화 서비스를 제공하고
있으며, 모뎀을 통해 데이터 통신을 수행할 수 있다.
PSTN은 [그림 3-3]과 같이 시내교환기, 시외교환기 및 국제교환기로 구성되어 서
비스를 제공해준다. 공중전화망의 접속은 지역적 구분에 따라 이들 교환기를 이용하여
이루어지는데, 동일 구역 내 통화나 또는 동일 시내의 다른 구역 통화인 경우에는 시
내교환기를 이용하여 접속되고, 장거리 시외전화인 경우에는 다수의 시외교환기를 이
용해서 접속되며, 국제전화인 경우에는 국제교환기를 통해 통신위성(인텔샛)이나 해저
광케이블을 이용하여 접속된다.
공중전화망의 주요 구성요소로는 아래와 같이 교환시설로서 시내교환기, 시외
교환기, 중계교환기로 구성되고, 전송시설로는 가입자선로와 중계선 선로로 구성
된다. 중계교환기는 대도시와 같은 대규모의 시내지역에서 다수의 시내교환기가 존재
할 때, 이들 시내교환기 간의 중계교환 기능을 수행하게 되며, 탠덤(tandem) 교환기
라고도 한다.
다. 대역제 시스템(Zone System)
전국에 걸친 광역의 통신망을 정해진 품질로 체계적인 교환망을 구성하기 위해서는,
교환국마다 관할하는 구역을 대응시켜 다단계로 계층화(hierarchy) 한 대역제(zone
system)로 구성할 필요가 있다. 대역제 통신망의 사용으로 중계선 그룹의 감소, 특정
경로의 높은 통화량 처리, 회선 고장 시 우회 등이 가능하지만, 전체적인 망의 관리 및
운용체제가 필요하다. 시외전화망에서 각 교환국은 대역제의 주어진 위치에 따라 부과
되는 기능이 구별되며, 교환국의 층별로 주어진 기능을 국계위(office rank)라 한다.
대역제 시스템은 [그림 3-4]와 같이 여러 지역을 총괄하는 총괄국(RC : Regional
Center)을 두고 총괄국의 하부구조로 중심국(DC : District Center), 집중국(TC :
Toll Cenetr) 및 단국(EO : End Office) 순으로 국계위가 설정되어 있으며, 국계위
상에서 상호 연결되는 회선으로 기간회선(basic trunk)과 경사회선(transversal
trunk)이 사용되고 있다. 여기서, 기간회선은 직속 상위국과의 사이 또는 총괄국 상호
간에 연결된 회선을 의미하며, 경사회선은 직속 상위국이 아닌 다른 국 간에 연결되는
회선을 의미하는데, 경사회선은 교환망에서 대상이 되는 두 국 사이에 상당히 많은 통
신 트래픽(traffic)이 존재할 경우, 상위국을 경유해서 중계 전송하는 것보다 직통회선
을 설치하여 전송하는 것이 경제적인 경우에도 사용된다.
전체적인 교환망 토폴로지의 구성은 하위 계위는 성형망 구조이고, 신뢰성을 요구
하는 상위 계위는 망형망 구조로서, 전체적으로는 성형망과 망형망이 조합된 복합망
구조로 이루어진다. 그리고 단국은 시내전화망에 해당되는데 대역제 시스템에서 최하
위의 국계위로서 가입자수가 적어 가입자의 수용구역이 1개의 교환국으로 이루어진
경우이다. 다만, 지역이 넓고 인구가 많은 대규모의 시내전화망에서는 국 사이의 경로
수가 많아져서, 특정 교환국에서 시내 중계교환을 할 필요가 있는데, 이를 수행하는
전화국을 시내 탠덤국(local tandem office)이라 하고, 이곳에 사용되는 교환기를 탠
덤교환기라고 한다. 즉, 탠덤국은 성형회선망의 상위국에 위치하여 시내 중계교환 기
능을 수행하는 교환국으로서, 이를 사용하면 중계선을 절약하여 회선 사용효율을 높일
수 있다.
또한, 집중국은 시외통화가 집중되는 최하위국으로서 시외번호 부여의 단위이기도
하며, 소속된 단국 상호간의 통화 및 다른 집중국과의 교환접속을 수행한다. 집중국들
의 중심이 되는 중심국은 소속된 집중국 간의 통화 및 다른 중심국과의 중계교환을 수
행한다. 총괄국은 중심국들의 중심이 되며 다단 중계의 중추 역할을 하는 최상위국이
다. 집중국 및 중심국은 시외교환을 담당하게 되며, 시외교환 역할을 수행하는 시외교
환기를 톨교환기(toll exchange)라고 한다.
현재 우리나라는 전체적인 지역이 크지 않기 때문에 [그림 3-5]와 같이 중간 계위인
집중국이 없으며, 미국인 경우는 지역이 넓기 때문에 집중국이 2단계로 구성되어 있
다. 공중전화망의 대부분은 디지털망으로 구성되어 있지만, 가입자선은 아직도 아날로
그 전송기술을 기반으로 하고 있으며 전송기술의 발달과 광케이블로의 교체를 통해 점
차로 디지털화되어 가고 있다.
이와 같이 계위에 따라 통신망을 정리하여 구성하면 접속기준, 전송기준, 요금체계
등을 체계적으로 설계할 수 있고, 교환망의 개조나 변경 및 확충 등에 대한 융통성이 향상될 수 있다.
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