E 및 M 신호체계

1. 개요

E&M 신호체계는 벨 연구소에서 개발되어 각국 우정청으로 확장된 전화 신호 방식으로, 트렁크 회선과 신호 장치 간의 인터페이스를 정의한다. 이 체계는 8개의 전선을 사용하며, E 및 M 리드를 통해 상태를 통신하는데, E는 수신, M은 송신을 나타낸다. E&M 신호체계는 1형부터 SSDC5형까지 다양한 변형이 있으며, 각 변형은 신호 전송 방식과 잡음 내성, 그리고 연결 방식에 차이를 보인다. 또한 윙크 시작, 지연 시작, 즉시 시작의 세 가지 주소 신호 방식을 통해 다이얼링을 가능하게 한다. E&M이라는 명칭은 다양한 어원을 가지고 있으며, 신호 수신(E)과 전송(M)의 약자 또는 배선 목록의 순차적 지정에서 유래되었다고 알려져 있다.

2. 역사

E 및 M 신호 방식(타입 IV E & M)은 원래 서로 다른 지역에 있는 사설 자동 교환기(PABX)가 아날로그 통신을 위한 사설 회선을 통해 통신할 수 있도록 개발되었다. 채널 연결 신호 방식(Channel Associated Signaling)과 같은 일부 디지털 인터페이스는 여전히 E & M 신호 방식의 버전을 사용한다. E & M은 일반적으로 기본 속도(BRI) 또는 기본 속도(PRI) 디지털 인터페이스를 사용하는 새로운 설치에서는 기존의 구식 기술로 간주된다.

2.1. 벨 연구소의 개발과 각국으로의 확장

E 및 M은 원래 서로 다른 지리적 위치에 있는 사설 자동 교환기(PABX)가 아날로그 통신을 위한 개인 회로를 통해 통신할 수 있도록 벨 연구소에서 개발되었다. 채널에 연결된 신호체제(Channel Associated Signaling)와 같은 일부 디지털 인터페이스는 E & M 신호 방식을 아직까지 사용한다. E & M은 일반적으로 기본 속도(BRI) 또는 기본 속도(PRI) 디지털 인터페이스를 사용하는 새로운 설치에 대한 기존의 구식 기술로 간주된다.

2.2. 한국에서의 E&M 시그널링

E 및 M은 원래 서로 다른 지리적 위치에 있는 PABX가 아날로그 통신을 위한 개인 회로를 통해 통신할 수 있도록 개발되었다. 채널에 연결된 신호체제 (Channel Associated Signaling)와 같은 일부 디지털 인터페이스는 E & M 시그널링 버전을 아직까지 사용한다. E & M은 일반적으로 기본 속도 (BRI) 또는 기본 속도 (PRI) 디지털 인터페이스를 사용하는 새로운 설치에 대한 기존의 구식 기술로 간주된다.

3. 인터페이스 구성

E 및 M은 8개의 전선으로 정의된다.

* E: 종종 귀로 불린다.
* M: 종종 입이나 마그네토 라 불린다.
* SG 및 SB: 신호 접지 및 신호 배터리이다.
* T와 R: 팁과 링 - 수신기 음성 쌍의 접지와 배터리이다.
* T1 및 R1: 송신기 음성 쌍의 접지 및 배터리이다.

이상이 시그날을 이용하는 전선의 규격이다.

E&M 표준은 원래 벨 연구소에서 개발되었으며, 각국 우정청에서 확장되었다. 이 표준은 인터페이스의 두 측면, 즉 트렁크 회선과 신호 장치를 정의한다. 트렁크 회선은 일반적으로 사설 자동 교환기(PABX)가 연결되는 측면이다. 신호 장치는 DC 신호 프로토콜을 톤으로 변환하여 4선 링크를 통해 PTT 교환국으로 다시 전송할 수 있는 특수 모뎀이다.

신호 장치와 트렁크 회선은 배터리 및 접지(또는 어스) 레벨의 조합을 사용하여 E 및 M 리드를 통해 상태를 통신한다. 표준에서 사용되는 배터리 신호 레벨은 일반적으로 -48V이다. 모든 E&M 설치는 배터리의 양극 단자가 신뢰할 수 있는 공유 접지 회로에 연결되어야 한다. 신호 장치와 트렁크 인터페이스 사이의 최대 거리는 전선의 저항에 따라 결정되지만, 적절한 잡음 내성을 위해 일반적으로 100m 미만이다.

4. E&M 시그널링의 변형

E&M 신호 체계에는 여러 변형이 있다.

E & M은 8개의 전선으로 정의된다.

* E: 종종 귀(Ear)로 불린다.
* M: 종종 입(Mouth)이나 마그네토(Magneto)라 불린다.
* SG 및 SB: 신호 접지(Signaling Ground) 및 신호 배터리(Signaling Battery)
* T와 R: 팁(Tip)과 링(Ring) - 수신기 음성 쌍의 접지와 배터리
* T1 및 R1: 송신기 음성 쌍의 접지 및 배터리

이상이 시그널을 이용하는 전선의 규격이다.

크게 5가지 타입으로 분류할 수 있으며, 1형은 북미와 일본에서 가장 일반적인 표준이다. 2형~4형은 1형의 주요 제한 사항인 회로 각 끝의 접지 참조 문제를 극복하기 위한 변형이다. 5형은 미국 외 지역에서 가장 일반적으로 사용되는 변형이다. 영국에서 주로 사용되는 SSDC5 방식도 존재한다.

4.1. 타입 1

1형은 북미와 일본에서 가장 일반적인 표준이며, PBX에서 신호 장치로의 발신 호출을 M("Mouth", 입) 리드에서 배터리 신호로 표시한다. CO로부터의 수신 호출은 E("Ear", 귀) 리드에서 접지 신호로 신호된다. 이 인터페이스는 양쪽 끝에서 불량한 접지에 취약하며, 열악한 음성 신호 품질에 영향을 미치는 외부 전기적 잡음으로부터 간섭을 받는다.

4.2. 타입 2, 3, 4

E 및 M은 원래 서로 다른 지리적 위치에 있는 PABX가 아날로그 통신을 위한 개인 회로를 통해 통신할 수 있도록 개발되었다. 채널에 연결된 신호체제 (Channel Associated Signaling)과 같은 일부 디지털 인터페이스는 E & M 시그널링 버전을 아직까지 사용한다. E & M은 일반적으로 기본 속도 (BRI) 또는 기본 속도 (PRI) 디지털 인터페이스를 사용하는 새로운 설치에 대한 기존의 구식 기술로 간주된다.

2형부터 4형은 회로의 각 끝에서 접지에 대한 참조라는 1형의 주요 제한을 극복하려는 변형이다. 2~4형은 E&M 와이어와 함께 신호 배터리(SB) 및 신호 접지(SG) 리드를 사용한다. 이는 신호 접지가 일반적인 접지 연결과 동일한 대전류를 전달하지 않고 신호 전송을 위한 낮은 저항 반환 경로를 제공하므로 잡음 내성을 향상시킨다. 그러나 주 접지 연결이 실패하면 모든 접지 전류가 인터페이스를 통해 흐를 수 있어 신호 오류, 험(hum), 극단적인 경우 장비 파괴를 일으킬 수 있다.

4.3. 타입 5

5형은 미국 외 지역에서 가장 일반적으로 사용되는 변형이다. 1형과 달리 연결의 양쪽 끝은 관련 리드를 접지하여 호출을 나타낸다. 즉, E&M 리드와 송수신 쌍을 교차시켜 두 개의 PABX를 "백투백"(back-to-back)으로 상호 연결하는 것이 쉽다.

SSDC5는 영국에서 일반적으로 사용되며, 5형과 달리 온/오프 훅 상태가 안전 작동을 위해 역방향으로 되어 있다. 회선이 끊어지면 인터페이스는 사용 중으로 기본 설정된다.

4.4. SSDC5

SSDC5는 영국에서 일반적으로 사용되며, 5형과 달리 온/오프 훅 상태가 안전 작동을 위해 역방향으로 되어 있다. 회선이 끊어지면 인터페이스는 사용 중으로 기본 설정된다.

5. 전송 방식

E 및 M 신호체계(E & M signaling)는 원래 서로 다른 지역에 있는 사설 자동 교환기(PABX)가 아날로그 통신을 위한 사설 회선을 통해 통신할 수 있도록 개발되었다. 채널에 연결된 신호체제(Channel Associated Signaling)와 같은 일부 디지털 인터페이스는 E & M 신호 방식 버전을 아직까지 사용한다. E & M은 일반적으로 기본 속도(BRI) 또는 기본 속도(PRI) 디지털 인터페이스를 사용하는 새로운 설치에 대한 기존의 구식 기술로 간주된다.

E & M은 8개의 전선을 정의한다.

* E: 종종 귀(ear) 또는 흙(earth)으로 불린다.
* M: 종종 입(mouth) 또는 마그네토(magneto)라고 불린다.
* SG 및 SB: 신호 접지 및 신호 배터리
* T 및 R: 팁(tip) 및 링(ring) – 수신기 음성 쌍의 접지 및 배터리
* T1 및 R1: 송신기 음성 쌍의 접지 및 배터리

4선 E&M과 2선 E&M 방식이 있다.

5.1. 4선 E&M

E 및 M은 8개의 전선을 정의한다.

* E: 종종 ear 또는 earth라고 불린다.
* M: 종종 mouth 또는 magneto라고 불린다.
* SG 및 SB: 신호 접지 및 신호 배터리
* T 및 R: 팁 및 링 – 수신기 음성 쌍의 접지 및 배터리
* T1 및 R1: 송신기 음성 쌍의 접지 및 배터리

4선 E&M은 음성 신호를 위해 4선(2쌍) 전송 경로를 사용한다.

이는 송수신 음성 신호 모두에 단일 쌍을 사용하는 2선 E&M에 비해 훨씬 우수한 방식이다. 2선 인터페이스는 신호 품질을 저하시키고 에코를 유발할 수 있는 하이브리드 변압기를 사용하기 때문이다.

5.2. 2선 E&M

E 및 M은 8개의 전선을 정의한다.

* E: 종종 ear 또는 earth라고 불린다.
* M: 종종 mouth 또는 magneto라고 불린다.
* SG 및 SB: 신호 접지 및 신호 배터리
* T 및 R: 팁 및 링 – 수신기 음성 쌍의 접지 및 배터리
* T1 및 R1: 송신기 음성 쌍의 접지 및 배터리

2선 E&M은 송수신 음성 신호 모두에 단일 쌍을 사용한다. 이 방식은 4선 E&M에 비해 훨씬 열등하며, 2선 인터페이스는 신호 품질을 저하시키고 에코를 유발할 수 있는 하이브리드 변압기를 사용하기 때문이다.

6. 주소 신호 방식

E&M은 회선 점유 (온 훅 및 오프 훅) 신호 외에 다이얼링을 위한 "시작" 신호 메커니즘을 정의한다. 이를 통해 상대방은 다이얼된 숫자를 언제 보낼지 알 수 있으며, 이는 펄스(루프 단선) 또는 다중 주파수 톤으로 전송된다. E&M은 다음과 같은 세 가지 "시작" 신호 방식을 정의한다.

* 윙크 시작 (Wink Start)
* 지연 시작 (Delay Start)
* 즉시 시작 (Immediate Start)

6.1. 윙크 시작 (Wink Start)

인터페이스를 통해 다이얼링을 허용하기 위해 "시작" 신호 메커니즘이 정의된다. 이를 통해 상대방은 다이얼된 숫자를 언제 보낼지 알 수 있으며, 이는 펄스(루프 단선) 또는 다중 주파수 톤으로 전송된다. E&M은 "시작" 신호의 세 가지 방법을 정의하는데, 그 중 하나는 다음과 같다.

* 윙크 시작 - 발신자가 오프 훅 상태가 되면 상대방은 짧은(140-290ms) 오프 훅 신호를 전송하고 온 훅 상태로 돌아간다. 발신자는 윙크를 감지한 다음 다이얼된 숫자를 보낸다. 통화가 응답되면 상대방은 영구적으로 오프 훅(점유) 상태가 된다.

6.2. 지연 시작 (Delay Start)

발신자는 오프 훅 상태가 된 후 미리 정의된 지연 시간을 기다린 다음, 숫자를 보내기 전에 상대방으로부터 온 훅 상태를 확인한다.

6.3. 즉시 시작 (Immediate Start)

지금까지 설명된 메커니즘은 회선 점유(온 훅 및 오프 훅) 신호만 허용한다. 인터페이스를 통해 다이얼링을 허용하기 위해 "시작" 신호 메커니즘이 정의된다. 이를 통해 상대방은 다이얼된 숫자를 언제 보낼지 알 수 있으며, 이는 펄스(루프 단선) 또는 다중 주파수 톤으로 전송된다. E&M은 "시작" 신호의 세 가지 방법을 정의하는데, 그중 하나는 다음과 같다.

* 즉시 시작 - 발신자는 오프 훅 상태가 된 후 150ms를 기다린 다음 다이얼된 숫자를 보낸다.

7. "E&M" 명칭의 유래

"E&M"이라는 명칭은 우연히 선택되었으며, 특정 이름이나 의미와 관련이 없다. 하지만, E와 M이라는 문자와 연관된 다양한 이야기들이 있다.

* E는 '귀(ear)'를 의미한다고 알려져 있다. 이는 근단(near-end)의 E선이 접지되었을 때, 원단(far-end)에서 호출하여 '당신의 귀를 원했'기 때문이다. 반면에 M은 일반적으로 '입(mouth)'이라고 불리는데, 이는 근단에서 원단으로 전화를 걸고 싶을 때, −48VDC가 해당 선에 인가되었기 때문이다.
* 초기 전화 시대부터 E는 '접지(earth)'를, M은 자석발전기(magneto)를 의미했다. 실제 자석발전기는 기계식 릴레이 스위치를 통해 −48V를 M선에 인가하는 데 사용되었고, E선은 M선으로부터의 신호를 확인하지 않는 한 일반적으로 접지 상태로 유지되었다.
* 또 다른 이야기에 따르면, 원래 제안된 라벨은 신호 수신과 전송을 위한 R과 T였다. 그러나 R과 T는 이미 음성 신호를 전달하는 팁 및 링 와이어 쌍의 라벨로 사용되었다. 따라서 'recEive(수신)'와 'transMit(전송)'이라는 단어에서 각각 문자를 선택했다.
* 또 다른 설명으로는 이것들이 원래 설계의 배선 목록에 있는 순차적인 지정이었다는 것이다.