E 및 M 신호체계

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1. 개요
2. 역사
- 2.1. 벨 연구소의 개발과 각국으로의 확장
- 2.2. 한국에서의 E&M 시그널링
3. 인터페이스 구성
4. E&M 시그널링의 변형
5. 전송 방식
- 5.1. 4선 E&M
- 5.2. 2선 E&M
6. 주소 신호 방식
7. "E&M" 명칭의 유래
참조

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.^[1]

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.^[1]

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.^[1]

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.^[1]

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.^[1]

SSDC5는 영국에서 일반적으로 사용되며, '''5형'''과 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, '''5형'''과 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 ''earth''라고 불린다.
M: 종종 ''mouth'' 또는 ''magneto''라고 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&M'''은 음성 신호를 위해 4선(2쌍) 전송 경로를 사용한다.

이는 송수신 음성 신호 모두에 단일 쌍을 사용하는 ''2선 E&M''에 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 ''earth''라고 불린다.
M: 종종 ''mouth'' 또는 ''magneto''라고 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&M''은 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.^[1]

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.^[2] 하지만, ''E''와 ''M''이라는 문자와 연관된 다양한 이야기들이 있다.

''E''는 '귀(ear)'를 의미한다고 알려져 있다. 이는 근단(near-end)의 ''E''선이 접지되었을 때, 원단(far-end)에서 호출하여 '당신의 귀를 원했'기 때문이다. 반면에 ''M''은 일반적으로 '입(mouth)'이라고 불리는데, 이는 근단에서 원단으로 전화를 걸고 싶을 때, −48VDC가 해당 선에 인가되었기 때문이다.
초기 전화 시대부터 ''E''는 '접지(earth)'를, ''M''은 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.

참조

_[1] 웹사이트 Archived copy https://web.archive.[...] 2017-11-23
_[2] 서적 A History of Engineering and Science in the Bell System—Switching Technology (1925-1975) 1982

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