☎️ 교환기 · 전송장비 · VoIP
2과목은 "이 장비가 무슨 일을 하는가"를 묻는 암기 과목이다.
교환기는 연결을 이어주는 장비, 전송장비는 신호를 멀리 보내는 장비 —
이 둘만 갈라놓으면 대부분의 보기가 정리된다.
🔀 교환방식 분류
🧠 이 그림 한 장이 「교환방식」 문제의 거의 전부다 — 갈림길은 딱 두 번이다.
① 경로를 미리 잡는가? 잡으면 회선교환, 안 잡고 일단 저장부터 하면 축적교환.
② 쪼개는가? 일정 크기로 쪼개면 Packet, 통째로 보내면 Message.
③ 패킷마다 길을 새로 고르는가? 매번 고르면 Datagram, 처음 한 번만 정하고 계속 그 길이면 Virtual Circuit.
① 경로를 미리 잡는가? 잡으면 회선교환, 안 잡고 일단 저장부터 하면 축적교환.
② 쪼개는가? 일정 크기로 쪼개면 Packet, 통째로 보내면 Message.
③ 패킷마다 길을 새로 고르는가? 매번 고르면 Datagram, 처음 한 번만 정하고 계속 그 길이면 Virtual Circuit.
| 가지 | 핵심 문구 (보기에 그대로 나온다) |
|---|---|
| 회선교환 | 데이터 전송 시 통신경로를 설정하고 통신이 끝날 때까지 독점한다 |
| └ 공간분할(SDS) | 접점으로 물리적 경로를 연결 — 음성 전화용 교환기에 사용 |
| └ 시분할(TDS) | 시간 슬롯을 나눠 배정 — 전전자교환기(TDX) |
| 축적교환 | 일단 저장했다가 전달(Store and Forward) |
| └ Packet 교환 | 일정 크기로 잘라 전송 — 회선 이용률 최고 |
| └ Datagram | 매 패킷마다 경로를 배정 — 순서가 뒤바뀔 수 있어 목적지에서 재순서화·조립 필요. 비연결형(IP) |
| └ Virtual Circuit | 초기 한 번만 경로를 배정한 뒤 그 경로를 따라 전송 — 순서 보장. 연결형(X.25·프레임릴레이·ATM) |
| └ Message 교환 | 데이터의 논리적 단위(메시지) 통째로 저장·전달 — 지연 크고 대용량 저장장치 필요 |
⚠️ 기출 단골 — "축적 교환 방식에 해당하지 않는 것은?" → 시분할 회선 교환.
회선교환은 축적하지 않는다. 축적교환 = 메시지 교환 + 패킷 교환(가상회선·데이터그램) 이 셋뿐.
교환방식의 망 관점 상세 비교는 「WAN · 교환방식」 섹션에 있다.
🏛️ 교환기 세대와 제어 방식
| 구분 | 방식 | 특징 |
|---|---|---|
| 기계식 | 스트로저 · 크로스바 | 공간분할, 접점을 물리적으로 붙임 |
| 반전자교환기 | 제어부만 전자식 | 통화로는 여전히 공간분할 |
| 전전자교환기 TDX · 5ESS | 제어부·통화로 모두 전자식 | 시분할(TDM) 방식, 축적프로그램제어(SPC) |
SPC(Stored Program Control, 축적프로그램제어) — 교환 동작을 배선이 아니라 프로그램으로 제어.
기능 변경이 소프트웨어 수정만으로 가능해진 것이 전자교환기의 핵심 이점이다.
🏢 구내 교환 설비
| 장비 | 설명 |
|---|---|
| PBX 구내교환기 | 구내 내선끼리는 자체 교환, 외부는 국선으로 연결. 사설 교환기 |
| 키폰 Key Phone | 소규모용. 국선을 버튼으로 직접 선택 — 교환 기능은 약함 |
| IP-PBX | IP 망에서 동작하는 PBX. 내선이 IP 전화기, 데이터망과 통합 |
| 센트렉스 Centrex | 통신사업자 국설교환기가 구내교환 기능을 대행 — 장비 구입 불필요 |
| 중계선 Trunk | 교환기와 교환기, 또는 교환기와 국선을 잇는 공용 회선 |
🧠 가르는 한 마디 — 내가 장비를 사면 PBX, 사업자가 대신 해주면 센트렉스,
교환 없이 버튼으로 고르면 키폰.
📊 트래픽 이론 — 계산 문제로 나온다
| 용어 | 정의 · 공식 |
|---|---|
| 호량(트래픽량) | 호수 × 평균 보류시간 — 단위는 얼랑(Erlang) |
| 1 얼랑 | 회선 1개를 1시간 동안 꽉 채워 사용한 양 = 100% 점유 |
| 호손율 Call Loss | 손실 호수 ÷ 발생 호수 — 통화 시도가 실패할 확률 (= 그레이드 오브 서비스) |
| 호완료율 | 1 − 호손율 |
| 집선율 | 입력 회선 수 ÷ 출력 회선 수 — 여럿을 적은 회선에 몰아넣는 비율 |
| 확산율 | 집선율의 반대 (출력이 입력보다 많음) |
예) 1시간에 호(통화) 30회, 평균 통화시간 4분
호량 = 30 × (4분 ÷ 60분) = 30 × 0.0667 = 2 [erl]
예) 발생호 200, 그중 10건 실패
호손율 = 10 ÷ 200 = 0.05 = 5[%]
🧠 단위를 맞추는 게 전부 — 보류시간을 시간(hour) 단위로 바꾸고 곱하면 끝.
분으로 주면 ÷60, 초로 주면 ÷3600. 계산 자체는 곱셈 한 번이다.
🌐 VoIP — 인터넷 전화
| 프로토콜 | 제정 | 특징 |
|---|---|---|
| H.323 | ITU-T | 초기 표준. 이진(바이너리) 메시지, 구조 복잡. 게이트키퍼가 주소변환·호 제어·대역 관리 |
| SIP | IETF | 텍스트 기반(HTTP 유사), 단순·확장 용이 — 현재 주류. TCP/UDP 5060 |
| MGCP / MEGACO | IETF·ITU-T | 마스터-슬레이브 구조. 단순한 게이트웨이를 중앙 제어기가 지휘 |
| RTP | IETF | 실제 음성·영상 데이터를 실어 나름. UDP 위에서 동작, 순서번호·타임스탬프 제공 |
| RTCP | IETF | RTP와 짝. 품질(지연·지터·손실) 정보를 보고 |
🧠 역할을 두 줄로 — SIP·H.323은 "전화를 걸고 끊는" 신호(시그널링),
RTP는 "목소리를 나르는" 운반. 둘은 다른 일을 한다.
H.323 = ITU-T·복잡·게이트키퍼 / SIP = IETF·텍스트·단순 이 대비가 매 회차 나온다.
H.323 = ITU-T·복잡·게이트키퍼 / SIP = IETF·텍스트·단순 이 대비가 매 회차 나온다.
⚠️ VoIP 품질 3대 지표 — 지연(Delay) · 지터(Jitter, 도착 간격의 흔들림) · 패킷 손실.
지터는 지터 버퍼로 흡수한다. 음성은 재전송보다 제때 도착이 중요하므로 TCP가 아닌 UDP를 쓴다.
🔌 전송·접속 장비 정리
| 장비 | 하는 일 | 신호 |
|---|---|---|
| 모뎀 MODEM | 변조·복조 — 디지털 데이터를 아날로그 회선에 실어 보냄 | 디지털 ↔ 아날로그 |
| DSU Digital Service Unit | 디지털 데이터를 디지털 전송로에 맞게 변환(단극성→양극성 등) | 디지털 ↔ 디지털 |
| CSU Channel Service Unit | 전송로 종단 장치 — 신호 정형·루프백 시험·서지 보호 (T1/E1) | 디지털 ↔ 디지털 |
| CODEC | 부호화·복호화 — 아날로그 음성을 디지털로 (PCM) | 아날로그 → 디지털 |
| 멀티플렉서 | 여러 채널을 한 전송로에 실음 (FDM·TDM) | — |
| 집중화기 Concentrator | 입력보다 적은 회선으로 몰아 보냄 — 버퍼 필요, 동적 할당 | — |
| DTE / DCE | DTE = 단말(PC·터미널), DCE = 회선 종단 장비(모뎀·DSU) | — |
⚠️ 가장 많이 틀리는 대비
• 모뎀 = 아날로그 회선용 (변복조) / DSU = 디지털 회선용 (변복조 아님)
• CODEC = 아날로그 신호를 디지털로 (모뎀과 방향이 반대)
• 멀티플렉서는 채널을 고정 할당, 집중화기는 동적 할당 + 버퍼
• 모뎀 = 아날로그 회선용 (변복조) / DSU = 디지털 회선용 (변복조 아님)
• CODEC = 아날로그 신호를 디지털로 (모뎀과 방향이 반대)
• 멀티플렉서는 채널을 고정 할당, 집중화기는 동적 할당 + 버퍼