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텔레포니

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텔레포니(telephony)는 멀리 떨어진 사람들 간에 음성, 팩시밀리, 또는 자료의 전자 전송을 목적으로 하는 전기 통신 서비스의 개발, 응용 및 배포와 관련된 기술 분야이다. 텔레포니의 역사는 전화의 발명 및 개발과 밀접하게 연결되어 있다.

텔레포니는 일반적으로 전화 및 전화 시스템의 구축 또는 운영과 전화 장비가 유선 또는 무선으로 지점 간에 음성 또는 기타 소리를 전송하는 데 사용되는 통신 시스템을 의미한다.[1] 이 용어는 전통적으로 전화 장비가 수행하던 기능을 수행하는 컴퓨터 하드웨어, 소프트웨어 및 컴퓨터 망 시스템을 지칭하는 데에도 자주 사용된다. 이 맥락에서 이 기술은 특히 인터넷 텔레포니 또는 음성 인터넷 프로토콜(VoIP)이라고 불린다.

개요

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초기 전화는 쌍으로 직접 연결되었다. 각 사용자는 연결될 각 위치에 별도의 전화가 유선으로 연결되어 있었다. 이것은 사용자가 소수의 사람들과 통신하기를 원할 때 빠르게 불편하고 관리하기 어려워졌다. 전화 교환기의 발명은 지역 서비스 지역 내에서 다른 모든 전화와 전화 연결을 설정하는 해결책을 제공했다. 각 전화는 처음에 하나의 선으로, 나중에는 한 쌍의 선인 지역 루프로 교환기에 연결되었다. 다른 서비스 지역의 인근 교환기는 트렁크 회선으로 연결되었고, 여러 교환기를 통해 통화를 중계함으로써 장거리 서비스를 설정할 수 있었다.

처음에는 교환기 전화 교환대는 일반적으로 "전화교환원"이라고 불리는 교환원이 수동으로 작동했다. 고객이 전화기 핸들을 돌리면 교환원 앞의 보드에 표시등이 활성화되었고, 교환원은 이에 반응하여 교환원 헤드셋을 해당 잭에 꽂고 서비스를 제공했다. 발신자는 수신자의 이름을, 나중에는 번호를 물었고, 교환원은 회로의 한쪽 끝을 수신자 잭에 연결하여 그들에게 알렸다. 수신 스테이션이 응답하면 교환원은 헤드셋을 분리하고 스테이션 간 회로를 완료했다. 트렁크 통화는 네트워크의 다른 교환기의 다른 교환원의 도움을 받아 이루어졌다.

1970년대까지 대부분의 전화는 고객 구내에 설치된 전화선에 영구적으로 연결되어 있었다. 나중에는 구내 배선을 종단하는 잭 설치로 전환되어 전화 플러그를 사용하여 전화기를 간단히 교체할 수 있었고, 잭이 설치된 구내의 여러 위치로 전화기를 휴대할 수 있게 되었다. 모든 잭으로 연결되는 구내 배선은 건물을 케이블에 연결하는 와이어 드롭에 한 곳에 연결되었다. 케이블은 일반적으로 지역 접속망 전체에서 많은 수의 드롭 와이어를 하나의 와이어 센터 또는 전화 교환기로 가져온다. 전화 사용자가 전화 통화를 하려고 할 때, 교환기의 장비는 다이얼된 전화번호를 조사하고 해당 전화선을 동일한 와이어 센터의 다른 회선 또는 원거리 교환기로 가는 트렁크에 연결한다. 전 세계 대부분의 교환기는 더 큰 교환 시스템을 통해 상호 연결되어 공중 교환 전화망(PSTN)을 형성한다.

20세기 후반에는 팩스와 데이터가 음성 전달을 위해 생성된 네트워크의 중요한 보조 응용 프로그램이 되었고, 세기 말에는 네트워크의 일부가 종합 정보 통신망 및 DSL로 업그레이드되어 이러한 트래픽 처리를 개선했다.

오늘날 텔레포니는 전화 서비스 및 시스템 제공에 디지털 회로(디지털 텔레포니) 기술을 사용한다. 전화 통화는 디지털 방식으로 제공될 수 있지만, 마지막 구간이 디지털이거나 디지털 및 아날로그 신호 간의 변환이 전화기 내부에서 이루어지는 경우로 제한될 수 있다. 이러한 발전은 통신 비용을 절감하고 음성 서비스 품질을 향상시켰다. 이의 첫 번째 구현인 종합 정보 통신망은 전화선을 통해 모든 데이터 전송을 끝에서 끝까지 신속하게 허용했다.[2] 이 서비스는 나중에 인터넷 프로토콜 스위트를 기반으로 디지털 서비스를 제공하는 기능으로 인해 중요성이 크게 감소했다.[3]

1980년대 개인용 컴퓨터 기술의 출현 이후, 컴퓨터 전화 통합(CTI)은 전화번호부 서비스 및 발신자 ID를 통한 음성, 팩스 및 데이터 통화와 같이 컴퓨터로 시작하고 제어되는 더욱 정교한 전화 서비스를 점진적으로 제공해 왔다. 텔레포니 소프트웨어와 컴퓨터 시스템의 통합은 사무 자동화 발전의 주요 발전이다. 이 용어는 콜 센터의 컴퓨터화된 서비스를 설명하는 데 사용되는데, 예를 들어 통화하는 기업의 올바른 부서로 전화를 연결하는 것과 같은 서비스이다. 또한 개인용 컴퓨터를 사용하여 전화 통화를 시작하고 관리하는 기능(이 경우 컴퓨터를 개인 콜 센터로 생각할 수 있음)을 지칭하는 데에도 때때로 사용된다.[4]

디지털 텔레포니

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디지털 텔레포니는 전화 시스템 및 서비스의 작동 및 제공에 디지털 회로를 사용하는 것이다. 20세기 후반부터 디지털 코어 네트워크는 전통적인 아날로그 전송 및 신호 시스템을 대체했으며, 접속망의 많은 부분도 디지털화되었다.

1947년 벨 연구소에서 시작된 트랜지스터 기술의 개발부터 1950년대의 앰프 및 스위칭 회로까지, 공중 교환 전화망(PSTN)은 점차 솔리드 스테이트 전자제품 및 자동화로 전환되었다. 금속 산화물 반도체(MOS) 및 펄스 부호 변조(PCM) 기술을 통합한 컴퓨터 기반 전자교환기 시스템의 개발에 이어, PSTN은 점차 신호의 디지털화 및 오디오 전송으로 발전했다. 그 이후로 디지털 텔레포니는 네트워크의 용량, 품질 및 비용을 획기적으로 향상시켰다. 디지털화는 동일한 채널에서 광대역 음성을 허용하며, 더 넓은 아날로그 음성 채널의 품질을 향상시켰다.

역사

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디지털 시그널 1(DS1/T1) 캐리어 시스템을 사용하여 전송 네트워크로 수정 및 업그레이드된 최초의 종단 간 아날로그 전화 네트워크는 1960년대 초로 거슬러 올라간다. 이들은 대역폭이 제한된 아날로그 음성 신호를 샘플링하고 펄스 부호 변조(PCM)를 사용하여 인코딩함으로써 기본 3 kHz 음성 채널을 지원하도록 설계되었다. 초기 PCM 코덱-필터는 수동 저항기–축전기–유도자 필터 회로로 구현되었으며, 아날로그-디지털 변환회로(음성 디지털화를 위해) 및 디지털-아날로그 변환회로(음성 재구성을 위해)는 이산 장치에 의해 처리되었다. 초기 디지털 텔레포니는 초기 PCM 코덱-필터의 낮은 성능과 높은 비용으로 인해 비실용적이었다.[5][6]

실용적인 디지털 통신은 MOSFET의 발명으로 가능해졌으며,[7] 이는 PCM 디지털 텔레포니의 빠른 개발과 광범위한 채택으로 이어졌다.[6] 1957년, Frosch와 Derick은 벨 연구소에서 최초의 이산화규소 전계 효과 트랜지스터를 제조할 수 있었는데, 이는 드레인과 소스가 표면에서 인접한 최초의 트랜지스터였다.[8] 이어서, 한 팀이 1960년 벨 연구소에서 작동하는 MOSFET을 시연했다.[9][10] MOS 기술은 벨에서 아날로그 전화 응용 프로그램에 실용적이지 않다고 판단하여 처음에는 간과되었지만, 페어차일드 반도체와 RCA (기업)에 의해 컴퓨터와 같은 디지털 회로용으로 상업화되었다.[11][6]

MOS 기술은 결국 전 벨 엔지니어 데이비드 A. 호지스가 1970년대 초 UC 버클리에서 폴 R. 그레이와 함께 개발한 단일 칩에 아날로그 및 디지털 신호 처리를 결합한 MOS 혼합 신호 집적회로로 전화 응용 프로그램에 실용화되었다.[6] 1974년에 호지스와 그레이는 R.E. 수아레즈와 함께 MOS 스위치드 커패시터(SC) 회로 기술을 개발했으며, 이를 사용하여 데이터 변환을 위한 MOS 축전기와 MOSFET 스위치를 사용하는 디지털-아날로그 변환회로(DAC) 칩을 개발했다.[6] MOS 아날로그-디지털 변환회로(ADC) 및 DAC 칩은 1974년까지 상업화되었다.[12]

MOS SC 회로는 1970년대 후반에 PCM 코덱-필터 칩의 개발로 이어졌다.[6][5] 1980년에 호지스와 W.C. 블랙이 개발한 실리콘 게이트 CMOS (상보성 MOS) PCM 코덱-필터 칩은 그 이후로 디지털 텔레포니의 산업 표준이 되었다.[6][5] 1990년대까지 통신 네트워크는 초고밀도 집적 회로(VLSI) CMOS PCM 코덱-필터로 크게 디지털화되었으며, 이는 전화 교환기, 사설 교환기(PBX) 및 키 전화 시스템(KTS)을 위한 전자교환기 시스템; 사용자 종단 모뎀; 디지털 루프 캐리어, 쌍 이득 다중화기, 전화 루프 확장기, 종합 정보 통신망 (ISDN) 터미널, 디지털 무선 전화 및 디지털 휴대 전화와 같은 데이터 전송 응용 프로그램; 그리고 음성 인식 장비, 음성 데이터 스토리지, 음성 사서함 및 디지털 테이프리스 응답기와 같은 응용 프로그램에 널리 사용되었다.[5] 디지털 통신 네트워크의 대역폭은 에도름의 법칙에서 관찰된 바와 같이 기하급수적으로 빠르게 증가하고 있으며,[13] 이는 주로 MOS 기술의 빠른 스케일링 및 소형화에 의해 주도되었다.[14][6]

8비트 심도와 8 kHz 샘플링 레이트를 가진 비압축 PCM 디지털 오디오는 64 kbit/s의 비트레이트를 필요로 하는데, 이는 대역폭이 제한된 초기 디지털 통신 네트워크에서는 비현실적이었다. 이 문제에 대한 해결책은 1966년 나고야 대학의 이타쿠라 후미타다와 일본전신전화(NTT)의 사이토 슈조가 처음 제안한 음성 부호화 데이터 압축 알고리즘인 선형 예측 부호화(LPC)였다. LPC는 오디오 데이터 압축을 2.4 kbit/s로 줄일 수 있었고, 1970년대 디지털 네트워크를 통한 최초의 성공적인 실시간 대화로 이어졌다.[15] LPC는 그 이후로 가장 널리 사용되는 음성 부호화 방법이 되었다.[16] 또 다른 오디오 데이터 압축 방법인 수정 이산 코사인 변환(MDCT)이라는 이산 코사인 변환 (DCT) 알고리즘은 1990년대 후반부터 음성 인터넷 프로토콜(VoIP) 응용 프로그램에서 음성 부호화에 널리 채택되었다.[17]

SONET 및 광섬유 전송과 같은 전송 방법의 개발은 디지털 전송을 더욱 발전시켰다. 여러 아날로그 음성 채널을 단일 전송 매체에 다중화하는 아날로그 캐리어 시스템이 존재했지만, 디지털 전송은 더 낮은 비용으로 더 많은 채널을 전송 매체에 다중화할 수 있게 했다. 오늘날 최종 기기는 종종 아날로그로 남아 있지만, 아날로그 신호는 일반적으로 서비스 영역 인터페이스(SAI), 중앙 사무실(CO) 또는 다른 집계 지점에서 디지털 신호로 변환된다. 디지털 루프 캐리어(DLC) 및 FTTX는 디지털 네트워크를 고객 구내에 더욱 가깝게 배치하여 아날로그 지역 루프를 레거시 상태로 만들었다.

IP 텔레포니

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 이 부분의 본문은 음성 인터넷 프로토콜입니다.
키패드, 제어 키, 구성 및 사용자 기능을 수행하는 화면 기능이 있는 상업용 IP 전화

텔레포니에 사용할 수 있는 기술 분야는 새로운 통신 기술의 등장과 함께 확대되었다. 텔레포니는 이제 화상 회의를 포함한 인터넷 서비스 및 모바일 통신 기술을 포함한다.

인터넷 프로토콜(IP) 개념을 기반으로 하는 새로운 기술은 종종 VoIP 텔레포니 또는 IP 텔레포니 또는 인터넷 텔레포니로 별도로 언급된다. 전통적인 전화 서비스와 달리 IP 텔레포니 서비스는 정부 규제를 비교적 적게 받는다. 미국에서 연방 통신 위원회(FCC)는 전화-전화 연결을 규제하지만, 전화 사용자-IP 텔레포니 서비스 제공업체 간의 연결은 규제할 계획이 없다고 말한다.[18]

디지털 텔레포니의 전문 분야인 인터넷 프로토콜 (IP) 텔레포니는 인터넷의 기반이 된 디지털 네트워킹 기술을 적용하여 컴퓨터 망을 통해 통신 세션을 생성, 전송 및 수신하는 것을 포함한다. 인터넷 텔레포니는 일반적으로 음성 인터넷 프로토콜(VoIP)로 알려져 있으며, 이 원리를 반영하지만, 다른 많은 용어로 언급되기도 했다. VoIP는 전통적인 전화 인프라 기술을 빠르게 대체하는 파괴적 혁신으로 입증되었다. 2005년 1월 현재, 일본과 대한민국의 전화 가입자의 최대 10%가 이 디지털 전화 서비스로 전환했다. 2005년 1월 뉴스위크 기사는 인터넷 텔레포니가 "다음 큰 것"이 될 수 있다고 시사했다.[19] 2006년 현재, 많은 VoIP 기업들이 소비자와 사업에 서비스를 제공하고 있다.

이동 통신에서 중요한 발전은 모바일 네트워크에 IP 기술이 통합된 것인데, 특히 LTE 기반 음성 서비스(VoLTE) 및 5G 기반 음성 서비스(Vo5G)를 통해 이루어졌다. 이 기술들은 음성 통화를 데이터 서비스에 사용되는 동일한 IP 기반 인프라를 통해 전송할 수 있게 하여, 전통적인 회선 교환 네트워크에 비해 향상된 통화 품질과 빠른 연결을 제공한다. VoLTE와 Vo5G는 모바일 사업자들이 All-IP 네트워크로 전환함에 따라 많은 지역에서 모바일 음성 통신의 표준이 되고 있다.[20][21]

IP 텔레포니는 인터넷 연결과 하드웨어 IP 전화, 아날로그 전화 어댑터, 또는 소프트폰 컴퓨터 응용 프로그램을 사용하여 데이터 패킷으로 인코딩된 대화를 전송한다. IP 텔레포니의 가장 일반적이고 비용 효율적인 용도 중 하나는 Wi-Fi 핫스팟을 통한 연결이지만, 사설 네트워크 및 다른 유형의 인터넷 연결에서도 사용되며, 이는 글로벌 전화 네트워크에 직접 연결될 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다.

인구 100명당 유선 전화선 (1997–2007)

사회적 영향 연구

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직접적인 대인 커뮤니케이션에는 얼굴 및 기타 신체 동작으로 표현되는 비언어적 신호가 포함되는데, 이는 전통적인 음성 텔레포니에서는 전송될 수 없다. 화상통화는 이러한 상호작용을 다양한 정도로 복원한다. 사회적 맥락 신호 이론은 대면 상호작용에 존재하는 비언어적 신호를 유지하는 데 있어 다양한 유형의 커뮤니케이션의 성공을 측정하는 모델이다. 이 연구는 물리적 맥락, 다양한 얼굴 표정, 신체 움직임, 목소리 톤, 촉각 및 후각과 같은 많은 다른 신호를 조사한다.

전화를 사용하면 다양한 의사소통 신호가 손실된다. 통신 당사자들은 신체 움직임을 식별할 수 없으며, 촉각과 후각이 부족하다. 이러한 사회적 신호를 식별하는 능력의 감소는 잘 알려져 있지만, Wiesenfeld, Raghuram 및 Garud는 다양한 작업에 대한 이러한 유형의 의사소통에 가치와 효율성이 있다고 지적한다.[22] 그들은 전화와 같은 다양한 유형의 의사소통이 대면 상호작용보다 더 유용한 작업 환경을 조사한다.

이동 전화 서비스로의 통신 확장으로 인해 유선전화보다 사회적 신호에 대한 다른 필터가 생성되었다. 이동 전화에서 문자 메시지와 같은 즉석 메시징의 사용은 공동체 의식을 형성했다.[23] 이동 전화의 사회적 구성에서는 각 전화 통화와 문자 메시지가 단순한 대화 시도 이상의 의미를 가진다고 제안한다. 대신, 이는 가족과 친구 사이의 사회적 네트워크를 유지하는 제스처이다. 전화 통화를 통해 특정 사회적 신호의 손실이 있지만, 이동 전화는 다양한 청중이 이해하는 다른 신호의 새로운 형태의 표현을 가져온다. 새로운 언어 추가는 비물리적 상호작용의 본질적인 부족을 보완하려고 시도한다.

텔레포니를 통해 지지되는 또 다른 사회 이론은 미디어 의존 이론이다. 이 이론은 사람들이 특정 목표를 달성하기 위해 미디어 또는 자원을 사용한다고 결론짓는다. 이 이론은 미디어, 청중 및 거대한 사회 시스템 사이에 연결 고리가 있다고 말한다.[24] 전화는 사람에 따라 정보 접근, 다른 사람과의 연락 유지, 빠른 통신 전송, 엔터테인먼트 등과 같은 특정 목표를 달성하는 데 도움이 된다.

같이 보기

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각주

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  1. ↑ Dictionary.com Telephony Definition
  2. ↑ “The Communications Museum Trust - eMuseum - History of Digital Switching -ISDN”. 《www.communicationsmuseum.org.uk》. 2022년 8월 25일에 확인함. 
  3. ↑ “Why ISDN telephones are in decline - Sussex, Surrey, Brighton | Ingenio” (미국 영어). 《ingeniotech.co.uk》. 2022년 3월 7일. 2022년 8월 25일에 확인함. 
  4. ↑ What is CTI? TechTarget
  5. ↑ 가 나 다 라 Floyd, Michael D.; Hillman, Garth D. (2018년 10월 8일) [1st pub. 2000]. 〈Pulse-Code Modulation Codec-Filters〉 2판. 《The Communications Handbook》. CRC Press. 26–1, 26–2, 26–3쪽. ISBN 9781420041163. 
  6. ↑ 가 나 다 라 마 바 사 아 Allstot, David J. (2016). 〈Switched Capacitor Filters〉. Maloberti, Franco; Davies, Anthony C. (편집). 《A Short History of Circuits and Systems: From Green, Mobile, Pervasive Networking to Big Data Computing》 (PDF). IEEE Circuits and Systems Society. 105–110쪽. ISBN 9788793609860. 2021년 9월 30일에 원본 문서 (PDF)에서 보존된 문서. 2019년 11월 28일에 확인함. 
  7. ↑ Colinge, Jean-Pierre; Colinge, C. A. (2005). 《Physics of Semiconductor Devices》. Springer Science & Business Media. 165쪽. ISBN 9780387285238. 
  8. ↑ Frosch, C. J.; Derick, L (1957). 《Surface Protection and Selective Masking during Diffusion in Silicon》 (영어). 《Journal of the Electrochemical Society》 104. 547쪽. doi:10.1149/1.2428650. 
  9. ↑ KAHNG, D. (1961). 《Silicon-Silicon Dioxide Surface Device》. 《Technical Memorandum of Bell Laboratories》. 583–596쪽. doi:10.1142/9789814503464_0076. ISBN 978-981-02-0209-5. 
  10. ↑ Lojek, Bo (2007). 《History of Semiconductor Engineering》. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag Berlin Heidelberg. 321쪽. ISBN 978-3-540-34258-8. 
  11. ↑ Maloberti, Franco; Davies, Anthony C. (2016). 〈History of Electronic Devices〉. 《A Short History of Circuits and Systems: From Green, Mobile, Pervasive Networking to Big Data Computing》 (PDF). IEEE Circuits and Systems Society. 59–70 (65–7)쪽. ISBN 9788793609860. 2021년 9월 30일에 원본 문서 (PDF)에서 보존된 문서. 2019년 11월 28일에 확인함. 
  12. ↑ 《Electronic Components》. U.S. Government Printing Office. 1974. 46쪽. 
  13. ↑ Cherry, Steven (2004). 《Edholm's law of bandwidth》. 《IEEE Spectrum》 41. 58–60쪽. doi:10.1109/MSPEC.2004.1309810. S2CID 27580722. 
  14. ↑ Jindal, Renuka P. (2009). 〈From millibits to terabits per second and beyond - over 60 years of innovation〉. 《2009 2nd International Workshop on Electron Devices and Semiconductor Technology》. 1–6쪽. doi:10.1109/EDST.2009.5166093. ISBN 978-1-4244-3831-0. S2CID 25112828. 
  15. ↑ Gray, Robert M. (2010). 《A History of Realtime Digital Speech on Packet Networks: Part II of Linear Predictive Coding and the Internet Protocol》 (PDF). 《Found. Trends Signal Process.》 3. 203–303쪽. doi:10.1561/2000000036. ISSN 1932-8346. 2022년 10월 9일에 원본 문서 (PDF)에서 보존된 문서. 
  16. ↑ Gupta, Shipra (May 2016). 《Application of MFCC in Text Independent Speaker Recognition》 (PDF). 《International Journal of Advanced Research in Computer Science and Software Engineering》 6. 805–810 (806)쪽. ISSN 2277-128X. S2CID 212485331. 2019년 10월 18일에 원본 문서 (PDF)에서 보존된 문서. 2019년 10월 18일에 확인함. 
  17. ↑ Schnell, Markus; Schmidt, Markus; Jander, Manuel; Albert, Tobias; Geiger, Ralf; Ruoppila, Vesa; Ekstrand, Per; Bernhard, Grill (October 2008). 《MPEG-4 Enhanced Low Delay AAC - A New Standard for High Quality Communication》 (PDF). 125th AES Convention. 《프라운호퍼 IIS》 (Audio Engineering Society). 2022년 10월 9일에 원본 문서 (PDF)에서 보존된 문서. 2019년 10월 20일에 확인함. 
  18. ↑ “Microsoft word - 37716” (PDF). 《docs.fcc.gov》. 
  19. ↑ Sheridan, Barrett. “Newsweek - National News, World News, Health, Technology, Entertainment and more... - Newsweek.com”. MSNBC. 2005년 1월 18일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2010년 5월 23일에 확인함. 
  20. ↑ “Communication services (VoLTE/VoNR)”. 《www.3gpp.org》. 2024년 11월 30일에 확인함. 
  21. ↑ “VoLTE Vs Vo5G | Difference between VoLTE and VoNR”. 《www.rfwireless-world.com》. 2024년 11월 30일에 확인함. 
  22. ↑ “Benefits of Installing IP Telephony”. 2025년 1월 11일. 2025년 2월 8일에 확인함. 
  23. ↑ Mesch, Gustavo S.; Talmud, Ilan; Quan-Haase, Anabel (2012년 9월 1일). 《Instant messaging social networks: Individual, relational, and cultural characteristics》 (영어). 《Journal of Social and Personal Relationships》 29. 736–759쪽. doi:10.1177/0265407512448263. ISSN 0265-4075. S2CID 144874874. 
  24. ↑ “Media Dependency Theory”. 2012년 2월 12일. 
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