전기통신공학
Telecommunications engineering전기통신공학(Telecommunications Engineering)은 전기 및 컴퓨터 공학에 초점을 맞춘 공학 분야로, 전기통신 [1][2]시스템을 지원하고 강화하고자 합니다.이 작업은 기본적인 회로 설계부터 전략적인 대량 개발까지 다양합니다.통신 엔지니어는 복잡한 전자 교환 시스템 및 기타 일반 전화 서비스 설비, 광섬유 케이블, IP 네트워크 및 마이크로파 전송 시스템 등의 통신 기기 및 설비를 설계하고 감독할 책임이 있습니다.통신공학은 방송공학과도 겹친다.
전기통신은 전자, 토목 및 시스템 공학에 연결된 다양한 공학 분야입니다.궁극적으로, 통신 엔지니어는 고속 데이터 전송 서비스를 제공할 책임이 있습니다.통신 네트워크인프라스트럭처를 설계하기 위해 다양한 기기와 트랜스포트 미디어를 사용합니다.오늘날 유선 통신에서 사용되는 가장 일반적인 미디어는 트위스트 페어, 동축 케이블 및 광섬유입니다.통신 엔지니어는 무선 텔레포니 서비스, 무선 및 위성 통신, 인터넷, Wi-Fi 및 광대역 테크놀로지 등 무선 통신 및 정보 전송 모드를 중심으로 솔루션을 제공합니다.
역사
통신 시스템은 일반적으로 19세기 후반의 전신 산업과 20세기 초반의 라디오 및 전화 산업의 기술적 발전에서 비롯된 통신 기술자들에 의해 설계된다.오늘날, 전기 통신은 널리 보급되어 있으며, 텔레비전, 라디오, 전화와 같이 이 과정을 지원하는 장치는 세계의 많은 지역에서 일반적입니다.컴퓨터 네트워크, 공중전화 교환망([citation needed]PSTN), 무선 네트워크, 텔레비전 네트워크 등, 이러한 디바이스를 접속하는 네트워크도 다수 있습니다.인터넷을 통한 컴퓨터 통신은 전기통신의 [citation needed]많은 예들 중 하나이다.전기통신은 세계 경제에서 중요한 역할을 하며, 전기통신 산업의 수익은 세계 [citation needed]총생산의 3%에 불과합니다.
전신 및 전화
사무엘 모스는 독립적으로 전기 전신을 개발했지만 1837년 9월 2일 시연에 실패했다.얼마 지나지 않아 Alfred Vail과 함께 레지스터를 개발했습니다.이 레지스터는 메시지를 종이테이프에 녹음하기 위한 로깅 장치를 통합한 전신 단말기입니다.이것은 1838년 1월 6일 3마일(5km) 이상에서 성공적으로 입증되었고, 결국 1844년 5월 24일 워싱턴 D.C.와 볼티모어 사이의 40마일(4km) 이상에서 입증되었다.특허받은 이 발명품은 수익성이 좋았고 1851년까지 미국의 전신선은 20,000마일(32,000킬로미터)[3] 이상에 달했다.
최초의 성공적인 대서양 횡단 전신 케이블은 1866년 7월 27일에 완성되었고, 처음으로 대서양 횡단 전신 통신이 가능하게 되었다.1857년과 1858년에 설치된 이전의 대서양 횡단 케이블은 고장이 [4]나기 전까지 며칠 또는 몇 주 동안만 작동했습니다.전보의 국제적인 사용은 때때로 "빅토리안 인터넷"[5]으로 불린다.
최초의 상업 전화 서비스는 1878년과 1879년에 뉴헤이븐과 런던의 대서양 양쪽에서 설립되었다.Alexander Graham Bell은 두 나라에서 그러한 서비스에 필요한 전화기의 마스터 특허를 보유하고 있었다.기술은 이 시점부터 빠르게 성장하여 1880년대 [6][7][8]중반까지 미국의 모든 주요 도시에 도시 간 노선이 건설되고 전화 교환이 이루어졌습니다.그럼에도 불구하고, 1927년 1월 7일 무선을 사용하여 연결이 확립될 때까지 대서양 횡단 음성 통신은 고객에게 불가능했습니다.그러나 1956년 9월 25일 36개의 전화 [9]회선을 제공하는 TAT-1이 출범할 때까지 케이블 접속은 존재하지 않았다.
1880년 벨과 공동 발명자인 찰스 섬너 테인은 포토폰에 의해 투영되는 변조된 광선을 통해 세계 최초의 무선 전화를 실시했습니다.그들의 발명의 과학적 원리는 그들이 군사 및 광섬유 통신에 처음 사용되었을 때 수십 년 동안 사용되지 않을 것이다.
라디오 및 텔레비전

1894년부터 몇 년 동안 이탈리아의 발명가 Guglielmo Marconi는 공중 전자파를 기반으로 한 최초의 완전하고 상업적으로 성공한 [10]무선 전신 시스템을 구축했습니다.1901년 12월, 그는 영국과 뉴펀들랜드 사이에 무선 통신을 확립하여 1909년 노벨 물리학상을 받았다.[11]1900년에 Reginald Fessenden은 사람의 목소리를 무선으로 전송할 수 있었다.1925년 3월 25일, 스코틀랜드의 발명가 John Logie Baird는 런던 백화점 Selfridges에서 움직이는 실루엣 사진의 전송을 공개적으로 시연했습니다.1925년 10월, 베어드는 대부분의 사람들이 최초의 진짜 텔레비전 [12]영화였던 하프톤 음영을 가진 움직이는 사진을 얻는 데 성공했다.이로 인해 1926년 1월 26일 셀프리지에서 개량된 장치의 공개 시연으로 이어졌다.베어드의 첫 번째 장치는 니프코우 디스크에 의존하여 기계식 텔레비전으로 알려지게 되었다.그것은 1929년 9월 30일부터 시작된 영국 방송사에 의한 반 실험 방송의 기초를 형성했다.
위성.
1958년 미국 최초의 통신 중계 위성은 음성 메시지를 저장하고 전달하기 위해 테이프 레코더를 사용한 프로젝트 스코어였다.그것은 드와이트 D 미국 대통령의 크리스마스 인사를 전 세계에 보내는 데 사용되었다. 아이젠하워.1960년 NASA는 에코 위성을 발사했다.알루미늄 도금된 PET 필름 풍선은 무선 통신을 위한 수동 반사체 역할을 했다.필코사가 1960년에 발사한 쿠리어 1B는 세계 최초의 능동 중계기 위성이다.요즘 인공위성은 GPS, 텔레비전, 인터넷, 전화 등 다양한 용도로 사용된다.
Telstar는 최초의 액티브 다이렉트 릴레이 상용 통신 위성입니다.AT&T, Bell Telephone Laboratories, NASA, 영국 종합우체국, 프랑스 국립우체국(PTT)이 위성통신 개발을 위해 체결한 다국적 협정의 일환으로 AT&T에 속해 있으며, 1962년 7월 10일 미국 항공우주국(NASA)이 처음으로 민간 후원 우주인 케이프 커내버럴에서 발사되었다.릴레이 1은 1962년 12월 13일에 발사되어 1963년 [13]11월 22일에 태평양을 가로질러 방송한 최초의 위성이 되었다.
통신 위성에 대한 최초의 그리고 역사적으로 가장 중요한 애플리케이션은 대륙간 장거리 전화였습니다.고정 공중 교환 전화 네트워크는 유선 전화에서 지상국으로 전화를 중계하고, 지상국은 지구 궤도의 정지 위성을 통해 수신 위성 접시를 전송합니다.광섬유 사용을 통한 해저 통신 케이블의 향상으로 20세기 후반 고정 전화용 위성의 사용이 다소 감소했지만, 그들은 여전히 어센션 섬, 세인트 헬레나 섬, 디에고 가르시아 섬, 이스터 섬과 같은 외딴 섬에만 서비스를 제공하고 있습니다.또한 남극 대륙, 호주, 남미, 아프리카, 캐나다 북부, 중국, 러시아 및 그린란드와 같이 유선 통신이 드물거나 아예 존재하지 않는 국가도 있습니다.
통신 위성을 통한 상업적인 장거리 전화 서비스가 설립된 후, 1979년부터 이동 위성 전화, 위성 라디오, 위성 텔레비전 및 위성 인터넷 접속을 포함한 다수의 다른 상업적인 통신들도 유사한 위성에 적응되었다.대부분의 그러한 서비스에 대한 가장 이른 적응은 상업용 위성 트랜스폰더 채널의 가격이 계속 크게 하락하면서 1990년대에 이루어졌다.
컴퓨터 네트워크 및 인터넷
1940년 9월 11일, 조지 스티비츠는 텔레프린터를 사용한 문제를 뉴욕에 있는 그의 복합수 계산기로 전송하고 뉴햄프셔에 [14]있는 다트머스 대학에서 계산된 결과를 받을 수 있었다.리모트 「덤 터미널」을 갖춘 중앙 집중형 컴퓨터 또는 메인프레임 컴퓨터의 이러한 구성은 1950년대부터 1960년대까지 계속 인기를 끌었다.그러나 1960년대에 이르러서야 연구자들이 패킷 교환에 대해 조사를 시작했습니다.이 기술은 데이터 청크를 중앙 집중식 메인프레임을 통과하지 않고 서로 다른 컴퓨터 간에 전송할 수 있는 기술입니다.1969년 12월 5일 4노드 네트워크가 등장했다.이 네트워크는 곧 ARPANET이 되었고 1981년에는 213개의 [15]노드로 구성될 것이다.
ARPANET의 개발은 코멘트 요청 프로세스를 중심으로 이루어졌으며 1969년 4월 7일 RFC 1이 발표되었습니다.ARPANET은 결국 인터넷을 형성하기 위해 다른 네트워크와 병합될 것이고, 오늘날 인터넷이 의존하는 통신 프로토콜의 대부분은 의견 요청 프로세스를 통해 지정되기 때문에 이 과정은 중요하다.1981년 9월에 RFC 791은 Internet Protocol 버전 4(IPv4)를 도입하고 RFC 793은 Transmission Control Protocol(TCP)을 도입하여 오늘날 인터넷의 대부분이 의존하는 TCP/IP 프로토콜을 만들었습니다.
광섬유
광섬유는 유연하고 케이블에 묶을 수 있기 때문에 통신 및 컴퓨터 네트워킹의 매체로 사용할 수 있습니다.빛은 전기 케이블에 비해 감쇠가 거의 없이 파이버를 통과하기 때문에 장거리 통신에 특히 유리합니다.이를 통해 소수의 반복기로 장거리 통신을 할 수 있습니다.
1966년 찰스 K. Kao와 George Hockham은 영국 할로우의 STC Laboratories(STL)에서 광섬유를 제안하면서 기존 유리의 손실은 1000dB/km(동축 케이블의 5-10dB/km에 비해)가 오염물질로 인한 것으로 나타났으며, 이는 잠재적으로 제거될 수 있다.
광섬유는 1970년 코닝글라스웍스에 의해 성공적으로 개발되었으며, 통신 목적(약 20dB/km)에 충분히 낮은 감쇠율(약 20dB/km)과 동시에 소형으로 장거리 광케이블을 통해 빛을 투과하기에 적합한 GaAs(비화갈륨) 반도체 레이저가 개발되었습니다.
1975년부터 연구기간을 거쳐 GaAs 반도체 레이저를 이용한 0.8μm 안팎의 파장에서 작동하는 최초의 상용 광섬유 통신 시스템이 개발됐다.이 1세대 시스템은 최대 10km 간격의 45Mbps 비트 속도로 작동했다.곧 1977년 4월 22일, General Telephone and Electronics는 캘리포니아 롱비치에서 광섬유를 통해 6 Mbit/s의 스루풋으로 최초의 실시간 전화 트래픽을 전송했습니다.
세계 최초의 광역 네트워크 광케이블 시스템은 1978년 영국 이스트 서섹스 주 헤이스팅스에 설치된 것으로 보인다.케이블은 시내 도관에 설치되어 1000명 이상의 가입자가 있었다.그것들은 당시 텔레비전 채널 전송에 사용되었지만, 지역 수신 문제로 인해 사용할 수 없었다.
광섬유를 사용한 최초의 대서양 횡단 전화 케이블은 Desurvire 최적화 레이저 증폭 기술을 기반으로 한 TAT-8이었습니다.1988년에 가동되었습니다.
1990년대 후반부터 2000년까지 KMI, RHK 등 업계 프로모터 및 리서치 업체들은 인터넷 사용 증가와 주문형 비디오 등 다양한 대역폭 집약형 소비자 서비스의 상용화로 통신 대역폭 수요가 크게 증가할 것으로 예상했다.인터넷 프로토콜 데이터 트래픽은 무어의 [16]법칙에 따라 집적회로의 복잡성이 증가했던 것보다 더 빠른 속도로 기하급수적으로 증가하고 있었습니다.
개념

통신 시스템의 기본 요소
송신기
정보를 받아 전송용 신호로 변환하는 송신기(정보원).전자 및 통신에서 송신기 또는 무선 송신기는 안테나의 도움을 받아 전파를 생성하는 전자 장치입니다.방송에서의 사용 이외에도, 송신기는 휴대 전화와 같은 무선으로 통신하는 많은 전자 장치의 필수적인 구성요소이다.
전송 매체
신호가 전송되는 전송 매체.예를 들어, 소리의 전달 매체는 보통 공기이지만, 고체와 액체는 소리의 전달 매체로 작용할 수도 있다.많은 전송 매체가 통신 채널로 사용됩니다.네트워킹에 사용되는 가장 일반적인 물리 미디어 중 하나는 동선입니다.구리선은 비교적 적은 양의 전력을 사용하여 신호를 장거리까지 전송하는 데 사용됩니다.물리 매체의 또 다른 예는 장거리 통신에 가장 일반적으로 사용되는 전송 매체로 떠오른 광섬유입니다.광섬유는 빛을 그 길이로 이끄는 얇은 유리사슬이다.
진공상태에서 재료매체가 존재하지 않는 것은 빛이나 전파 등의 전자파 전송매체를 구성하는 경우도 있다.
리시버
신호를 수신하여 필요한 정보로 되돌리는 수신기(정보 싱크).무선통신에서 무선수신기는 전파를 수신하여 전파에 의해 전달되는 정보를 사용 가능한 형태로 변환하는 전자기기이다.안테나와 함께 사용됩니다.수신기가 생성하는 정보는 사운드(오디오 신호), 이미지(비디오 신호) 또는 디지털 데이터의 [17]형태일 수 있습니다.
유선 통신
유선통신에서는 사용하는 [18]유선통신의 종류에 따라 지하통신케이블(가선)과 접속케이블에 삽입된 전자신호증폭기(리피터) 및 다양한 유형의 단말장치를 사용합니다.
무선 통신
무선 통신에는, 와이어, 케이블, 또는 다른 형태의 [19]전기 도체의 도움 없이, 원거리에서의 정보 전송이 포함됩니다.무선 운용을 통해 장거리 통신 등의 유선 사용으로는 구현이 불가능하거나 실용적이지 않은 서비스가 가능합니다.이 용어는 통신업계에서 일반적으로 어떤 형태의 에너지(전파, 음향 에너지 등)를 사용하여 [20]회선을 사용하지 않고 정보를 전송하는 통신 시스템(전파 및 수신기, 원격 제어 등)을 지칭하는 데 사용됩니다.정보는 이 방법으로 단거리 및 장거리 [citation needed]양쪽에 걸쳐 전송됩니다.
역할
통신 기기 엔지니어
텔레콤 기기 엔지니어는 라우터, 스위치, 멀티플렉서, 기타 통신 네트워크인프라스트럭처에 사용하도록 설계된 컴퓨터/전자 기기 등의 기기를 설계하는 전자 기술자입니다.
네트워크 엔지니어
네트워크 엔지니어는 컴퓨터 네트워크의 설계, 배치 및 유지보수를 담당하는 컴퓨터 엔지니어입니다.또한 네트워크 운영 센터에서 네트워크 운영을 감독하거나, 백본 인프라를 설계하거나, 데이터 센터의 상호 연결을 감독합니다.
센트럴 오피스 엔지니어

Acentral-office 공학자와 중앙 사무실에서 통신 장비의 도입 감독(카이 트리아 오닐은 짧게)를 설계 또한에 대한 카이 트리아 오닐 엔지니어는 기존 네트워크에, 와이어의 장비의 위치를 지정하면 새로운 기술을 통합하는데 책임이 있exchange[21]전선 센터 또는 전화로 언급한 책임이 있다.cen전력, 크로킹(디지털 기기용), 알람 모니터링 기능을 새로운 기기에 제공합니다.또한 CO 엔지니어는 현재 설치되는 새로운 기기를 지원할 수 있는 충분한 전력이 없는 경우 전력, 크로킹 및 알람모니터링 설비를 증설할 책임이 있습니다마지막으로, CO 엔지니어는 와이어 센터 전체의 다양한 기기 및 배선 프레임에 대량의 케이블이 어떻게 분배될지를 설계하고 모든 새로운 기기의 설치 및 작동을 감독할 책임이 있습니다.
서브롤
구조 엔지니어로서 CO 엔지니어는 설비를 설치할 뿐만 아니라 설비를 설치할 랙과 베이의 구조 설계와 배치를 담당합니다.
전기 엔지니어로서 CO 엔지니어는 모든 신규 플랜트의 저항, 캐패시턴스, 인덕턴스(RCL) 설계를 담당하여 전화 서비스가 명확하고 선명하며 데이터 서비스가 깨끗하고 신뢰할 수 있도록 합니다.요구된 서비스를 제공하기 위해 필요한 케이블 길이와 크기를 판단하려면 감쇠 또는 점진적인 강도[citation needed] 및 루프 손실 계산이 필요합니다.또한 배선 중앙에 배치되는 모든 전자 기기에 전력을 공급하기 위해 전력 요건을 계산하고 제공해야 합니다.
전반적으로 CO 엔지니어는 CO 환경에서 새로운 과제가 대두되고 있습니다.데이터센터, 인터넷 프로토콜(IP) 설비, 셀룰러 무선 사이트 및 기타 새로운 테크놀로지 기기 환경이 통신 네트워크 내에 등장함에 따라 확립된 일련의 관행 또는 요건을 일관되게 구현하는 것이 중요합니다.
설치 공급업체 또는 그 하도급업체는 제품, 기능 또는 서비스에 대한 요구사항을 제공해야 합니다.이러한 서비스는 신규 또는 확장 기기의 설치 및 기존 [22][23]기기의 제거와 관련될 수 있습니다.
다음과 같은 몇 가지 다른 요인을 고려해야 합니다.
- 설치 시 규정 및 안전
- 유해물질 제거
- 장비 설치 및 분리에 일반적으로 사용되는 도구
외부 플랜트 엔지니어
외부 플랜트(OSP) 엔지니어는 종종 현장 엔지니어라고도 불립니다. 왜냐하면 그들은 종종 토목 환경, 공중, 지상 및 [citation needed]지하에 대해 메모하는데 많은 시간을 들이기 때문입니다.OSP 엔지니어는 와이어 센터에서 배전 포인트 또는 수신처로 플랜트(구리, 파이버 등)를 직접 운반합니다.배전점 설계를 사용하는 경우, 상호 연결 상자를 전략적인 위치에 배치하여 결정된 배전 영역에 공급합니다.
다음으로 서빙 에어리어 인터페이스라고도 불리는 크로스 커넥트박스가 설치되어 회선 중심에서 행선지까지의 접속이 용이하게 됩니다.또, 회선 중심에서 행선지까지의 전용 설비를 갖추지 않고, 보다 적은 설비를 접속할 수 있습니다.그런 다음 발전소는 목적지로 직접 이동하거나 터미널이라고 불리는 또 다른 작은 폐쇄로 이동하며, 필요에 따라 발전소에 접근할 수도 있다.이러한 액세스 포인트는, 고객의 수리 시간을 단축해, 전화 오퍼레이팅 회사에 큰 코스트를 절약할 수 있기 때문입니다.
발전소 시설은 지하 시설(직접 매설 또는 도관을 통해, 또는 일부 경우에는 수중에 부설된 공중 시설(전화나 전신주 등)을 통해, 또는 다른 두 가지 방법 중 하나가 너무 비싼 장거리용 마이크로파 무선 신호를 통해 전달될 수 있다.
서브롤
구조 엔지니어로서 OSP 엔지니어는 셀룰러 타워와 전신주의 구조 설계와 배치 및 신규 플랜트가 추가되는 기존 전화 또는 전신주의 폴 성능을 계산할 책임이 있습니다.고속도로 등 교통량이 많은 지역에서 시추하거나 교량 등 다른 구조물에 부착할 때 구조적인 계산이 필요하다.더 큰 참호나 구덩이에 대해서도 지보링을 고려해야 합니다.도관 구조에는 종종 구조물을 지지하고 주변 환경(토양 유형, 교통량이 많은 지역 등)에 견딜 수 있도록 설계해야 하는 슬러리 격납물이 포함됩니다.
전기 엔지니어로서 OSP 엔지니어는 전화 서비스가 명확하고 선명하며 데이터 서비스가 깨끗하고 신뢰성이 높은 것을 보증하기 위해 모든 신규 플랜트의 저항, 캐패시턴스, 인덕턴스(RCL) 설계를 담당합니다.요구된 서비스를 제공하기 위해 필요한 케이블 길이와 크기를 판단하려면 감쇠 또는 점진적인 강도[citation needed] 및 루프 손실 계산이 필요합니다.또한 현장에 배치되는 모든 전자 기기에 전력을 공급하기 위해 전력 요구 사항을 계산하고 제공해야 합니다.낙뢰, 부적절하게 접지되거나 파손된 전력회사 설비로부터의 고전압 가로채기 및 다양한 전자파 간섭 발생원을 고려하여 기기, 설비 및 플랜트를 현장에 배치할 때 접지 전위를 고려해야 한다.
토목 엔지니어로서 OSP 엔지니어는 수동 또는 컴퓨터 지원 설계(CAD) 소프트웨어를 사용하여 텔레콤 플랜트 설비의 배치 방법을 설계할 책임이 있습니다.자치단체와 함께 작업할 때 종종 트렌치 작업이나 시추 허가가 필요하며, 이를 위해 도면을 작성해야 합니다.이러한 도면에는 도로를 포장하거나 기존 도로에 회전 차선을 추가하는 데 필요한 상세 정보의 약 70%가 포함됩니다.고속도로 등 교통량이 많은 지역에서 시추하거나 교량 등 다른 구조물에 부착할 때 구조적인 계산이 필요하다.토목 엔지니어로서 통신 엔지니어는 오늘날 문명에 보급되어 있는 모든 기술 통신에 현대적인 통신 백본을 제공합니다.
통신 엔지니어링에 고유한 에어 코어 케이블을 사용하는 것은 압축기, 매니폴드, 조절기 및 시스템당 수백 마일의 에어 파이프와 같은 광범위한 에어 핸들링 장비가 필요하며, 이 모든 것이 이 특수한 형태의 구리 케이블을 가압하여 습기를 방지하고 틈을 제공하도록 설계되었습니다.고객에게 보내는 신호
OSP 엔지니어는 정치 및 사회 홍보대사로서 현지 당국 및 기타 공공기관에 대한 전화 운영 회사의 얼굴과 목소리를 제공합니다.OSP 엔지니어는, 자치체, 건설 회사, 및 그 외의 유틸리티 회사와 자주 만나, 염려 사항에 대처해, 전화 유틸리티의 동작과 [citation needed]운용에 대해 교육합니다.또, OSP 엔지니어는, 크로스 커넥트 박스를 간단하게 설치할 수 있는 등, 시설의 외부에 설치할 수 있는 부동산을 확보해야 합니다.
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
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추가 정보
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외부 링크
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