ISDN이나 고속 디지털 회선을 이용하기 위해서는 디지털 회선 종단장치(DSU: digital service unit)가 필요하다. DSU는 ISDN이나 고속 디지털 전용선 등과 같은 디지털 회선과 PC 등의 디지털 단말을 접속하기 위한 장치로서 이용자는 ISDN 기본 인터페이스(BRI: basic rate interface)와 1차군(1次群) 인터페이스(PRI: public rate interface) 등 이용할 회선에 대응하는 DSU를 갖추어야 한다.

DSU는 디지털 가입자선과 디지털 단말 사이에 설치하여 가입자선을 통해서 국내(局內) 회선 종단장치(OCU : office channel unit)와 대향(對向)으로 접속한다(그림 1). DSU는 국제 표준의 ITU-T 권고에서 기능군 NT1(network termination 1: 망 종단 장치1)으로 표기된다. ITU-T권고 G.961에 규정되어 있는 가입자 회선 전송 방식은 세 가지 방식이 있는데, 일본의 경우 NTT의 INS 네트 64에서는 핑퐁 전송방식이 채용되고 있으며, 이에 반해 우리나라는 ECH(Echo Cancellation with Hybrid) 전송방식을 채용하고 있다. 전송방식을 채용하기 위해서는 회로규모와 회로손실, 누화, 임펄스성 잡음, 선로등화기의 실용성 등으로 결정되는 전송거리의 우열을 종합적으로 평가하여 행한다.

가입자선 전송 손실을 커버하는 등화기

기존의 전화 서비스는 음성 신호(0.3k∼3.4kHz)의 전달을 목적으로 하고 있기 때문에 1.5kHz의 신호에서 손실 7dB 이하의 선로 조건을 만족시키도록 정해져 있다. 또한 가입자선으로 이용하는 동선 케이블의 심선(心線) 직경은 0.32mm에서 0.9mm에 이르기까지 다양하다.

기존에 설치된 가입자 회선에서 320kbit/s의 고속 디지털 신호를 전송하는 데에는 선로 손실(감쇠왜곡 및 160kHz에서 0∼50dB의 손실)과 브리지 탭에 의한 영향에 대처해야만 한다. 이를 위해서 등화기(이퀄라이저)가 필요하게 되는데, 실제로 가입자까지의 거리나 사용중인 가입자 회선의 심선 직경 및 브리지 탭의 위치는 가입자마다 다르기 때문에 자동 등화기가 필수적이다.

선로 손실에 대한 보상은 자동 이득 제어와 등화기를 조합시켜 보상한다. 또한 브리지 탭에 의해 발생한 불필요한 파형을 브리지 탭 등화기에서 제거하여 파형 왜곡을 보상한다.

DSU는 통신을 시작할 때 OCU측에서의 트레이닝 신호에 의해 선로 손실과 브리지 탭의 영향을 스스로 학습하여 등화기를 자동 설정함으로써 OCU로부터의 신호를 재생한다. 등화기 및 선로ㆍ단말 종단 회로는 장치의 소형화, 저소비 전력화, 저가격화를 위해 LSI로 구성되어 있는 예가 많다.

DSU의 내부구성

DSU는 (그림 2)와 같이 구성되어 있다. 가입자 회선 종단부는 전술한 등화기와 장치내 신호를 320kbit/s의 AMI(alternate mark inversion)신호로 변환하는 송신 회로 및 선로 종단 회로로 구성된다.

선로 종단 회로는 DSU-OCU 사이에서의 프레임 동기, 데이터 오류 감시 등의 가입자선의 통신기능 감시와 단말 인터페이스의 기동 정지 및 DSU 보수를 위한 루프 백(DSU에서의 신호 반환) 제어를 한다. 또한 가입자선의 320kbit/s 버스트 신호를 단말측으로의 연속 신호로 하기 위한 버퍼 메모리도 갖추고 있다.

단말 인터페이스부는 I.430에 적합한 단말 인터페이스를 제공하기 위해 송신 회로, 수신 회로, 단말 종단 회로 및 발신호 검출 회로로 구성된다. 송신 회로는 192kbit/s의 장치내 신호와 단말선에서의 AMI부호와의 변환/역변환을 행한다. 발신호 검출 회로는 단말에서의 디지털 호출 신호를 검출하고 가입자 회선간의 직류 루프를 폐성(閉成)하여 OCU측에 발신호를 전달한다. 단말 종단 회로는 두 개의 B채널과 D채널의 신호를 I.430에서 규정된 프레임 포맷으로 다중화하여 송신하고, 단말로부터의 수신 신호에 의해 각 채널의 신호를 분리하여 선로 종단 회로와의 인터페이스를 취한다. 그밖에 단말로부터의 D채널 신호를 에코 비트로 하여 단말에 반송한다.

급전부(給電部)는 한 쌍의 동선(銅線) 케이블에 다중화된 전송 신호와 직류 급전 전류를 분리하는 전력 분리 필터, 그리고 분리된 직류 전류를 필요한 전원으로 변환하는 수신용 전원 회로로 구성된다. DSU는 정전시에도 작동하도록 가입자선으로부터 정(定)전류 급전으로 1와트를 수전(受電)하고, DSU 내부 동작에 필요한 전원과 단말 급전에 필요한 전원(420mW의 제한급전)으로 변환한다. 또한 대기시의 전력을 줄이기 위해 통신할 때만 전력을 공급하는 급전 방식을 채용하고 있다.

간단한 용어해설

☞ OCU(office channel unit)

교환국의 디지털 교환기측에 설치하는 국내(局內) 회선 종단 장치. DSU와 같은 가입자선 종단 장치를 갖춘다. 일본의 TTC 표준에서는 기능군 LT(line termination: 선로 종단)로 표기된다.

☞ ITU-T(International Telecommunication Union Telecommunication standardization section)

ITU(국제전기 통신연합)의 전기 통신 표준화부문 및 통신관련 표준화를 결정하는 국제기관. 1992년까지는 CCITT라는 명칭이었다. 실제로 표준화작업을 하는 것은 SG(study group)라 불리는 연구 그룹이다. SG 밑에는 WP(working party)라는 각 의제별 작업 그룹이 있고, WP는 표준 규격의 초안을 SG에 제출하는 권한을 갖는다.

☞ TTC(the Telecommunication Technology Committee)

일본의 전기전화기술위원회. 전기 통신의 일본 표준화와 그 보급을 꾀하는 사단법인.

☞ 핑퐁 전송방식

한 쌍의 케이블로 업스트림 신호와 다운스트림 신호의 사용시간을 교차로 변환하여 양방향 전송을 실현하는 전송 방식. 정식명칭은 시분할 방향 제어 전송 방식이며, 전송부호에는 AMI를 채용하고 있다. 이밖에 전송 부호가 2BIQ와 4B3T 등 두 종류의 반향 소거 방식이 있다.

☞ 브리지 탭

장래에 새로운 가입자를 수용할 경우를 대비한 개방단의 예비 분기선. 브리지 탭에서는 송신 신호가 전반사하여 송신 신호의 후방에 필요없는 파형이 반향되어 나타난다.

☞ 등화기

선로의 표피 효과에 의해 주파수 f가 높아지면 그 1/2승으로 감쇠가 커진다. 이것을 감쇠 왜곡이라 한다. 등화기는 이것을 보상하는 고주파수 대역에 이득을 가지는 등화기를 말한다.

☞ AMI부호

2진수의 "1"을 "+1"과 "-1"로 상호 할당하고, "0"신호에 대해서는 "0"을 할당하는 부호화 방식.