무선전화

Cordless telephone
휴대 전화/휴대 전화의 경우 휴대 전화를 참조하십시오.
무선 전화기 2대

무선 전화나 휴대 전화는 휴대 전화기를 가지고 있지만 유선 전화 통신처럼 사용할 수 있는 전화기를 말한다. 그러한 전화는 물리적 절연선이나 전화선에 직접 연결하기 보다는 무선 주파수 송신을 사용하여 작동한다.무선 전화의 기지국은 전화선(예: 무선 전화기)을 통해 전화망과 연결되며, 단말기의 배터리를 충전하는 충전기도 포함한다.운용 범위는 제한적이며, 대개 같은 건물이나 기지국으로부터 다소 가까운 거리에 있다.

무선 전화는 제한된 범위에서 가입자 구내의 기지국에 따라 기능적으로 이동 전화와 다르다.PHS와 DECT와 같은 현재의 무선 전화 표준은 셀 핸드오프(인도)와 데이터 전송과 같은 다양한 고급 기능, 그리고 제한된 규모로 국제 로밍을 구현함으로써 무선 전화와 이동 전화 사이의 분명한 선을 모호하게 만들었다.전문화된 모델에서는 상용 이동 통신사가 기지국을 정비하고 이용자는 서비스에 가입할 수 있다.

1994년에는 900 MHz 주파수 범위의 디지털 무선 전화기가 도입되었다.[by whom?]디지털 신호는 전화기의 보안성을 높이고 도청을 줄일 수 있게 해주었다; 아날로그 무선 전화 통화는 비교적 쉽게 엿들을 수 있었다.1995년에 무선 전화기에 DSS가 도입되었다[by whom?].이 기술은 디지털 음성 전송을 여러 주파수에 걸쳐 확산시켜 프라이버시를 향상시키고 서로 다른 가입자 간의 간섭을 줄일 수 있게 했다.

무선 전화는 무선 전화와는 달리 (기지국 전력을 공급하기 위해) 주전원이 필요하다.무선 핸드셋에는 충전식 배터리가 들어 있으며, 기지국은 핸드셋이 요람에 있을 때 충전한다.[1]

역사

무선 전화 (전선이 없는 전화)는 무선 전화보다 최소한 20년 앞서 있었다.첫 번째, MTS 또는 이동 전화 서비스는 1946년에 서비스를 시작했다.그 범위가 가장 넓은 서비스 지역을 커버하기 위한 것이었기 때문에 용량은 극도로 낮았고, 초기 튜브 기술은 장비를 다소 크고 무거워지게 만들었다.2세대 무선 전화 또는 IMTS, 또는 개선된 이동 전화 서비스는 1964년에 활성화되었다.

1963년부터 벨 연구소 엔지니어들로 구성된 소규모 팀은 실용적이고 완전한 기능을 갖춘 이중 무선 전화기를 개발하는 임무를 맡았다.그 팀은 W.D.의 지시로 S.M. Baer, G.C. Balzer, J.M. Brown, W.F. Clemency, M. Rosenthal, W. Zinsmeister를 포함했다.구데일 주니어

1964년까지 브레드보드 모델들이 연구실에서 일하고 있었다.1964년에서 65년 사이에 벨 연구소 Holmdel N.J. 시설 주변에서 테스트할 수 있도록 정제되고 포장되었다.이 시스템은 FM, 저전력 송신기 및 민감한 슈퍼헤트 수신기를 사용하여 35 및 43 MHz 대역의 결정 제어 채널에 대한 실험 라이센스 하에 작동되었다.온오프 후크, 다이얼링 등 모든 전화기능에 대한 완전한 감독이 대역 외 톤 관리 시스템을 통해 제공되었다.가정용으로 개발된 모델은 표준 전화기처럼 보이도록 설계되었다.기지국은 표준 전화망에 연결된 작은 상자였다.안도버 매스의 웨스턴 일렉트릭 모델숍에는 50여대가 들어섰다.보스턴과 피닉스 지역에 있는 벨 시스템 두 곳에서 현장 시험을 치루기 위해서입니다.전체 프로젝트는 Bell Laboratories Record, 제45권(1967년)에 설명되었다.[2]

1966년 조지 스위거트는 "전중 무선 통신 장치"에 대한 특허 신청서를 제출했다.1969년 6월 미국 특허 344만9750점을 받았다.[3]과달카날과 부게인빌 남태평양 제2차 세계대전의 무선사업자인 스위저트는 상급 지휘관들의 전장 통신을 개선하기 위해 훈련받지 않은 사람들을 위한 전이중 개념을 개발했다.

스위거트는 1960년대 후반 AT&T 소유 전화선에 가전제품을 직접 결합하는 적극적인 지지자였다.당시 전화회사들은 제3자 설비의 회선 연결을 허용하지 않았는데, 대부분의 전화기는 웨스턴 일렉트릭이 제작하고 AT&T가 고객에게 임대했다.전화와 양방향 라디오를 상호 연결하기 위한 조잡한 장치인 카터폰 커플러는 1968년 6월 26일 연방통신위원회(FCC)의 전화선 직접 연결 금지(명품 카터폰 결정)를 번복시켰다.카터폰과 같은 원래의 무선전화는 공중전화망에 음향적으로(전기적으로가 아님) 연결되어 있었다.

1977년 더글러스 G. Talley와 L Duane Gregory는 전화 교환기의 전화선에 직접 연결된 기지국과 송신기, 수신기 및 제어 회로가 포함된 작고 컴팩트한 무선 전화기로 구성된 이동 장치 사이의 제어를 포함한 이중 음성 통신 연결에 대해 미국 특허 4,039,760을 받았다.충전식 배터리 팩에 의해 weered.단일 로직 톤은 링 신호, 온 후크 및 오프 후크 신호, 다이얼 펄스에 대한 모든 논리적 제어에 대해 전송되고 감지된다.

주파수

미국

미국에서는 연방통신위원회(Federal Communications Commission)에 의해 무선전화를 포함한 7개의 주파수 대역이 할당되었다.다음은 다음과 같다.

  • 1.7 MHz(1.665–1.770 MHz, 협대역 FM)[4] 1984년 10월 1일 이후에 제작된 코드리스폰은 이 대역을 사용할 수 없으며 구형 주파수 쌍에 구형 전화가 여전히 사용될 수 있지만 더 최신(더 높은) 43-50 MHz 주파수를 사용하도록 요구되었다.[5]
  • 시민 밴드(CB) 라디오 서비스 근처의 27MHz 주파수는 26.010, 26.050, 26.380, 26.419, 27.095MHz이다.이 주파수들은 처음에 1.7 MHz 주파수와 쌍을 이루었다가 나중에 49 MHz 주파수와 쌍을 이루었다.신호는 FM - 주파수 변조였습니다.
  • 43–50 MHz(기본: 43.72–46.97 MHz, 핸드셋: 48.76–49.99 MHz, FM) 1983년 12월에 할당되었고, 10개 채널에 대해 1984년 중반에 사용 승인을 받았다. 15개의 추가 채널이 1995년 4월 5일에 할당되었다.[6]
  • 900 MHz (902–928 MHz, 1993년에 할당)
  • 1.9GHz(1920–1930MHz, 1993년에 개발되어 2005년 10월에 할당되었으며, 특히 DECT 6.0과 함께 할당됨
  • 2.4GHz(2400–2500MHz, 1998년 할당)
  • 5.8GHz(5725–5875MHz, 2.4GHz 대역의 혼잡으로 2003년 할당)

초기 주파수 할당의 과밀화로 사용자들은 그러한 주파수에서 작동하던 전화기기를 중단하게 되었고, 그 대역들은 비교적 명확해졌다.라디오 취미 활동가들은 미국 AM 방송 대역의 전화 활동, 27 MHz 주파수, 43-50 MHz 주파수의 가장 오래된 주파수로 구형 장비의 사용을 감시한다.

1.7 MHz 무선 전화기는 소매점에서 구입할 수 있는 가장 초기 모델이며, 일반적으로 대형 금속 망원경으로 식별할 수 있다.AM 방송 대역 바로 위의 채널은 사용자가 수동으로 선택했다.사용되는 주파수의 일부는 현재 확장된 AM 라디오 밴드의 일부분이며, AM 라디오를 사용하면 누구나 들을 수 있다.아직도 사람들이 이 전화기를 사용하고 있으며, 이를 두어 블록만 가면 들을 수 있는 임시 AM 라디오 방송국으로 사용하고 있다는 보고가 있다.[7]이 모델들은 도청이나 형광등과 자동차 점화장치의 간섭에 취약하기 때문에 구식이 되었다.그러나 이상적인 조건에서는 0.5마일(0.80km) 이상의 범위를 가질 수 있다.

43–50 MHz 무선 전화기는 1990년대 초까지 대규모 설치 기반을 가지고 있었으며, 더 짧은 플렉시블 안테나와 자동 채널 선택이 특징이었다.그들의 인기 때문에, 그 밴드의 과밀화로 인해 추가 주파수가 할당되었고, 따라서 제조사들은 단 10개의 채널이 아닌 25개의 채널로 모델을 판매할 수 있었다.비록 이전의 AM 장치에 비해 간섭에 덜 취약하지만, 이 모델들은 더 이상 생산되지 않으며 그들의 주파수가 사실상 어떤 무선 스캐너에서도 쉽게 들리기 때문에 구식인 것으로 간주된다.고급 모델들은 음성 역전을 무단 도청을 제한하기 위해 앞다퉈 사용하는 기본 형태로 사용하기 시작했다.[8]이 전화기는 일부 무선 베이비 모니터와 49.8MHz 대역(49.830~49.890)을 공유한다.

900MHz 무선전화는 거의 팔리지 않지만 설치 기반이 크다.더 짧은 안테나, 최대 30개의 채널 자동 선택, 간섭에 대한 높은 저항 등이 특징이다.아날로그, 아날로그 확산 스펙트럼(100kHz 대역폭), 디지털, 디지털 확산 스펙트럼 등 여러 가지 품종으로 출시되며, 오늘날 판매되는 대부분은 여전히 도청하기 쉬운 저가 아날로그 모델이다.디지털 변형은 여전히 스캔이 가능하지만 디지털 쉿으로 수신되어 엿듣기가 어렵다.디지털 전송은 정전기 방해를 받지 않지만, 전화기가 기지 범위를 벗어나면서 신호 페이드(간단한 침묵)를 경험할 수 있다.최신 DSS(디지털 확산 스펙트럼) 모델은 다양한 주파수에 걸쳐 신호를 분산시켜 신호 페이드에 대한 저항을 더 많이 제공한다.이 기술은 디지털 정보가 수신기와 기지 사이의 여러 주파수 사이에서 산산조각이 나도록 하여 무선 대화를 엿듣는 것이 거의 불가능했다.FCC는 DSS 모델 전화기가 1와트의 최대 전력으로 송신할 수 있도록 허용하는데, 이는 구형 아날로그 및 디지털 모델에 비해 범위를 증가시킬 수 있다.[9]

미국에서 판매되는 거의 모든 신형 무선 전화기는 1.9GHz 대역에서 DECT 6.0을 사용하지만 기존 전화기는 이전 900MHz, 2.4GHz, 5.8GHz 대역에서 계속 사용할 수 있다.구형 대역에서 특정 전송 모드에 대한 특별한 요구사항은 없지만, 실제로 많은 구형 전화기는 DSSS와 FHSS와 같은 디지털 기능도 가지고 있다.

이전에 5.8GHz로 광고되었던 일부 무선 전화기는 배터리 수명을 보존하기 위해 실제로 5.8GHz로 기지 간에 전송하고 2.4GHz 또는 900MHz로 전화에서 기지 간에 전송한다.

1.9GHz 대역은 DECT 6.0 전화 표준에 의해 사용되며 다른 공유 주파수보다 더 안전한 것으로 간주된다.북미에서 판매되는 대부분의 새로운 무선 전화기기는 유선상으로 연결되든 휴대 전화로 연결되든 (대개 블루투스를 통해) 현재 DECT 6.0을 사용하고 있다.그러나 다른 곳의 DECT에 비해 DECT 6.0이 늦게 시작되면서 다른 주파수를 사용하는 레거시 코드리스폰의 대규모 설치 기반이 생겼으며, 특히 2.4GHz와 5.8GHz에서 와이파이, 블루투스 및 기타 무면허 디지털 라디오 표준의 사용이 점차 증가하고 있는 데 대한 간섭에도 불구하고 많은 주파수가 오늘날 사용되고 있다.

미국 밖

유럽에서는, 1.9 GHz(1880–1900 MHz) 대역은 DECT 전화 표준을 위해 설립되었다.DECT는 유럽 대역 및 관련 주파수에 따라 북미 지역을 제외한 전 세계 모든 무선 전화 표준을 대체했다.

퍼포먼스

21세기 초의 많은 무선 전화기는 디지털이다.디지털 기술은 맑은 소리를 제공하고 일상적인 도청을 제한하는 데 도움을 주었다.많은 무선 전화기는 1개의 메인 기지국을 가지고 있고 3, 4개의 기지국을 추가할 수 있다.이를 통해 기지 간 3자 간 회의 통화를 허용하는 복수의 음성 채널이 허용된다.이 기술은 또 여러 대의 단말기를 동시에 사용할 수 있게 해 최대 2대의 단말기가 외부 당사자와 별도의 대화를 나눌 수 있게 했다.

제조업체들은 보통 고주파 시스템이 오디오 음질과 범위를 향상시킨다고 광고한다.이상적인 경우에서, 높은 주파수는 사실 기본적인 Friis 전송 방정식에서 보여지듯이 더 나쁜 신호 전달을 가지며, 경로 손실 또한 더 높은 주파수에서 증가하는 경향이 있다.품질과 범위에 대한 실질적인 영향으로는 신호 강도, 안테나 품질, 사용되는 변조 방법, 간섭 등이 있으며, 이는 국지적으로 변화한다.

"플레인 구형 전화 서비스" (POTS) 유선 전화는 당사자들이 서로를 이해하기에 적절한 품질로 오디오를 전송하도록 설계되었다.대표적인 대역폭은 3.6kHz로, 인간이 들을 수 있는 주파수의 극히 일부에 불과하지만, 음성을 알 수 있게 만들기에 충분하다.전화 시스템 자체의 한계인 만큼, 어떤 전화 단말도 이러한 품질에서 개선될 수 없다.그러나 고품질 전화는 더 큰 범위에 걸쳐 간섭을 적게 하여 이 신호를 단말기로 전송할 수 있다.대부분의 무선 전화는 어떤 주파수 대역이나 전송 방식을 사용하든 좋은 전화선에 부착된 고품질 유선 전화의 음질과 정확히 일치하는 경우는 거의 없을 것이다.이러한 제한은 다음을 포함한 여러 가지 문제로 인해 발생한다.

  • 시데톤: 수신기 스피커에서 자신의 목소리가 메아리쳤다.
  • 현저한 양의 지속적인 배경 소음(외부 소스의 간섭이 아니라 무선 전화 시스템 내의 소음)
  • 유선 유선 유선 전화에서 사용할 수 있는 최대 주파수 응답이 주파수 응답이 아닌 경우

대부분의 제조업체는 2.4GHz 및 5.8GHz 시스템의 경우 약 30m(98ft)의 범위를 주장하지만, 저렴한 모델은 종종 이 주장에 미치지 못한다.

그러나 빈도가 높을수록 장점이 있는 경우가 많다.900 MHz와 2.4 GHz 대역은 베이비 모니터, 전자레인지, 블루투스, 무선 LAN을 포함한 다른 기기에서 점점 더 많이 사용되고 있기 때문에 무선 전화기가 그러한 기기에서 방송되는 신호에 의해 간섭을 받고 또한 그 자체로도 간섭을 일으킬 수 있다.802.11a 표준은 5.8GHz 범위에서 작동하도록 구성할 수 있기 때문에 무선 전화기가 802.11a 무선 표준을 간섭하는 것도 가능하다.그러나 5.180GHz에서 5.320GHz 대역으로 작동하도록 무선 LAN 장치를 재구성하면 쉽게 해결할 수 있다.

새로운 1.9GHz 대역은 DECT 표준을 사용하는 전화기에 사용되도록 예약되어 있으며, 이는 무면허 900MHz, 2.4GHz, 5.8GHz 대역에서 점점 더 나타나고 있는 간섭 문제를 피해야 한다.

보안

많은 아날로그 전화 신호는 라디오 스캐너에 의해 쉽게 수신되어, 범위 내의 누구라도 대화를 들을 수 있게 한다(많은 나라에서는 이것이 불법이지만).그러한 아날로그 모델은 여전히 많이 생산되고 있지만, 현대 디지털 기술은 도청 위험을 줄일 수 있다.디지털 확산 스펙트럼(DSS)은 일반적으로 주파수 호핑을 사용하여 훨씬 더 광범위한 주파수 범위에서 (3kHz 대역폭으로) 오디오 신호를 유사하게 확산시킨다.신호를 더 넓은 대역폭에 분산시키는 것은 중복성의 한 형태로서 신호 대 잡음 비를 증가시켜 간섭에 대한 범위가 더 길고 민감성이 감소한다.더 높은 주파수 대역은 이러한 넓은 대역폭 신호에 더 많은 공간을 제공한다.

스캐너와 같은 아날로그 수신기에 DSS 신호는 소음이 터지는 것처럼 들린다.일치하는 가성비를 사용하는 베이스 유닛만이 신호를 해독할 수 있으며, 핸드셋이 요람에 반환될 때마다 그러한 수천 개의 고유 코드 중 하나를 선택한다.또한 신호의 디지털 특성은 노이즈에 대한 내성을 높이며, 일부 시스템은 추가 보안을 위해 디지털 신호를 암호화하기도 한다.

무선 전화 단말기

로밍 무선 전화 단말기는 특정 기지국에 연결되지 않고 기존의 휴대폰 네트워크도 사용하지 않는 단말기가 존재한다.이들은 DECT, 2.4GHz 무면허 주파수 또는 802.11a/b/g 표준 기반 무선 LAN 기술과 같은 디지털 기술을 가장 일반적으로 사용한다.무선 전화 단말기는 반드시 무선 접속 지점이나 같은 기술을 지원하는 기지국에 연결해야 한다.통화 관리 기능 및 공중 교환 전화 네트워크(PSTN)로의 게이트웨이도 필요하다.이것은 기지국에 통합될 수도 있고 통합되지 않을 수도 있다.음성 IP 서비스는 무선 데이터 액세스 지점을 사용하는 전화에 의해 사용될 수 있으며, 따라서 광대역 인터넷 연결을 사용하여 서비스 제공자가 영업하는 원격 게이트웨이에 대한 PSTN 연결을 통화의 목적지와 가까운 곳에서 지연시킬 수 있다.아날로그 등가물은 존재하며 더 긴 도달거리를 제공할 수 있지만, 기밀성과 음성 품질을 잃을 수 있다.대부분의 디지털 시스템은 고유한 암호화를 가지거나 선택적 암호화를 제공한다.[10]

건강과 안전

주요 기사:무선 전자 장치 및 상태

전화 회사의 중앙역 배터리로 전원을 공급받는 유선 전화와 달리 무선 전화 기지국은 작동하기 위해 전력이 필요했다.전원 차단 중에는 무선 기지국이 작동하지 않는 반면 유선 세트는 계속 작동할 수 있다.[11]

참고 항목

참조

  1. ^ "How Cordless Telephones Work". 2000-12-11. Retrieved 2017-08-16.
  2. ^ "Telephone Collectors". Archived from the original on 2016-04-03.
  3. ^ 미국 특허 3,449,750 휴대 전화용 이중 무선 통신 및 신호 장치...G. H. SWIGERT
  4. ^ 1985년 5월 크리스토퍼 카이트의 "서비스 코드리스 전화기"는 77-80, 118쪽이다.
  5. ^ "Cordless Telephones Get Better, More Secure". The Post-Crescent. May 19, 1985. p. D-6. Retrieved 2017-08-24 – via Newspapers.com.
  6. ^ "FCC Approves 25 Channels For Phones". Newspapers.com. April 6, 1995. p. 8B. Retrieved 2017-08-24.
  7. ^ "1.7MHz cordless telephone datasheet & applicatoin notes - Datasheet Archive". www.datasheetarchive.com. Retrieved 2021-03-23.
  8. ^ bhojas (2018-04-24). "Cordless Telephone Systems - Wireless & Mobile Communications Questions & Answers". Sanfoundry. Retrieved 2021-03-23.
  9. ^ "How Cordless Telephones Work". HowStuffWorks. 2000-12-11. Retrieved 2021-03-23.
  10. ^ "The Best Cordless Phone". The New York Times. 2020-10-15. ISSN 0362-4331. Retrieved 2021-03-23.
  11. ^ 해리스 J. Andrews, J. Alexander Bowers, The Pocket Disaster Survival Guide: Lights Out, Simon and Schuster, 2010 ISBN 151072043X, 제2장 "정전 준비 중"

특허

  • 미국 특허 174465, A. G. Bell, "텔레그래프" 1876-03-07 발행
  • 미국 특허 775337, 로베르토 랜델 드 모티라, "무선 전화" 1904-11-22 발행
  • 미국 특허권 3449750, G. H. 스위거트, "이중 무선 통신 및 신호 전달 장치" 1969-06-10을 발행했다.
  • 특허 링크

외부 링크