고속 디지털 전용선을 이용하여 기업내 정보통신망을 구축하는 경우, 중계 회선의 효율성을 높이기 위해 시분할 다중장치가 많이 사용된다. 이 때 하나의 회선에 여러 개의 신호를 다중으로 중첩시켜 전송하는 것을 다중화라고 한다. 주요한 다중화 방식에는 주파수 분할 다중 방식(FDM 방식)과 시분할 다중 방식(TDM방식)이 있다. 이 가운데 FDM은 아날로그 회선용 전송 방식이기 때문에 주로 디지털 회선을 이용하는 기업 망에서는 TDM방식이 사용되고 있다.

TDM방식은 복수 개의 저속측 채널의 데이터를 디지털 회선상의 기준 신호에 대해 그 대역에 따라서 주기적으로 할당(프레임 구조)하여 다중하는 방식이다. TDM방식에는 1비트 단위로 다중하는「비트 다중 방식」과 8비트 단위로 다중하는「옥텟 다중 방식」이 있으며, 일반적으로 비트 다중 방식쪽이 다중 효율(고속 디지털 회선의 사용 효율)을 높게 유지할 수 있다(그림 1).

TDM에서는 미리 결정된 프레임 구조에 기초하여 축차적으로 송수신 처리를 한다. 이 때문에 패킷 등의 축적에 의한 지연은 발생하지 않으며, 실시간계의 음성이나 호스트간 데이터 통신 등의 지연에 대해서 엄밀한 어플리케이션으로 적용할 수 있다.

회선효율 향상을 위한 압축 부호화 전송

TDM은 회선 비용을 줄이는 등 그 다중 효율을 높이기 위해, 통상적으로 음성 전송에 있어서는 압축 부호화에 의해 전송한다. 음성ㆍ팩시밀리 정보는 디지털 PBX내에서 64kbit/s의 부호화 속도를 가지는 PCM에 의해 다루어지고 있지만, TDM간에서는 이보다 낮은 속도로 압축 부호화하여 보다 많은 개수의 음성 데이터를 같은 중계 회선 대역내에서 전송한다(그림 2).

TDM에 적용되는 일반적인 음성 부호화 방식(음성 압축방식)은 <표>와 같다. 한편, 압축 음성정보의 중계접속을 할 경우에는 중계마다 압축ㆍ신장을 반복하므로 음질이 열화(劣化)된다. 따라서 대규모 네트워크의 중계단에서는 압축 데이터인 채로 중계하는「디지털 1링크」기능에 대해 배려할 필요가 있다.

고속 디지털 전용선을 매개로 대향(對向)하는 두 대의 TDM사이에서는 동기를 취하여 프레임을 유지하고 있다. 이 때문에 일반적으로 프레임 구조는 고정적으로 할당하고 있으나, 가변적인 할당을 취함으로써 운용성을 향상시키는 장치도 있다. 즉, 음성 전송이나 데이터 통신시에만 데이터를 보내는「온 디맨드 기능」이나 회선 장애시에 예비 전용선 경로 또는 ISDN으로 우회하는「회선 백업 기능」 같은 것이 대표적이다. 또한 대향하는 TDM간 접속 패턴이나 회선내의 음성/데이터 대역 할당 패턴을 월일이나 요일, 시간대 등에 따라서 변환하는 기능을 갖추고 있는 장치도 있다.

TDM에서 ATM 및 프레임 중계(Frame Relay)로의 이행

데이터계의 트래픽이 LAN간 통신으로 이행해 가는 추세속에서 TDM에서 패킷 단위로 다중 전송처리를 하는 ATM이나 프레임 중계로의 이행도 진전되고 있다. 데이터의 유무와 상관없이 보내는 타이밍을 정기적으로 할당하는 TDM과는 달리 ATM이나 프레임 중계는 패킷으로 다중처리하기 때문에 통계 다중효과를 얻을 수 있기 때문이다.

간단한 용어해설

☞ FDM(frequency division multiplex)

주파수 분할 다중 방식. 넓은 주파수 대역을 가지는 통신 회선을 복수의 주파수 대역으로 분할하여 각각을 하나의 통신로로 사용함으로써 다중화를 실현하는 방법.

☞ 기준 신호

송신측에서 비트열(프레임)의 선두를 식별하기 위해서 정보열 안에 삽입하는 특정 비트 또는 패턴. 고속 디지털 회선에서는 125마이크로초(8kHz)마다 이 기준 신호(프레이밍 비트)를 교환하며 프레임을 구성한다.

☞ 디지털 1 링크

하나 이상의 중계단을 경유하는 두 개의 장치 사이에서 음성 압축 등의 신호 처리를 한 통신을 할 경우, 중계단에서도 같은 신호 처리(음성압축·신장처리)를 해 가면 신호가 변하게 된다. 이 때문에 중계단의 장치가 중계인지 장치 자체인지를 판별하고, 중계시에는 디지털 비트열 그대로 중계하는 방식.

☞ 주문형 기능

중계 회선의 사용 효율을 높이기 위해 통신이 발생할 때마다 대역을 할당함으로써 무통신 상태 대역의 무효 사용을 없애는 기능.

☞ 통계 다중

시간적으로 변화하는 데이터 전송량에 대응하여 그 시간마다 필요한 대역을 통신에 다이나믹하게 할당하는 방식.