최근 데이터통신 전송방식은 전압, 전류등 연속성을 지닌 아날로그에서 디지 털방식으로 거의 대체되고 있다.
디지털전송방식은 음성은 물론 문자정보와 영상정보를 고속, 고품질, 저가격 으로 전송할 수 있으며 앞으로 상용화될 ISDN 등 현대 통신시스템의 주종을 이루게 될 것이기 때문이다.
PCM은 기존의 아날로그통신 시스템을 디지털시스템으로 전환하는 통신기술로 최근 국내에 종합정보통신망의 상용화에 앞서 국간중계등 PCM방식이 적용되는 분야에서의 기술개발이 필요한 시점에서 관심을 끌고 있다.
PCM방식의 원리는 우선 음성신호와 같이 연속적으로 변화하는 아날로그신호 를 주기적으로 자르고(표본화:Sampling) 자른값을 일정한 단위량의 정수배로 양자화 Quantizing 로 나타낸다.
실례로 음성대역의 경우 이웃하는 채널간의 간섭을 피하기 위해 보호밴드까지 포함해 4KHz가 보통인데 음성신호를 재현하기위해 8KHz(일정한 단위량 4KHz의 정수 2배)로 표본화 해야한다.
이어 양자화값에 대응하는 펄스의 조합으로 만들어(부호화:Coding)전송로에 송출하면 정보내용이 디지털신호로 전환된다.
단, 양자화시 연속성의 아날로그신호를 불연속성의 디지털신호를 전환하기 위해서는 아나로그신호의 연속성을 제거하기위해 수치상 반올림의 절차를 밟게 되는데 이때 약간의 에러가 발생된다.
이를 양자화잡음이라고 하며 양자화잡음을 제거하기 위한 방안으로 각 양자 화레벨이 각기 다른 간격을 갖도록해 작은 진폭신호는 양자화레벨을 좁게, 큰 진폭신호는 레벨을 잡아 신호레벨의 왜곡을 줄인다.
또 다른 방법으로 아날로그신호를 부분 확장하거나 축소해 진폭이 작고 주파 수 대역이 높은 신호의 양자와잡음에 대한 왜곡정도를 줄이기도 한다.
PCM방식의 특징은 펄스의 전송방식이므로 전송로에서 발생하는 잡음, 왜곡에 의한 영향을 거의 받지 않으므로 전송선로가 다소 불량하더라도 회선품질이 높다는 것이다.
통신회선 품질과 관련, 중계기는 펄스의 중계만하면 되므로 펄스를 재생시키는 문제가 용이하며 재생중계가 가능해 장거리에서 고품질의 회선을 유지할 수 있다.
또 단국장치에 소요되는 소자가 대량생산이 가능하므로 단국장치의 가격이 낮아지게 되며 결국 회선사용료를 저렴하게 사용할 수 있는 장점이 있다.
아나로그방식에 비교해 단위시간내에 많은 수의 펄스를 전송해야함으로 펄스 반복주파수가 높아져 광대역이 되는 단점이 있으나 이는 디지털신호체계의 기본적 성격에 불과하다.
PCM방식이 개발된 직후에는 주로 단거리 국간중계에 많이 이용되었다. 국내 에서도 지난 70년대에 PCM의 기본기능만을 실현하는 일본방식인 PCM-24를 도입했으며 80년대 들어 전송효율을 향상시킨 PCM-24B를 국간중계용으로 사용해왔다. 이후 캐나다 NT사 제품인 DE-4(모델명)및 미국방식의 D-4를 개량한 국산 KD-4제품이 국내전화국간 중계는 물론 일부 데이터전송장치용으로 활용돼왔다.
최근에 디지털교환기를 비롯해 광전송장치, 장거리 디지털 마이크로웨이브, 국제간 디지털 위성통신방식까지 등에 적용되는등 활용 사례가 대폭 확대되 고 있다.
한국통신등 기간통신사업자도 종합정보통신망의 상용화에 맞추어 국내 PCM전 송방식을 기존의 24개 채널의 북미방식에 32개 까지 채널분배가 가능한 유럽 방식(CEPT)으로 전환키로 하는등 기술적 대응을 하고 있다. (BOX) <신영복 기자>