무선전신

무선 전신(Wireless Telegraphy) 또는 무선 전신(Radio Telegraphy)은 전파에 의한 문자 메시지의 전송으로, 케이블을 이용한 전기 전신과 유사합니다.^[1][2] 약 1910년 이전에는 전선 없이 전신 신호를 전송하는 다른 실험 기술에도 무선 전신이라는 용어가 사용되었습니다.^[3][4] 무선전신에서 정보는 보통 모스 부호로 문자 메시지를 철자하는 점과 대시라고 하는 두 가지 다른 길이의 전파 펄스에 의해 전송됩니다. 수동 시스템에서 송신 작업자는 송신기를 켜고 끄는 전신 키라고 불리는 스위치를 탭하여 전파의 펄스를 생성합니다. 수신기에서 펄스는 수신기 스피커에서 비프음으로 들을 수 있으며, 모스 코드를 아는 작업자가 이를 텍스트로 다시 변환합니다.

무선 전신은 무선 통신의 첫 번째 수단이었습니다. 1894-1895년 굴리엘모 마르코니에 의해 발명된 최초의 실용적인 무선 송신기와 수신기는 무선 전신을 사용했습니다. 이것은 제1차 세계 대전 때까지 "무선 전신 시대"라고 불렸던 라디오의 첫 수십 년 동안 계속해서 유일한 무선 전송 유형이었습니다. 그때 진폭 변조(AM) 라디오 텔레포니가 발전하면서 라디오로 소리(오디오)를 전송할 수 있게 되었습니다. 1908년경부터 강력한 해양 횡단 무선 전신국들은 분당 최대 200단어의 속도로 국가간 상업적 전보 트래픽을 전송했습니다.

무선전신은 20세기 전반에 걸쳐 장거리 개인 간 상업적, 외교적, 군사적 문자 통신에 사용되었습니다. 장거리 무선전신국이 없는 나라는 적이 해저 전신 케이블을 끊음으로써 세계의 나머지 지역으로부터 고립될 수 있기 때문에 두 차례의 세계대전 동안 전략적으로 중요한 능력이 되었습니다. 라디오 텔레그라피는 아마추어 라디오에서 여전히 인기가 있습니다. 또한 비상 통신에 사용하기 위해 군대에서 가르치고 있습니다. 그러나 상업용 무선 전신기는 구식입니다.

원칙

일반적으로 CW(continuous wave), ICW(interrupted continuous wave) 전송 또는 온오프 키잉(on-off keying)으로 불리며, 국제전기통신연합(International Telecommunication Union)에서 방출형 A1A 또는 A2A로 지정한 무선 전신 또는 무선 전신은 무선 통신 방식입니다. 그것은 그 역사 동안 여러 다른 변조 방법에 의해 전송되었습니다. 1920년까지 사용된 원시 스파크 갭 송신기는 매우 넓은 대역폭을 가지며 다른 송신기를 방해하는 경향이 있는 감쇠파를 전송했습니다. 이러한 유형의 배출은 1934년까지 선박에 일부 유산을 사용하는 것을 제외하고는 금지되었습니다.^[5][6][7] 1920년 이후 사용되기 시작한 진공관(밸브) 송신기는 변조되지 않은 사인파(CW)의 펄스에 의해 코드를 전송했으며, 이는 오늘날에도 여전히 사용되고 있습니다. 수신기는 CW 송신을 수신하기 위해 비트 주파수 발진기(BFO)라는 회로가 필요합니다.^[8][9] 세 번째 유형의 변조 방식인 주파수 이동 키잉(FSK)은 주로 무선 텔레타입 네트워크(RTTY)에 의해 사용되었습니다. 모스 부호 무선전신술은 제2차 세계 대전에 의해 대부분의 대용량 응용 분야에서 무선전신술로 점차 대체되었습니다.

수동 무선 전신에서 송신 작업자는 텔레그래프 키라고 불리는 스위치를 조작하여 무선 송신기를 켜고 끄면서 모스 부호의 문자를 인코딩하는 "점"과 "대시"라고 불리는 다른 길이의 변조되지 않은 반송파 펄스를 생성합니다.^[10] 수신 위치에서 모스 코드는 일련의 버즈 또는 비프음으로 수신기의 이어폰 또는 스피커에서 들을 수 있으며, 모스 코드를 아는 작업자는 이를 텍스트로 다시 변환합니다. 양쪽 끝에 자동 무선 전신기가 있는 텔레프린터는 국제 전신기 알파벳 2번과 같은 코드를 사용하고 타이핑된 텍스트를 생성합니다.

무선전신은 상업용 무선통신에서 더 이상 사용되지 않으며, 해상운송 무선사업자가 비상통신을 위해 모스 부호를 사용하도록 요구하는 마지막 민간용 사용은 1999년 국제해사기구가 위성 기반의 GMDSS 시스템으로 전환하면서 종료되었습니다.^[11] 그러나 그것은 여전히 아마추어 무선 사업자들에 의해 사용되고 있으며, 군 복무는 비상 통신을 위해 신호원들이 모스 부호로 훈련을 받아야 합니다.^[12][13] 캘리포니아에는 CW 연안역인 KSM이 여전히 존재하며, 주로 자원봉사자들에 의해 박물관으로 운영되고 있으며,^[14] 가끔 선박과 접촉하기도 합니다. 약간의 레거시 용도로, 항공 무선 항법 서비스의 VHF 전방향 거리(VOR) 및 NDB 무선 비콘은 여전히 모스 부호로 1~3개의 문자 식별자를 전송합니다.

라디오 텔레그래프는 전 세계 라디오 아마추어들 사이에서 인기가 있는데, 이들은 일반적으로 연속파 또는 단지 CW라고 부릅니다. 2021년 클럽 로그 블로그가 기록한 7억 건 이상의 통신에 대한 분석과 ^[15]미국 라디오 릴레이 리그가 기록한 데이터에 대한 유사한 검토는 모두 무선 전신이 아마추어 무선 통신의 두 번째로 인기 있는 모드이며 거의 20%의 연락처를 차지한다는 것을 보여줍니다.^[16] 이로 인해 음성 통신보다 인기가 높지만 2021년 아마추어 무선 연락처의 60%를 차지한 FT8 디지털 모드만큼 인기가 없습니다. 2003년 이후, 모스 부호와 무선 전신에 대한 지식은 더 이상 많은 국가에서 아마추어 무선 면허를 취득하는 데 필요하지 않게 되었지만,^[17] 일부 국가에서는 여전히 다른 등급의 면허를 취득하는 데 필요합니다. 2021년 현재 벨라루스와 에스토니아의 A급, 모나코의 일반급, 우크라이나의 1급 면허는 고주파(HF) 대역을 포함한 전체 아마추어 무선 스펙트럼에 접근하기 위해 모스(Morse) 숙련도가 필요합니다.^[17] 또한,^[17] 무선 전신에 능숙해야 하는 아일랜드의 CEPT Class ^[18]1 라이센스와 러시아의 Class 1 라이센스는 추가적인 특권을 제공합니다: 양국에서 더 짧고 더 바람직한 콜 사인, 그리고 러시아에서 더 높은 송신 전력을 사용할 수 있는 권리.^[19]

역사

전선 없이 전신 신호를 전송할 수 있는 방법을 찾으려는 노력은 최초의 순간 통신 시스템인 전기 전신 네트워크의 성공에서 비롯되었습니다. 1830년대부터 개발된 전신선은 전신주에 연결된 오버헤드 와이어로 연결된 여러 전신국으로 구성된 개인 대 개인 문자 메시지 시스템이었습니다. 메시지를 보내기 위해, 한 사무실의 운영자는 전신 키라고 불리는 스위치를 두드려 모스 부호로 메시지의 철자를 적는 전류 펄스를 만듭니다. 키를 누르면 배터리를 전신선에 연결하여 전류를 전선 아래로 보냅니다. 수신 사무실에서 전류 펄스는 각 전류 펄스를 수신할 때 "딸깍"하는 소리를 내는 장치인 전신 경보기를 작동합니다. 모스 부호를 알고 있는 수신소 운영자는 딸깍 소리를 문자로 번역하여 메시지를 적습니다. 접지는 두 번째 오버헤드 와이어를 사용할 필요가 없도록 전신 회로의 전류 반환 경로로 사용되었습니다.

1860년대까지, 전신은 가장 긴급한 상업적, 외교적, 군사적 메시지를 보내는 표준적인 방법이었고, 선진국들은 해저 전신 케이블을 통해 바다를 연결하는 전신 네트워크를 구축했습니다. 하지만 먼 역을 연결하는 전신선을 설치하고 유지하는 데는 많은 비용이 들었고, 해상의 선박 등 일부 지점에는 전선이 닿지 않았습니다. 발명가들은 모스 부호의 전기 자극을 연결선 없이 분리된 지점들 사이로 보내는 방법을 찾을 수 있다면 통신에 혁명을 일으킬 수 있다는 것을 깨달았습니다.

이 문제에 대한 성공적인 해결책은 1887년 전파의 발견과 1899년경 실용적인 무선전신 송수신기의 개발이었습니다.

1894년부터 몇 년에 걸쳐 이탈리아의 발명가 굴리엘모 마르코니는 새로 발견된 전파 현상을 통신에 적용하는 작업을 수행하여 그 시점까지 본질적으로 실험실 실험이었던 것을 유용한 통신 시스템으로 바꾸고 ^[20][21]이를 이용한 최초의 무선 전신 시스템을 구축했습니다.^[22] 처음에 영국의 프레체와 GPO는 1896년부터 솔즈베리 평원에서 시행된 마르코니의 실험을 지원하고 재정적인 지원을 제공했습니다. Price는 무선 유도 실험을 통해 이 아이디어를 확신하게 되었습니다. 그러나 마르코니가 Wireless Telegraph & Signal Company를 설립하면서 지원이 철회되었습니다. GPO 변호사들은 이 시스템이 전신법의 의미에 따른 전신이므로 우체국 독점에 해당한다고 판단했습니다. 이것이 마르코니의 발목을 잡는 것 같지는 않았습니다.^{[23]: 243–244} 1901년 마르코니가 대서양을 가로질러 무선 전신 신호를 보낸 후, 이 시스템은 선박 대 육상 및 선박 대 선박 통신을 포함한 정기 통신에 사용되기 시작했습니다.^[24]

이러한 발전으로 무선전신은 전파에 의해 전송되는 무선전신, 모스 부호를 의미하게 되었습니다. 최초의 무선 송신기인 원시 스파크 갭 송신기는 음성(오디오 신호)을 전송할 수 없었습니다. 대신, 작업자는 전신 키로 문자 메시지를 전송하고, 이 키는 송신기를 켜고 끌어서 모스 부호의 문자와 다른 기호로 구성된 짧은 (점) 펄스와 긴 (대시) 펄스를 생성합니다. 수신기에서는 수신기 운영자가 이어폰에서 음악적인 "삐 소리"로 신호를 들을 수 있었고, 이 운영자는 코드를 다시 텍스트로 변환합니다. 1910년까지 "헤르츠파"라고 불렸던 통신은 보편적으로 "라디오"라고 불렸고,^[25] 무선 전신이라는 용어는 대부분 "라디오 전신"이라는 현대적인 용어로 대체되었습니다.

방법들

1920년까지 사용된 원시 스파크 갭 송신기는 감쇠파라고 불리는 변조 방식으로 전송되었습니다. 전신 키를 누르는 한 송신기는 일반적으로 50~수천 헤르츠 사이의 오디오 속도로 반복되는 일련의 일시적인 전파 펄스를 생성합니다. 수신기 이어폰에서 이것은 음악 톤, 라즈 또는 버즈처럼 들렸습니다. 따라서 모스 부호 "점"과 "대쉬"는 삐삐 소리처럼 들렸습니다. 감쇠파는 주파수 대역폭이 컸는데, 이는 무선 신호가 단일 주파수가 아니라 넓은 주파수 대역을 차지한다는 것을 의미합니다. 감쇠파 송신기는 제한된 범위를 가지며 인접 주파수에서 다른 송신기의 송신을 방해합니다.

1905년 이후 새로운 변조 방식인 연속파(CW)를 사용하여 코드를 전송하는 새로운 유형의 무선 전신 송신기가 발명되었습니다(국제전기통신연합은 방출형 A1A로 지정). 전신 키를 누르는 동안 송신기는 일정한 진폭의 연속적인 사인파를 생성했습니다. 전파의 모든 에너지가 단일 주파수에 집중되어 있었기 때문에 CW 송신기는 주어진 전력으로 추가 전송이 가능했고, 또한 인접한 주파수의 전송에 사실상 간섭을 일으키지 않았습니다. 연속적인 파동을 만들어낼 수 있었던 최초의 송신기는 1903년 덴마크의 공학자 발데마르 폴센이 발명한 아크 변환기(Poulsen arc) 송신기와 1906-1912년 레지날드 페센덴과 에른스트 알렉산데르손이 발명한 알렉산데르손 교류 발전기입니다. 이것들은 고출력 무선 전신국의 스파크 송신기를 천천히 대체했습니다.

그러나 감쇠파에 사용되는 라디오 수신기는 연속파를 수신할 수 없었습니다. 키를 누른 상태에서 발생하는 CW 신호는 변조되지 않은 반송파에 불과했기 때문에 수신기 이어폰에서는 아무런 소리도 나지 않았습니다. CW 신호를 수신하려면 수신기에서 모스 부호 반송파 펄스를 들을 수 있는 방법을 찾아야 했습니다.

이 문제는 1901년 Reginald Fessenden에 의해 해결되었습니다. 그의 "헤테로다인" 수신기에서 들어오는 무선 전신기 신호는 수신기의 검출기 결정 또는 진공관에서 비트 주파수 발진기(BFO)라고 불리는 수신기의 전자 발진기에 의해 생성된 일정한 사인파와 혼합됩니다. 오실레이터 ${\displaystyle {\text{fBFO}}_{}}$ ${\$}의 주파수$FO}}$이(가$$) 무선 송신기의 주파수 ${\displaystyle {\text{fIN}}_{}}$ ${\$에서 오프셋됩니다.$IN$ 디텍터에서 두 주파수를 빼고 두 주파수의 차이에 있는 비트 주파수($heter$다인)가 $생성$됩니다. ${\displaystyle {\text{f}}_{}}$ ${\displaystyle BEAT}$ $=$ ${\displaystyle {\text{f}}_{}{}_{}}$ - ${\displaystyle {\text{f}}_{}}$BFO {\$display f_${\$text{$B.$EAT}= f_{\text{$$IN}}-f_{\text{B$$}$$FO$ BFO 주파수가 라디오 방송국의 주파수에 충분히 근접하면, 비트 주파수는 오디오 주파수 범위이며, 수신기의 이어폰에서 들을 수 있습니다. 신호의 "점"과 "대시" 동안 비트 톤이 생성되고, 그 사이에는 캐리어가 없으므로 톤이 생성되지 않습니다. 따라서 모스 부호는 이어폰에서 음악적인 "삐"로 들을 수 있습니다.

1913년 에드윈 암스트롱에 의해 최초의 실용적인 전자 발진기인 진공관 피드백 발진기가 발명되기 전까지 BFO는 드물었습니다. 이 시간 이후 BFO는 무선 전신 수신기의 표준 부분이었습니다. 라디오를 다른 스테이션 주파수로 조정할 때마다 BFO 주파수도 변경해야 했기 때문에 BFO 발진기를 조정할 수 있어야 했습니다. 1930년대 이후의 슈퍼헤테로다인 수신기에서는 BFO 신호가 슈퍼헤테로다인의 검출기에서 생성되는 일정한 중간 주파수(IF)와 혼합되었습니다. 따라서 BFO는 고정 주파수일 수 있습니다.

연속파 진공관 송신기는 가격이 저렴했기 때문에 다른 유형의 송신기를 제1차 세계 대전 이후에 전력관을 사용할 수 있는 것으로 대체했습니다. CW는 20년대까지 무선 전신 전송의 표준 방법이 되었고, 1930년까지 감쇠파 스파크 송신기가 금지되었으며, CW는 오늘날에도 계속 사용되고 있습니다. 오늘날에도 단파 통신국에서 사용하기 위해 생산된 대부분의 통신 수신기에는 BFO가 있습니다.

산업

국제무선전신연합은 1906년 제1차 국제무선전신협약에서 비공식적으로 설립되었고, 1932년 국제전기통신연합에 합병되었습니다.^[26] 미국이 제1차 세계대전에 참전했을 때, 사설 무선전신국은 금지되었고, 이것은 이 분야에 대한 여러 선구자들의 작업에 종지부를 찍었습니다. 1920년대까지, 세계적인 상업 및 정부 무선 전신국 네트워크가 있었고, 또한 상업적 목적과 승객 메시지 모두를 위해 선박에 의해 광범위하게 무선 전신을 사용했습니다. 사운드(라디오 텔레포니)의 전송은 1920년대에 많은 응용 분야에서 라디오 텔레포니를 대체하기 시작하여 라디오 방송을 가능하게 했습니다. 무선전신은 전보, 외교 통신 등 민간인 대 개인 사업, 정부, 군사 통신에 계속 사용되었고 무선전신 형태의 네트워크로 발전했습니다. 무선 전신의 궁극적인 구현은 1930년대에 개발되어 수년 동안 많은 먼 나라 사이의 유일한 신뢰할 수 있는 통신 형태인 무선 신호를 사용한 텔렉스였습니다. 가장 진보된 표준인 CCITTR.44는 단파 전송으로 메시지의 라우팅과 인코딩을 모두 자동화했습니다.

오늘날, 보다 현대적인 텍스트 전송 방법으로 인해 상업적인 용도의 모스 부호 무선 전신기는 더 이상 쓸모가 없게 되었습니다. 선상에서는 컴퓨터와 위성이 연계된 GMDSS 시스템이 통신 수단으로 모스를 대체하는 경우가 많았습니다.

규정

연속파(CW) 무선 전신은 국제전기통신연합(ITU)에 의해 방출형 A1A로 규제됩니다.

미국 연방 통신 위원회는 평생 상업용 무선 전신기 운영자 면허를 발급합니다. 이것은 규정에 대한 간단한 필기 시험, 기술에 대한 더 복잡한 필기 시험을 통과하고 분당 20단어의 일반 언어와 16wpm 코드 그룹에서 모스 수신을 시연하는 것을 요구합니다. (옛 20wpm 요구 조건에 따라 획득한 아마추어 추가 클래스 라이센스는 크레딧이 주어집니다.)^[27]

갤러리

• 
  일반적으로 실용적인 무선 전신 통신을 최초로 개발한 것으로 알려진 굴리엘모 마르코니(Gullielmo Marconi)는 1901년에 첫 송신기(오른쪽)와 수신기(왼쪽) 중 하나를 사용했습니다.
• 
  제1차 세계대전 중에 무선전신국을 건설한 독일군.
• 
  제1차 세계대전 중에 무선전신국을 관리하는 독일군 장교와 부대원들.
• 
  독일 남서부 지역 이동식 라디오 방송국, 수소 풍선을 이용해 안테나를 들어 올립니다.

참고 항목

• AT&T Corporation 원래 American Telephone and Telegraph Company
• 전기전신
• 임페리얼 무선 체인
• 무선전신형

참고문헌 및 참고사항

일반

• 미국 전기 기술자 협회 (1908). "무선 전화 – R.A.에 의한 것입니다. Fessenden(도면), 미국 전기 기술자 협회의 거래. 뉴욕: 미국 전기 기술자 협회.

인용문

추가읽기

이 '추가 읽기' 섹션은 정리가 필요할 수 있습니다. 편집 가이드를 읽어보시고 섹션 개선에 도움을 주시기 바랍니다. (2024년 3월) (본 템플릿 메시지 제거 방법 및 시기 알아보기)

일자별 기재[최신일~최신일]

외부 링크

• 존 조셉 파히, 무선 전신의 역사, 1838–1899: 수중 전신에 대한 몇 가지 베어 와이어 제안 포함:
  • 1899 (초판)
  • 1901년 (제2판)
• 알프레드 토마스 이야기, 무선 전신 이야기 {1904}
• Sparks Telegraph 키 리뷰
• Cyril M. Jansky, 무선전신의 원리 (1919)
• 무선전신의 원리 (1919)