케이블 모뎀의 오늘과 내일
제 1부 - 케이블 모뎀, 그 속도의 비밀을 파헤친다 (읽으러 가기)
제 2부 – 울며 겨자먹기, 모뎀 임대제의 허와 실
제 3부 – 속도 제한, 포트 제한. 그만 좀 막으세요!
제 4부 – 케이블 모뎀, 그 미래를 엿본다
기획기사, ‘케이블 모뎀의 오늘과 내일’ 을 작성하면서, 필자는 꾸준히 케이블 모뎀 사업자들에게 “즐!” 을 날렸다. 모뎀의 속도에 관한 비밀, 자급제의 허와 실, 업로드 속도 제한의 속사정 등, 업체들이 밝히기 싫어하는 정보를 눈 딱 감고 공개해 온 것도 사실이다. 들리는 소문에는, 某 업체 사람들은 필자 글이 업데이트 되면 또 무슨 일이 터질지 전전긍긍했다고 한다.
하지만 마지막 4부, ‘케이블 모뎀, 그 미래를 엿본다’ 에서 다뤄야 하는 DOCSIS 2.0에 대해서는 도저히 쓸 수 없었다. 당시에 DOCSIS 2.0 서비스를 제공하는 업체가 전무했던 것이 그 원인 중 하나이다. 하지만 세월이 약이라고, 드디어 우리나라에도 DOCSIS 2.0 상용 서비스를 제공하는 회사가 나타났다. 필자도 이 기획기사를 완성시킬 수 있어 매우 기쁘다.
이에 제 4부에서는, DOCSIS에 대한 간단한 소개 및 DOCSIS 2.0 서비스의 개요를 살펴보았다. 또, 북인천방송의 협조를 얻어 DOCSIS 2.0 서비스에 쓰이는 장비를 알아보았다. DOCSIS 2.0 서비스에 관심 있었던 회원 여러분들께 많은 도움이 되었으면 한다.
1. DOCSIS란?
이 기획기사에서도 여러 번 DOCSIS(‘닥시스’ 라 읽는다) 라는 용어가 나왔고, 케이블 모뎀의 설명서를 뒤적이다 보면 DOCSIS라는 용어를 찾아볼 수 있다. 그렇다면, 이 DOCSIS란 과연 무엇을 가리키는 것일까?
DOCSIS는 케이블 TV망을 통해 데이터를 전송하는 방법을 지정한 표준 규격이다. 이 DOCSIS는 케이블 TV 관련 업체들이 출자해 만든 비영리 연구 기관인 케이블랩(www.cablelabs.com)에서 지정된다. 케이블 모뎀 제조 업체와 서비스 업체들은 이 규격에 맞춰서 장비를 제조하거나 서비스를 제공한다. 어떤 업체에서 만든 모뎀이라도 큰 불편없이 사용할 수 있는 것은, 바로 이러한 까닭이다.
현재 DOCSIS 1.0/1.1/2.0까지 규격이 나와 있는데, 우리나라에서는 CMTS나 각종 네트워크 장비를 제조하는 업체인 시스코사에서 만든 변형 규격인 DOCSIS 1.0+를 사용하고 있다. 이 규격은 DOCSIS 1.0을 기반으로 만들어졌으며, 컨캐터네이션과 QoS 등의 기능이 추가되었다. 컨캐터네이션에 대한 내용은 이 기획 기사의 제1부에서 다루었으므로 그 쪽을 참고하기 바란다.
2. DOCSIS 2.0을 소개합니다
이번에 살펴볼 DOCSIS 2.0은, 예전에 나와 있던 DOCSIS 1.0/1.1 규격과 달리 CDMA 기술과 더욱 강력한 에러 교정 기능이 추가된 규격이다.
지금까지 쓰였던 DOCSIS 1.0+의 경우, 사용자가 실제로 사용할 수 있는 업로드는 채 1Mbps도 안되었다. DOCSIS 1.0+의 경우, 상향 신호는 QPSK 방식을 사용해 정보를 전송하게 된다. 그런데 6MHz대의 대역폭을 모두 이용하면 10Mbps을 이용할 수 있지만, 잡음이나 기타 여러 가지 영향을 받기 쉬운 까닭에 6MHz대를 모두 사용하지 못하고 약 2.4Mbps만 사용할 수 있었다. 게다가 이 속도에 제한이 걸리므로, 실제로 사용자가 쓸 수 있는 속도는 약 800kbps 정도였다.
또, 기존에 사용하던 CMTS는 P2P 프로그램이 발생시키는 트래픽에 효과적으로 대처할 수 없었다. 설령 업로드 제한을 걸지 않은 채로 서비스를 제공한다 해도, CMTS가 사용자가 발생시키는 데이터를 모두 처리할 수 없었다.
반면 DOCSIS 2.0의 경우, 전송 방식을 상향의 경우 QPSK에서 16QAM으로, 하향의 경우 16QAM에서 64QAM으로 바꿨다. 이 방법을 사용해서 같은 시간에 보다 많은 데이터를 보낼 수 있게 되었다. 또, 기존의 DOCSIS 1.0/1.1이 상향 신호 전송에 TDMA 방식을 이용했던 것과는 달리, DOCSIS 2.0에서는 CDMA 기술을 이용하고 있다. CDMA 기술은 현재 우리나라의 휴대전화 기술 표준이기도 한데, 이 CDMA 방식이 TDMA 방식과 비교해서 대체 뭐가 어떻게 다르다는 것일까?
TDMA 방식은 여러 개의 신호를 전송할 때 시간차를 두어 전송하는 반면에, CDMA 방식은 같은 시간에 다른 방식의 신호를 한꺼번에 전송할 수 있는 방식이다. 좁은 방에서 여섯 사람이 두 명씩 짝을 지어 동시에 이야기하는 광경을 머리 속에 그려보면 이해가 빠를 것이다.
여섯 사람이 동시에 한국어로 이야기하면 무슨 이야기인지 알아들을 수 없다. 때문에 시간차를 두고 한 쌍씩 이야기해야 한다. 이것이 바로 TDMA 방식이다.
하지만 한 쌍은 한국어, 한 쌍은 영어, 한 쌍은 일본어로 이야기하면 어떨까? 상대방의 말소리가 조금 신경쓰일 수 있지만, 그럭저럭 대화할 수 있다. 만약 한 쌍이 더 나타난다 해도, 프랑스어나 중국어 등 다른 언어를 사용하면 같은 장소에서 그럭저럭 이야기를 나눌 수 있다. 이것이 바로 CDMA(코드 분할 다중 접속) 방식이다. 복잡한 이론을 들어 설명하자면 한도 없겠지만, 여러분들의 이해를 돕기 위해 간단히 줄여보았다.
이런 기술들을 이용해, DOCSIS 2.0은 이론상 상향 최대 10Mbps, 하향 30Mbps의 서비스가 가능한 것이다.
3. DOCSIS 2.0, 그 현장을 찾아서
그렇다면 과연 DOCSIS 2.0은 어떻게 서비스되고 있을까? 궁금증을 해결하기 위해, 7월 30일 인천광역시 부평구에 위치한 북인천방송을 찾았다.
북인천방송의 사옥이다.
북인천방송의 네트워크팀 천용민 팀장의 도움을 얻어, 7층에 있는 장비실을 둘러볼 수 있었다.
아래 사진에 보이는 것이 Scientific Atalanta사의 광장비이다. 셀이 이중화되어 있기 때문에, 한 쪽에 문제가 생긴다고 해도 사용자들은 끊김 없이 인터넷을 사용할 수 있다. 아울러 셀에 문제가 생길 경우, 바로 장비실에 경고음이 울리는 것을 확인할 수 있었다.
아래 보이는 장비가 테라욘사의 CMTS, BW 3240이다. 이 장비가 DOCSIS 2.0 규격 인증 시험을 처음으로 통과한 장비이다.
아래 보이는 것은 시스코사의 장비인 uBR 10000이다. 이 장비도 마찬가지로 CMTS인데, 2003년 9월에 있을 소프트웨어(IOS) 업그레이드가 진행되면 완벽한 DOCSIS 2.0 서비스를 제공할 수 있을 것이라 한다.
uBR 10000 장비의 뒷면을 찍은 사진이다. 상향, 하향쪽의 케이블들이 매우 복잡하게 연결되어 있었다.
아래 보이는 장비는 Sun사의 Netra 105 서버. Sun을 좋아하는 필자인지라 보이는 김에 아무런 생각 없이 한 컷 찍어 보았다.
아래 사진은 현재 북인천방송에서 사용하고 있는 모뎀을 찍은 것이다. 왼쪽에 보이는 모뎀이 우리에게 친숙한(?) 모토로라사의 SB5100 모뎀, 오른쪽에 있는 모뎀이 Scientific Atalanta 사의 웹스타 2.0 모뎀이다. 모두 DOCSIS 2.0을 지원한다.
모토로라의 SB5100 모뎀의 전면을 찍은 사진이다. 이미 제품 소개를 통해 전면 사진을 공개한 적이 있으므로, 궁금한 독자들은 제품 소개 기사를 참고하기 바란다.
이번 기사를 통해 처음 소개되는 모뎀인 SA사의 웹스타 2.0 모뎀이다. 정면에는 4개의 LED가 달려 있어 상태를 표시해준다.
다음으로 45도 각도로 돌려서 찍은 사진이다.
모뎀 뒤에는 전원 단자와 100Mbps 랜 포트, USB 단자와 동축 케이블 단자가 있었다.
그런데 못 보던 모뎀이 눈에 띄었다. 바로 Arris사의 DOCSIS 2.0 지원 모뎀이었다. 아마도 국내에서 비씨파크가 처음으로 소개하는 모뎀이 아닐까 한다. 이 모뎀 역시 전면에 다섯 개의 LED가 달려 있다.
옆 모습은 이렇게 생겼다. 벽에 걸어 두거나 눕혀서 쓸 수 있는 것이 특징이다.
모뎀의 뒤쪽을 찍어보았다. 전원 단자와 USB 단자, 100Mbps 랜 포트, 전원 스위치와 동축 케이블 단자가 보인다.
뒤쪽의 각종 단자들을 확대한 사진이다. 위쪽부터 전원 스위치, 전원 단자, USB 단자가 보인다.
아래에는 100Mbps 랜 포트, 리셋 스위치가 보인다.
아래 장비는 동축 케이블을 분배하는 장비이다. CMTS에 직접 연결되는 탓에, 감쇄기를 달아 레벨을 20dB 정도 깎아서 모뎀에 연결하고 있었다.
아래 장비는 망의 잡음을 실시간으로 감시할 수 있는 장비이다. 실시간으로 모니터링이 가능하며, 측정한 결과를 저장했다 나중에 다시 볼 수도 있다.
아래 보이는 PC에는 각 셀의 상태를 간단한 마우스 클릭으로 쉽게 확인할 수 있는 소프트웨어가 설치되어 있다.
아래 화면에 보이는 소프트웨어에서는, 망의 잡음을 조절하거나 상태를 바꿔줄 수 있다. 설령 장애가 생겨서 망에 잡음이 섞이거나 신호가 약해져도, 간단한 마우스 클릭을 통해 이를 보정해 줄 수 있다. 일단 이러한 긴급조치를 취한 뒤, 문제가 생긴 망을 찾아 긴급복구에 나서면 된다. 물론 이 과정동안 사용자들의 서비스가 중단되는 사태는 일어나지 않는다. 이러한 장비를 구축하는데 약 250억원이 투자되었다고 하며, 필자가 보기에 여타 기간 통신 사업자들에 뒤지지 않는 훌륭한 시스템을 갖추고 있었다.
4. 과연 얼마나 빠를까?
실제 속도를 알아 보기 위해, 필자의 노트북(소니 바이오 SRX-55TL, 윈도 XP 일본어판)을 이용해 속도 측정에 나섰다. 일부 메뉴가 일본어로 표시되고 있는데, 이 점에 대해 여러분들의 양해를 구하고자 한다.
아래 화면은 아무런 제한을 걸지 않은 상태에서, Scientific Atlanta(이하 SA)사의 WebStar 모뎀을 이용해 속도를 측정한 것이다. 업로드 속도는 9.83Mbps, 다운로드 속도는 19.8Mbps를 기록하고 있다.
다음으로, 역시 마찬가지 상태에서 모토로라사의 SB5100 모뎀을 꽂고 속도를 측정한 결과이다. 업로드 속도는 7.85Mbps, 다운로드 속도는 18Mbps 가 나왔다.
이제는 실제 가입자들이 적용받는 설정 파일(업로드 최대 2Mbps, 다운로드 최대 15Mbps)을 적용한 상태에서 속도를 측정한 결과를 살펴보자. 측정 결과 업로드는 2.62Mbps, 다운로드는 14.2Mbps가 나왔다.
이 상태에서 모뎀을 실제 가입자들이 사용하고 있는 CMTS에 연결하고 다시 측정을 시도했다. 이 결과가 실제 북인천방송의 가입자들이 사용하고 있는 속도로 보아도 무방할 것이다. 측정 결과, 업로드 속도는 1.99Mbps, 다운로드 속도는 제한치보다 약간 높은 16.1Mbps를 기록했다.
마지막으로 동일한 설정파일을 적용하고, 한 셀에 한 사용자만 있는 상태로 모뎀을 연결한 뒤 한번 더 속도를 측정했다. 결과는 업로드 2.73Mbps, 다운로드 18.9Mbps로 극히 우수한 상태.
기존의 DOCSIS 1.0+ 모뎀이 실제로 최대 업로드 속도 800kbps, 다운로드 속도 최대 10Mbps 정도였던 것을 기억하는가? 그에 비해 DOCSIS 2.0은 최대 업로드 속도가 2Mbps, 다운로드 속도가 최대 15Mbps이다(실제 가입자들에게 적용되는 설정 파일 기준). 필자도 테스트를 진행하면서 인천으로 이사가고 싶다는 생각이 굴뚝같았는데, 하물며 지금 이 기사를 보고 있는 여러분들의 심정은 어떠랴.
5. 인터뷰
실제로 DOCSIS 2.0 서비스를 진행하는 업체들은 DOCSIS 2.0을 어떻게 생각하고 있는지, 그리고 서비스 상의 애로사항은 무엇인지 알아보기 위해 인터뷰를 진행했다.
북인천방송의 이동성 마케팅 팀장
케이블 모뎀 서비스는 언제부터 시작했나.
타키넷 서비스는 2002년 7월 1일부터 출시되었고, 2003년 6월 30일 현재 총 가입자가 2만 4천명을 넘었다. 두루넷이나 KT, 하나로통신 등 기간통신사의 브랜드 선호도가 높아 초기 시장 진입에 어려움을 겪었지만, 매월 가입률이 꾸준히 상승하고 있다.
DOCSIS 2.0 서비스는 언제부터 시작했나.
2003년 4월부터 장비 점검에 들어갔고, 2003년 6월부터 상용 서비스를 시작했다.
DOCSIS 2.0 서비스를 제공하기 위해 장비를 추가 구입하는 등의 부담은 없었나.
서비스 초기 단계부터 DOCSIS 2.0 서비스에 초점을 맞춘 상태였고, 장비도 그에 맞춰 DOCSIS 2.0용 장비를 구매했기 때문에 추가 부담은 없었다.
대략적인 망 구성에 대해 설명해 달라.
현재 제공하는 DOCSIS 2.0 서비스는 단순한 부가 서비스에 불과하다. 우리의 최종목표는 디지털 VOD까지 제공하는 종합 통신망이며, 인터넷 서비스뿐만 아니라 디지털 VOD를 염두에 두고 망을 설계했으며, 상/하향 셀이 세분화되어 있어 추후 트래픽 변동에 따라 빠르게 대응할 수 있다.
기존의 DOCSIS 1.0/1.1과 비교했을 때, DOCSIS 2.0이 망 조정 면에서 더 까다로운가.
그렇지 않다. 기존에 QPSK 방식을 이용해 서비스를 제공하다가 같은 조건을 가진 망에서 16QAM 서비스를 제공할 때 상향으로 올라오는 노이즈에 얼마나 잘 버틸 수 있는가가 중요하다. DOCSIS 2.0 장비 내에 이미 노이즈를 감쇄해주는 기능(노이즈 캔슬러)이 있으므로 서비스가 가능하다.
현재 어느 정도의 속도로 서비스를 제공하고 있는가.
현재는 다운로드 15Mbps, 업로드 2Mbps로 서비스를 제공하고 있다. 전 지역 모두 예전의 QPSK와 같은 환경에서 16QAM으로 서비스를 이용할 수 있다. 64QAM/256QAM 까지 필드테스트도 마쳤다. 현재 완벽한 DOCSIS 2.0을 지원하지 않지만, 2003년 9월에 시스코사의 장비를 제어하는 소프트웨어인 IOS를 업그레이드하면 바로 서비스가 가능하다. 또한, 가입자 수용 능력에 따라 제한을 걸 수도 있다.
기존의 케이블 모뎀 서비스 업체들은 P2P 프로그램 사용이 활성화되자 업로드 속도를 800kbps로 제한하고 있다. DOCSIS 2.0 서비스에서도 비슷한 일이 일어날 것이라 보는가.
업로드 속도 제한의 경우 2Mbps를 모두 사용할 수 있게 설정해 놓은 상태이다. 셀 분할 작업도 상향에 초점을 맞추고 있다. DOCSIS 2.0 장비의 경우 가장 사용자가 많을 때에도 500Mbps 이상을 처리할 수 있기 때문에, 장비 자체의 한계로 업로드 속도를 제한하는 일은 없을 것이다.
DOCSIS 2.0 서비스가 최대로 낼 수 있는 속도는 어느 정도라 보는가.
DOCSIS 2.0이 제공하고 있는 대역폭과 변조 방식을 모두 이용한다면, 가입자에게 업로드 6-7Mbps, 다운로드 10Mbps 이상의 속도를 제공할 수 있을 것이다.
실제 서비스에는 어떤 모뎀을 사용하고 있나.
모토로라사의 서프보드 5100 모뎀과 SA사의 웹스타 2.0 모뎀을 주로 사용하고 있으며, 굳이 DOCSIS 2.0 모뎀을 사용할 필요가 없는 경우 DOCSIS 1.1 모뎀도 함께 사용하고 있다. 현재는 DOCSIS 2.0 모뎀에 대해 더 많은 투자를 하고 있다.
라이트 사용자가 케이블 모뎀의 설정 파일을 바꾸어 프리미엄급의 서비스를 받을 수 있는 방법이 공개되었는데, 이러한 설정 파일 변조에 따른 대책은 무엇인가.
비씨파크가 먼저 공개하지 않았는가(웃음). 이런 경우, 설정 파일 뿐만 아니라 변조 방식을 이용한다. 라이트는 16QAM, 프리미엄은 64QAM 등으로 혼합해서 서비스를 제공하면, 사용자가 설정 파일을 바꾸어도 정해진 속도 이상으로는 동작하지 않는다. 설령 설정 파일을 바꾸었다 해도, 일정 시간이 지나면 설정 파일을 리셋하는 방법등을 이용해 사용자의 조작을 막을 수 있다.
가입자들의 반응에 대해 알려달라.
신문 기사를 보고 속도에 대해 문의한 다음 가입하는 고객들이 많다. 가입자 분포를 보면 기존 사업자의 서비스를 이용하다 전환가입하는 고객들이 많다. 하지만 이런 고객들은 빠른 속도에 적응하게 되어, 충분히 빠른 서비스를 제공하고 있음에도 불구하고 그를 못 느끼는 경우가 많다.
기존의 기간 통신사들이 왜 DOCSIS 2.0 서비스를 도입하지 못하고 있다고 생각하나.
장비 교체에 드는 비용이 주된 원인일 것이다. 사실 DOCSIS 2.0은 업로드를 개선하고, 여러 환경에서도 안정적으로 서비스를 제공할 수 있으며, SO나 사업자들이 컨텐츠를 쉽게 제공할 수 있게 된 것 이외에는 큰 차이점이라 할 만한 것이 없다. DOCSIS 2.0이 부풀려진 측면이 없지 않아 있다.
이처럼 장비를 바꾼다 해도 획기적으로 달라지는 상황은 없으므로, 기간 통신사들도 고민할 수 밖에 없다. 게다가 기존에 장비에 투자한 비용을 회수하려면 앞으로 3-4년 이상이 걸리므로 당분간 도입이 힘들 것이다. 반면 우리(북인천방송)의 경우, 서비스 초기부터 DOCSIS 2.0을 목표로 했으므로 운신의 폭이 여타 업체에 비해 다소 넓은 편이다.
DOCSIS 2.0 서비스를 시행하면서 겪는 어려움은 무엇인가.
균일한 신호와 조건을 가지는 망을 만들어야 하는데, 100대의 모뎀을 망에 물렸을 경우 한 대라도 접속하지 못하는 사태가 일어나서는 안된다. 때문에 하루에 한 포트씩 신중하게 작업을 진행해야 한다. 속도를 너무 급격하게 높이려다 보면 안정성에 문제가 생기고, 안정성에 무게 중심을 두다 보면 작업의 진척 속도가 늦어진다.
또, 전체 사용자 중 10% 정도를 차지하는 P2P 사용자들이 백본망의 50% 이상을 점유한다. SO는 비교적 낮은 서비스 요금 정책 등으로 인해 과감하게 장비 투자를 진행할 수 없다. 때문에 필요할 경우, 높은 트래픽을 발생시키는 고객들에게 추가 요금을 부과하거나, 서버를 운용하는 가입자들을 찾아내는 조치를 통해 원가를 절감할 수 있는 시스템 구비가 필요하다.
현재 정보통신부에서 주관하는 NGcN(차세대 종합 통신망)에서 CATV, xDSL, FTTH 방식이 각축을 벌이고 있다. KT는 xDSL을 추진하고 있지만, 최근 정통부에서 CATV쪽의 손을 들어 주는 듯한 움직임이 보이고 있다. 이에 대해 어떻게 생각하는가.
케이블 망은 방송부터 데이터 통신까지 모든 서비스를 제공할 수 있지만, xDSL 망은 데이터 서비스만 제공할 수 있고, 망 설치에 추가적인 비용이 과다하게 들어간다. 만약 e정부 구현 등 정보통신부가 구상중인 사업을 xDSL 망으로 구축한다면 상당한 비용이 들어갈 것이다. 반면 케이블 망은 이미 전국의 거의 모든 곳에 설치되어 있고, 망 업그레이드가 끝난 상태이다. 여건이 좋은 케이블 망이 있는데도 정부가 특정 사업자에게 중복 투자를 하는 것은 바람직하지 않다는 생각이 든다.
