xDSL 모뎀

xDSL모뎀은 전화용 동선(銅線) 케이블을 이용하여 수Mbit/s의 고속통신을 실현하는 장치이다. 최근 들어 인터넷 접속용 고속 접속회선 기술로 주목받고 있는 XDSL은 주로 전화용으로 부설된 가입자 회선을 이용하여 수백kbit/s∼수Mbit/s의 고속 통신을 가능하게 하는 모뎀 기술의 하나이다. 기존의 모뎀과 다른 것은 높은 주파수 대역에서도 데이터를 전송한다는 점이다.

보통의 모뎀은 음성 전송에 사용하는 4kHz 이하의 저주파수 대역밖에 이용하지 못하지만, xDSL 모뎀은 20k∼1.1MHz까지의 고주파수 대역도 이용한다. 대역폭은 보통 모뎀에 비해 250배 이상이 되기 때문에 수Mbit/s의 고속 데이터 통신이 가능하다.

이미 여러나라에서 xDSL과 공중망을 이용한 인터넷 접속 서비스를 제공하고 있다. 또한 구내 LAN 등에서는 기설 전화선을 이용할 수 있기 때문에 케이블의 신규 부설 비용을 줄일 수 있다.

속도와 거리, 대칭성에 따른 5가지 방식

xDSL에는 통신 속도와 전송 거리, 이용자의 집에서 수용국(up stream)으로, 수용국에서 이용자의 집(down stream)으로의 속도가 동일(대칭)한지, 동일하지 않은지(비대칭) 등에 따라서 5개의 방식이 있다. 대표적인 xDSL 기술에는 ① HDSL(High bit rate DSL), ② SDSL(Symmetric DSL), ③ ADSL(Asymmetric DSL), ④ RADSL(Rate Adaptive DSL), ⑤ VDSL(Very high bit rate DSL) 등이 있다(표 참조).

HDSL, SDSL은 업다운 스트림 속도가 대칭인 DSL 기술이다. HSDL은 2쌍의 케이블을 사용하여 주로 기업용 서비스의 일부로 이용되며, SDSL은 HDSL의 개량판으로 한 쌍의 케이블을 사용한다.

ADSL은 업다운 스트림 속도가 비대칭인 형태로서 다운스트림 방향의 통신이 고속이므로 다운스트림 방향의 통신량이 많은 인터넷(Web 접속)에 최적인 기술이다. RADSL은 ADSL에서 발전한 기술로 선로 조건 등에 따라서 전송 속도를 조정한다. VDSL은 접속거리를 짧게 제한하는 대신에 ADSL보다도 고속으로 통신할 수 있는 기술이다.

HDSL을 제외한 xDSL 기술에서는 POTS 분배기를 이용하여 동일한 전화용 케이블로 고속 데이터 통신을 하면서 전화를 사용할 수 있다(그림).

ADSL의 변복조 방식은 2종류

xDSL 중에서 가장 주목받고 있는 기술이 ADSL이다. ADSL에 이용되는 변복조 방식에는 주로 CAP(Carrierless Amplitude/Phase modulation)과 DMT(Discrete Multi-Tone) 등 두 종류가 있다.

CAP는 아날로그 모뎀의 연장인 기술로서 QAM(Quadrature Amplitude/phase Modulation)이라 하는 변복조 방식을 기반으로 하고 있으며, 업다운 스트림의 각각에 단일 반송파를 이용한다. DMT는 복수(249개)의 반송파(부반송파)에 데이터를 할당하여 보내는 다반송파 방식으로서 잡음 등 전송파 장애가 있는 부반송파의 데이터량을 적게 함으로써 전송 품질의 열화를 단계적으로 억제할 수 있다.

CAP의 이점은 처리가 간편하고 지연이 적은데다가 소비 전력을 억제할 수 있다는 것이다. CAP를 채용한 ADSL 모뎀은 설치 수도 많고 현장설치의 실적도 있다. 한편 DMT는 ANSI가 표준화한 방식으로 잡음에 강하고 주파수대의 변경이 용이하다. 또한 CAP, DMT와 마찬가지로 다른 제조업체의 제품간에는 상호 접속이 불가능한 것도 있다.

분배기가 필요없는 간이형 ADSL 등장

ADSL의 보급을 위해서 ADSL lite라 불리는 간이형 ADSL 기술이 등장했다. 통신 속도를 1.5Mbit/s 이하의 저속으로 억제하고, 통신 거리를 연장함과 동시에 저가격화를 꾀한 ADSL로서POTS 분배기가 필요없다는 특징도 있다.

ADSL lite는 ITU-T에서「G.lite」라는 규격으로 표준화가 진행되어 1999년 6월에 G.9992.2로 제정되었다. ADSL에서 문제이던 이(異)기종간 상호접속도 실현되어 G.lite의 표준화에서는 표준화 촉진 단체인「UAWG(Universal ADSL Working Group)」도 협력하고 있다.

ITU-T의 표준화 작업에 있어서는 각국의 선로 조건에 맞추어 추가양식(Annex)이 제안되었다. 예를 들면 일본은 ISDN으로부터의 간섭 잡음을 줄이는「Dual Bitmap」을 제안했다. 일본의 ISDN은 업다운 스트림을 시간적으로 나누는 TCM-ISDN(핑퐁 전송) 방식이 채용되고 있다. Dual Bitmap은 ISDN의 업다운 스트림에 동기시켜 ADSL의 전송 속도를 변화시키는 기술이다. 이것은 ISDN에서 흘러나오는 잡음이 ISDN의 업스트림과 다운스트림에서 달라지는 것을 이용한 것이다. 두 개의 전송 속도(저속과 고속)를 준비하여 큰 잡음이 있을 때에는 저속, 잡음이 적을 때에는 고속으로 변환하는 효과적인 전송 방식이다.

간단한 용어해설

☞ xDSL(Digital Subscriber Line)

전화용 가입자 회선(동선 케이블)을 이용하여 수 Mbit/s의 고속 통신을 가능케 하는 기술.

☞ POTS(Plain Old Telephone Service) 분배기

전화 음성에 사용하고 있는 4kHz정도의 저주파수 대역 신호와 xDSL 모뎀이 변조에 이용하는 고주파수 대역을 분리한다.

☞ CAP(Carrierless Amplitude/Phase modulation)

직교 진폭 변조(QAM)의 실현방법의 하나로서 구미의 xDSL 상용 서비스에서 사용되고 있다. 반송파(캐리어)를 발생시키는 회로와 팜웨어 모듈을 변복조 부분과 일체화시켜 실장을 간소화하고 있다는 점에서「캐리어리스」라 한다. 반송파는 업스트림 신호와 다운스트림 신호에 하나씩 사용한다.

☞ DMT(Discrete M-Tone)

주파수가 다른 복수의 반송파(캐리어)를 사용하는 멀티캐리어 변복조 방식의 하나. ADSL의 변복조 방식으로서 1995년에 ANSI(미국 규격협회)표준이 되었다. 1999년 6월에는 ITU-T(국제전기통신연합 전기통신표준화 부문)표준「G.992.1」로 제정되었다. 변조에는 역(逆)페리어 변환을, 복조에는 페리어 변환을 이용하며, 다수의 반송파(캐리어)에 데이터를 할당하여 고속 데이터 통신을 실현한다 잡음이 많은 대역의 반송파에는 데이터의 할당을 적게 할 수 있기 때문에 잡음에 강하다.

☞ QAM(Quadrature Amplitude/Phase Modulation)

회선상을 전송하는 캐리어(반송파)의 진폭과 위상각도를 바꾸어 데이터를 전송하며, 진폭-위상각 평면상의 지점에 디지털 데이터를 할당한다.

☞ ANSI(American National Standards Institute)

미국 규격협회. 미국의 공업분야의 규격 통일과 표준화를 실시하는 비영리 조직.

☞ G. lite

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