김정환* 강회일** 이동일***

여기에서는 음성과 데이터의 통합 서비스를 실현한 VoDSL에 대해 기본적인 구성요소와 요구조건, 그리고 미국의 주요 VoDSL 서비스 제공업자 및 시장 동향에 대해 살펴봄으로써, 국내 관련 업체의 연구개발 및 시장전략 수립에 기초자료로 활용되도록 하였다. ▒

I. 서 론

저명한 정보통신 컨설팅 회사인 TeleChoice는 2000년까지 미국 내에 약 370만 DSL 회선이 구축될 것으로 전망하고, 1999년 말 약 3,000만 DSL 서비스 가능 세대가 2000년까지 약 4,000만 가구로 성장하리라 예측하고 있다[1]. 이러한 상황에서, 미국의 CLEC(Competitive Local Exchange Carrier)이 여기에 음성을 첨가함으로써 통합된 음성/데이터 서비스 제공은 물론 상당한 이점을 제공한다는 점을 인식하고, 고객들에게 서비스를 제공하는 방법으로 VoDSL(Voice over Digital Subscriber Line)에 주목하기 시작하였다.

VoDSL은 VoATM(Voice over Asynchronous Transfer Mode), VoFR(Voice over Frame Relay) 또는 VoIP(Voice over Internet Protocol)로 더 정확히 기술되는데, 실제로 DSL은 이들 트래픽을 위해 전송계층을 제공할 뿐이다. 이러한 음성 솔루션들은 서비스 제공업자에 의해 DSL 데이터 전송과 함께 결합될 수 있다. 저렴한 비용으로 뛰어난 대역폭을 제공할 수 있는 DSL의 성능이 전반적으로 새로운 비즈니스 모형을 도입하였는데, 그것은 데이터와 음성을 전달할 패킷의 전송이 가능하게 되었기 때문이다.

데이터 망을 통해 패킷화된 음성이 제공된다는 것은 서비스 제공업자에 의해 널리 수용되고 있다. 무엇보다 음성과 데이터를 위해 동일한 망을 사용한다는 것은 망 대역폭을 가장 효율적으로 사용하도록 하는 것이며, 동시에 서비스 제공업자로 하여금 수입을 창출할 부가 가치형 서비스를 제공할 수 있게 해 준다. 만일 어떤 서비스 제공업자가 회선교환 품질의 음성과 데이터 서비스를 신뢰성 있게 제공할 수 있다면, 최적의 관계를 획득한 것이다.

여기에서는 VoDSL에 대한 기본적인 구성요소와 요구조건, 그리고 미국의 주요 VoDSL 서비스 제공업자 및 시장 동향에 대해 살펴봄으로써, 국내 관련 업체의 연구개발 및 시장전략 수립에 기초자료로 활용되도록 하였다.

II. VoDSL의 구성요소 및 요구조건

1. VoDSL의 구성요소

(그림 1)의 전형적인 VoDSL 망에서 보는 바와 같이[2], VoDSL은 3가지 기본 구성요소로 이루어진다: 회선-기반 음성 스위치와 패킷-기반 DSL 액세스 망 사이의 브릿지 역할을 하며 CLEC의 RSC(regional switching center)에 위치한 사업자 등급의 음성 게이트웨이(voice gateway), 고객 댁내에 설치되어 게이트웨이와 주고 받는 음성/데이터 트래픽을 다중화 시키는 통합 액세스 장비(IAD; Integrated Access Device), 그리고 관리 시스템(management system)이다. IAD는 회선/패킷 게이트웨이로도 동작하며, 가입자에게 약 16개의 아날로그 POTS 포트를 통한 표준 전화서비스와 이더넷 접속을 통한 인터넷 서비스를 제공한다.

VoDSL은 고객 댁내의 IAD와 ILEC(Incumbent Local Exchange Carrier)의 CO(Central Office)에 있는 DSLAM(Digital Access Line Access Multiplexer)간 단일 동선을 통해 제공될 수 있고, CLEC 설비에서 ILEC CO까지의 백본망 상에 단일 접속이 구축된다. CO에서 서비스 되는 음성과 데이터 트래픽은 이 단일 링크를 통해 모든 가입자에게 전송된다.

(그림 2)에는 데이터 서비스를 제공중인 CLEC이 음성 서비스 제공을 위해 추가해야 할 세부적인 망 장비를, (그림 3)에는 음성 서비스를 제공중인 CLEC이 데이터 서비스 제공을 위해 추가해야 할 망 장비를 Lucent/Copper Mountain의 솔루션으로 구현한 예를 나타낸다[3].

2. VoDSL의 요구조건

전화와 데이터의 진정한 통합 서비스를 제공하기 위해서, VoDSL 망은 회선교환 품질의 음성, 기존 인프라와의 통합, 관리 및 99.999%의 신뢰성을 제공해야만 한다.

가. 음성품질

회선교환 품질의 음성에 대한 최대의 문제는 지연 또는 지터(jitter)이다. VoDSL 전송을 위해 요구되는 디지털 패킷 전송 기법은 음성전송의 품질을 열화 시키는 지연을 수반한다. 기존 음성망에서는 지터로 인한 에코를 제거하기 위해 에코 소거기를 오랫동안 사용해 왔다. 패킷화 된 음성 환경 내에서 지터를 제거하기 위해, VoDSL 플랫폼은 VoDSL 접속의 종단이나 망 상의 한 지점(일반적으로 CPE)에서 에코 소거를 제공할 필요가 있다.

나. 기존 인프라와의 통합

기존의 DSL 인프라 및 음성교환 인프라 내에 VoDSL을 통합하는 것은 도입에서 반드시 요구되는 사항이다. Class 5 스위치는 기존 음성 서비스 전송의 핵심으로, DSL의 도입은 2가지 기본적인 망 모델을 생성한다. 몇몇 경우, DSLAM과 Class 5 스위치는 모두 CO에 위치하고, 다른 경우, DSLAM은 데이터 서비스 제공을 위해 다중 CO에 설치되고, 단일 CO Class 5 스위치는 모든 음성 트래픽을 조절한다. VoDSL 플랫폼은 두 모형을 지원할 필요가 있다.

다. 관리

PSTN 망과의 통합 및 부가가치 서비스 도입 능력은 VoDSL 플랫폼을 효율적으로 관리할 수 있는 성능을 필요로 한다. 고객 댁내 장비(CPE: customer premise equipment) 관리는, 어떠한 CPE 속성이나 소프트웨어 업그레이드가 게이트웨이를 통해 이루어지도록 하는, 단일 인터페이스에 의한 음성 게이트웨이를 통해 이상적으로 이루어질 것이다.

관리는 또한 PSTN의 기존 Network Management와 Operation Support Systems(NMS와 OSS) 내에서 작업할 수 있는 성능을 포함한다. 이를 위한 한가지 방법은 디지털 루프 캐리어(DLS: Digital Loop Carrier)를 에뮬레이션 하는 것이다. 데이터 서비스를 위해 마련한 PVC (Permanent Virtual Circuit)에 더해, CPE에서부터 음성 서비스 게이트웨이까지 음성 서비스를 위한 부가적인 PVC가 구축되어야 하는데, 이것은 기존의 OSS를 통해 이루어질 수 있다. 이러한 방법으로 DLS를 에뮬레이션 함으로써, VoDSL은 DLC 관리를 위해 이미 개발된 OSS 및 NMS 플랫폼으로부터 이점을 얻을 수 있다.

라. 신뢰성

기존의 음성망과 동일한 신뢰성은 VoDSL의 도입을 위한 절대적인 요구사항이다. 기존의 전화 시스템에서는 99.999%의 신뢰성이 요구되고 있다. 이렇게 높은 수준의 신뢰성을 만족시키기 위해, VoDSL 시스템의 아키텍처는 완전한 잉여성(redundancy)을 가져야 한다. 라인 카드는 물론 뒤 판, 전력공급원 등 시스템의 모든 부분은 고장에 대해 보호되어야 한다.

초기 VoDSL 시스템의 신뢰성을 평가하는 한가지 방법은 Bellcore에서 정의한 NEBS (Network Equipment Building Standards) 보증을 이용하는 것인데, 이것은 전화망의 신뢰성 요구치를 특별히 다루고 있다. NEBS Level 3 요구치를 만족시키기 위한 음성 게이트웨이의 성능이 VoDSL 플랫폼의 신뢰성을 보장하는 중요한 요인이 된다.

III. 미국의 주요 VoDSL 사업자 현황

현재 VoDSL은 초기 단계이지만, VoDSL을 Class 5급 품질의 음성으로 교체하기 위해 노력하는 업체들이 시장을 가속화 시킬 전망이다. CopperCom Inc., Jetstream Communications Inc., 그리고 TollBridge Technologies Inc. 등 3개 제공업자가 서비스 시장을 개척하고 있는데, 모두 뛰어난 마케팅 노력으로 주목을 받고 있다.

1. CopperCom

CopperCom은 1997년 4월 Advent International, Hambrecht & Quist, Unterberg Towbin, Intel 등의 투자로 실리콘 밸리에 설립된 이후, VoDSL 시장에서 매우 신중하고 분석적인 접근법을 취하여 왔다. 시장 진입은 몇 가지 기본적인 연구로 개시되었는데, 9개월 동안 60여 서비스 업체로부터 그들의 음성과 데이터 요구에 대해 인터뷰를 하여, 그 결과를 회사의 VoDSL 제공 방식을 구성하는 기초로 삼았다. 당초 ISDN 회사에서 VoDSL로 재편한 Jetstream과는 달리, CopperCom은 처음부터 그들의 모든 역량을 VoDSL에 쏟아 부었다.

CopperCom의 솔루션인 CopperComplete DSL 아키텍처는 CopperCom MXR과 Copper Com 게이트웨이, 그리고 서비스 관리 플랫폼인 CopperCommander로 구성되어 있다. MXR은 16대의 전화기, 팩스, 키 시스템, PBX 및 이더넷 LAN을 지원하는 CPE이다. 모든 데이터 및 음성 트래픽을 단일 DSL 회선으로 패킷화시키는 MXR을 PC와 접속 시킨다. 데이터 트래픽은 하나의 ATM 스위치로 모여져 적절한 ISP로 전달되며, 음성 트래픽은 CopperCom 게이트웨이에 모인다. 게이트웨이는 패킷화된 음성을 다시 통상적인 음성 신호로 변화시켜 Class 5 스위치로 보내는 사업자 등급의 NEBS-호환 플랫폼이다. 그리고, CopperCommander는 포괄적인 VoDSL 구축 및 관리 솔루션으로 서비스 통합, 창출, 보증, 회계업무 등의 작업을 수행한다.

opperCom은 DSL 하드웨어 제조업체들과 전략적인 제휴를 활발히 진행하고 있으며, 주요 ILEC과도 시험을 개시한 바 있다. DSL 서비스 도입에 가장 진취적인 ILEC인 US West도 2000년 상반기에 CopperCom 제품을 시험할 예정이다. CopperCom은 현재 10~15개의 실험실 시험을 진행하고 있다. ILEC 시장에 대한 CopperCom이 초점을 두는 이유는 MXR 100 IAD의 위치 때문인데, CopperCom은 ILEC이 일반 고객들에 접근하는 가장 빠른 경로이며, CLEC은 조만간 일반 고객들에게 신경을 쓰지 않을 것으로 예측하고 있다. 그러나, 그들의 플랫폼은 소기업 환경에도 적합하도록 되어 있다.

(그림 4)에는 CopperCom의 MXR IAD와 게이트웨이를, (그림 5)에는 VoDSL 망 구성 예를, 그리고 (그림 6)에는 서비스 관리 플랫폼인 CopperCommander의 동작 예를 나타낸다.

2. Jetstream

Jetstream Communications Inc.는 California의 Los Gatos에 있는 민간회사로, 기존의 ATM, 프레임 릴레이 및 DSL 기술을 포함하는 접근법을 이용하고 있다. Unity라고 불리는 Jetstream 제품군에는 CPX-1000 게이트웨이와 IAD가 포함되어 있는데, IAD는 어떠한 로컬 설비도 필요로 하지 않는다. 모든 구성은 집중화 된 Jet-EMS(Element Management System)를 통해 이루어지는데, 동작중인 DSL 회선상에 IAD가 설치될 경우, 그것은 CPX-1000에 의해 자동으로 등록되고 활성화 된다.

Jetstream 솔루션의 핵인 CPX-1000 음성 게이트웨이는 사업자의 RSC에 설치되며 기존의 ATM 교환기와 DSLAM을 이용한다. Unity-호환 IAD는 고객 댁내에 설치되어, DSL이나 무선회선과 접속되고 약 24개 아날로그 POTS 회선을 통한 표준 로컬 전화 서비스와 이더넷 접속을 통한 인터넷 액세스를 제공한다.

(그림 7)에는 Jetstream의 IAD-801, IAD-FLEX 및 CPX-1000를, (그림 8)에는 VoDSL 망 구성 예를 나타낸다.

Jetstream이 자체 IAD를 제조하고는 있지만, 몇몇 장비 제조업체들과 라이센스 협정을 맺고 있다. 또한, Jetstream은 서비스 제공업자를 위한 단-대-단 구성을 제공하기 위해 몇몇 DSLAM 제조업체와도 시험 및 공동 마케팅 협정을 체결한 바 있다.

Jetstream은 Rhythms NetConnections Inc.와 같은 주도적 CLEC들과 많은 현장시험을 수행하였는데, Rhythms는 현재 20개 지역에서 서비스를 제공이고 2000년 말까지 50개 지역으로 시장을 확대할 예정이다. 또한, MCI WorldCom Inc.는 물론 Covad Communications Co. 및 Logix Communications Enterprises를 포함한 다수의 CLEC들과 Unity 플랫폼을 시험한 바 있으며, 2000년 2월말 현재 31개 현장시험을 수행중이다.

동시에 Jetstream은 그들의 Unity 플랫폼과 호환될 수 있는 장치를 제공하기 위해 DSL 모뎀 및 DSLAM 제조업체와의 파트너쉽 프로그램을 진행한다고 발표하였는데, Alcatel 및 Nortel과 OEM 파트너쉽을 체결한 상태이다.

Jetstream이 CLEC에 초점을 맞추었던 당초의 계획은 확대되어 ILEC까지 포함하게 되었는데, 그것은 여전히 ATM에 대한 의존성 때문이다. 그러나, 양 진영의 요구를 전부 만족시키는 것은 쉽지 만은 않다. 인프라 또는 망 관리 측면에서 나오는 요구가 달라, CLEC은 CO 쪽에서 일반적으로 전개하여 ATM 스위칭을 통해 DSLAM으로 넓은 지역에 서비스를 제공하지만, 반대로 ILEC은 어떠한 ATM 스위칭도 없이 모든 CO에 VoDSL을 일반적으로 분배한다. 대비되는 접근법은 다른 회선 카드와 소프트웨어를 필요로 한다.

3. TollBridge

TollBridge Technologies Inc.는 1998년 3월 California Sunnyvale에 설립되었다. Jetstream이나 CopperCom에 비해 각광을 받지는 못하고 있지만, 그들의 솔루션은 경쟁력을 갖추고, 독특하고 유연한 접근법을 제공하고 있다.

CLEC을 목표로 삼고 있는 TollVoice 솔루션은 TB50 CPE, TB200 로컬 교환 게이트웨이, 그리고 TollView EMS(Element Management System)로 구성되어 있다. TollVoice 솔루션은 IP-기반이어서, 모든 DSL 형태, 무선, 케이블 또는 T1 등 다른 광대역 액세스 기술과 함께 동작하며, 호 대기, 음성 우편, 911 긴급 서비스, 411 정보 서비스 등과 같은 전통적인 음성 서비스를 확실히 지원하고 있다. TollBridge는 Lucent와 Nortel의 Class5 스위치와 상호 운용성이 있다고 주장하고 있다.

TollVoice 시스템은 기존의 일반적인 아날로그 및 디지털 전화 인터페이스를 지원한다. 관리 시스템은 서비스 제공업자로 하여금 CO에서 서비스를 준비시켜 적절한 Class5 스위치로 연동시킬 수 있도록 해 준다. 8개 음성 포트를 지원하는 TB50은 1,000 달러 미만으로 판매되고 있는데, 현재 다른 어떤 솔루션보다 포트 당 비용이 최저이다. TB200은 사업자급으로 확장성과 잉여성이 높은 1,000~10만 가입자 규모로 DS3(광대역)와 DS1(스위치) 인터페이스를 지원한다. (그림 10)에 TB50과 TB200 제품을, (그림 11)에는 TollBridge의 VoDSL 망 구성 예를, 그리고 (그림 12)에는 TB200 시스템 아키텍처를 나타낸다.

(그림 12) TB200 시스템 아키텍처

현재 TollBridge는 ICG Communications 및 ChoiceOne Communications와 공동으로 시험을 수행하고 있다.

4. MCK

MCK는 원래 전통적인 회선교환 음성의 효율성을 향상시키는 기술개발에 뛰어난 활약을 한 업체로 VoIP 성능을 가진 회선-기반 PBX 확장 제품군을 개발해 왔다. 이 제품들은 기업들이 DSL과 같은 광대역 접속을 통해 지사와 재택근무자들에게까지 PBX 성능을 확장 시킬 수 있도록 해준다. MCK는 지사에 대한 액세스 대안으로서 DSL을 설치하는 기업들에게 상호 운용성을 보장하고 가시적 효과를 높이기 위해 Paradyne, Copper Mountain 및 3Com과 파트너 관계를 맺고 있다.

MCK 솔루션의 게이트웨이 컴포넌트는 서비스 제공업자 측의 Class5 스위치보다는 기업 PBX와 인터페이스 한다. MCK의 솔루션은 소규모의 단독 사무실에는 적합하지 않으며, 대신 대기업에서 설치해 놓은 전통적인 인프라에 대한 대안이 되고 있다. (그림 13)에는 MCK의 망 구성 예를, <표 1>에는 MCK의 주요 DLE(Digital Line EXTenders) 제품을 비교하였다.

5. Paradyne/A.G.Communications/Lucent

Paradyne과 A.G.Communications은 공동으로 기본적으로 일반 고객 시장을 겨냥해 SuperLine이라는 통합된 음성/데이터 솔루션을 개발해 왔다. SuperLine은 부가적인 음성 회선을 제공하기 위해 단일 DSL 접속을 이용한다. SuperLine 기술은 POTS 분배기 없이 기존의 가정 내 회선을 통해 운용되는데, 이 말은 SuperLine IAD를 고객이 쉽게 설치할 수 있어서 서비스 제공업자가 집으로 기술자를 보낼 필요가 없다는 것으로, 이러한 점이 서비스 제공업자에게는 흥미를 더욱 끄는 계기가 되고 있다. 앞에서 기술한 다른 시스템과 마찬가지로, SuperLine은 Paradyne이 독자적인 특허를 가진 단-대-단 솔루션이다.

AG Communications의 모회사인 Lucent Technologies는 이 솔루션을 재판매 하고 있는데, 주요 미국계 사업자들에게 큰 호응을 얻고 있다. 예를 들어, DSL 전개의 열렬한 신봉자인 GTE는 SuperLine 기술을 이용해 시험을 하고 있다.

(그림 14)에는 Paradyne/A.G.Communications 의 SuperLine 망 구성 예를 나타낸다.

IV. 미국의 VoDSL 서비스 시장 전망

Cahners In-Stat Group이 발표한 보고서에 따르면[4], 미국에서는 20~49명 정도의 소기업이 VoDSL 서비스를 위한 목표시장이 될 것이며, 2000년 VoDSL은 약 10억 달러 규모의 시장을 형성할 것으로 전망된다.

미국에서 VoDSL 서비스에 대해 소기업이 큰 기회를 제공하는 이유로 다음을 들고 있다:

또한, 20~49명 정도의 소기업이 VoDSL 서비스에 가장 잘 맞는 이유에 대해서는 위의 요인 이외에 다음과 같은 요인을 들고 있다:

실제로, Cahners In-Stat Group이 VoDSL 서비스의 초기 목표시장으로 보고 있는 20~49명 규모의 소기업은, <표 2>에서 보는 바와 같이, 1999년도에 약 75억 달러 규모의 음성서비스 시장을 형성하고 있다.

한편, Cahners In-Stat Group은 예측기간 동안 일반 고객과 SOHO 시장은 VoDSL 솔루션에 대해 뚜렷한 기회를 나타내지 못할 것으로 예측하고 있는데, 그것은 저렴한 VoDSL의 이점이 이들 시장에서 명확하지 않기 때문이다. 이들은 앞으로 2년 이상 아날로그 접속을 지속할 전망이다.

<표 3>에서 보는 바와 같이, 20~49명 규모의 소기업은 2001년까지 거의 대부분 VoDSL을 도입할 것이며, 2002년에는 소기업 시장에서 두 번째로 규모가 큰 10~19명 규모의 소기업으로 VoDSL 보급률이 내려갈 것으로 예측된다.

Cahners In-Stat Group의 VoDSL 시장 예측은 다음을 가정하고 있다:

V. 결 론

음성 망에서 요구하는 매우 높은 신뢰성과 품질 때문에, 동선을 통해 VoDSL 서비스를 제공하기 위한 하부 기술은 많은 논란의 대상이 되어 왔다. 주요 솔루션 업체들 중CopperCom과 Jetstream은 공중망의 ATM-중심에 기대고 있고, TollBridge는 통합 계층으로서 IP를 내세우고 있다.

패킷화된 음성은 망에 몇 가지 잠재적인 문제점을 야기시킨다. 지연에 둔감한 데이터와 지연에 매우 민감한 음성을 혼합함으로써, 망에서의 폭주는 고품질의 음성 전송을 불가능하게 만들 수 있다. 이러한 점이 폭주 기간동안 음성 트래픽에 우선권을 주고 데이터 트래픽은 버퍼에 넣어두기 위한 요구사항을 낳았다. ATM의 기존 QoS 특성과 짧고 고정된 셀 크기는 이러한 유형의 우선성을 수행하기 위해 설계되었다. IP는 트래픽에 우선성을 부여하기 위해 설계된 것이 아니므로, IP 내에서 QoS 특성을 구현하는 것은 쉽지 않지만, IP의 다음 버전인 IPv6는 이러한 문제를 경감시키고, ATM과 유사한 QoS 특성을 제공할 것으로 전망된다.

한편, 미국의 VoDSL 서비스 시장 동향 자료에서는 20~49명 정도의 소기업이 VoDSL 서비스를 위한 목표시장이 되어 있으나, 국내에서는 신규 대단위 아파트 단지 형성과 함께 DSL 서비스가 가능한 망이 구축되고 있는 실정이어서, 소기업은 물론 개인 고객을 대상으로 한 시장이 성장할 잠재력을 가지고 있다. 이러한 추세에 맞추어 국내 관련 업계에서는 수입 의존도가 높은 장비의 국산화 연구개발 노력이 어느 때보다 시급하다.

<참 고 문 헌>