가입자 망에서의 고속 액세스를 위한 솔루션

1990년대에 들어서 PC가 급격히 보급되기 시작하고 이에 따라 자연스럽게 인터넷 이용자 수도 폭발적인 증가 추세를 보이고 있으며, 또한 소비자의 서비스 내용에 대한 욕구도 점점 더 복잡한 형태의 멀티미디어 정보 서비스로 옮겨감에 따라, 고속 광대역 멀티서비스는 잠재적으로 거대한 시장을 형성할 것으로 전망되고 있다.

이와 같은 추세를 반영하여 최근에 이르러서는 고속의 데이터 서비스를 제공하기 위한 네트워크를 구축하기 위하여, CATV사들은 기존의 케이블 TV망을 사용하는 케이블모뎀 시스템의 개발에 중점을 두고 있는 반면, 전화회사는 기존의 동선을 기반으로 하는 xDSL을 중점 개발하고 있다. 그러나 고속 광대역 멀티미디어 서비스를 위한 기반으로는 광가입자망의 구축이 최종 모양이라는 데 이견이 있을 수 없으며, 케이블모뎀이나 xDSL의 도입은 이를 위한 중간 단계로 보는 시각이 많다.

광가입자망의 구축은 각 가입자 댁내까지 광섬유를 매설하는 FTTH(Fiber To The Home)가 최종 목표로 되어 있지만, 이를 위해서는 막대한 초기 투자 비용이 요구되므로 그 대안으로 FTTN(Fiber To The Neighborhood)과 HFC(Hybrid Fiber Coax) 등의 개념이 등장하여 빠른 속도로 전개되고 있다. FTTN은 FTTB(Fiber To The Building), FTTC(Fiber To The Curb, Fiber To The Cabinet) 등의 개념을 모두 수용하는 것으로서 광섬유를 가입자 근처까지 매설하고 여기서부터 가입자 댁내까지는 동선 등의 기존의 인프라(Infrastructure)를 적절히 활용하여 광대역 서비스를 전송하는 비교적 경제적인 해결책이다. 동선쌍을 이용할 경우, VDSL을 사용하여 최대 52Mbps(하향)/6.4Mbps(상향) 혹은 양방향으로 26Mbps까지 전송이 가능하다. HFC(Hybrid Fiber Coax)도 FTTN의 일종으로 가입자 댁내까지 동축케이블(Coaxial Cable)을 이용하여 아날로그 비디오를 전송하면서 동시에 케이블모뎀을 통해 광대역의 데이터를 전송하는 것이다.

1. 유선 고속 액세스 솔루션

액세스 망의 투자에는 많은 시간과 막대한 비용이 소요되므로 단일의 액세스 망을 통해 다양한 서비스를 동시에 제공할 수 있다면 바람직할 것이다. 이러한 의미에서 고속 액세스 망에는 기존의 설비를 활용할 수 있는 방안이 우선적으로 고려되고 있으며, 기존의 동선 시설을 최대한 활용하기 위한 xDSL(x-Digital Subscriber Line)기술과 CATV 방송을 위하여 구축된 동축 케이블을 활용하기 위한 케이블모뎀(Cable Modem)기술 등이 유망하다. 이들 기술들은 본격적으로 광섬유를 이용한 액세스 망이 구축되기 전의 광대역 전송기술로써 기대되고 있으며, 광섬유 액세스 망이 구축된 이후에는 상호 보완적인 역할을 수행할 수 있을 것으로 기대되고 있다.

가. xDSL

xDSL은 1989년 Bellcore에서 기존의 전화선(동선)을 사용하여 비디오, 영상, 고화질 그래픽, 및 Mbps 데이터 속도의 정보를 전송하기 위해 제안된 개념이다. 기존 모뎀이 3.4KHz까지의 POTS(Plain Old Telephone Service) 대역만을 이용하는데 반해, xDSL은 훨씬 넓은 주파수 영역을 이용함으로써 동선을 통하여 수 Mbps에서 수십Mbps에 이르는 전송속도를 제공할 수 있다.

(그림 2)는 xDSL모뎀의 구성을 보여주고 있으며, xDSL의 가장 큰 특징은 기존의 공중 전화망에서 사용 중인 동선 선로를 그대로 사용한다는 점과 함께 스플리터(Splitter)를 통해 전화와 모뎀 신호를 분리시키므로 단일 선로를 통해 고속 모뎀과 일반 전화를 동시에 사용할 수 있다는 점이다.

xDSL의 회선부호화(Line Coding) 방식에는 QAM(Quadrature Amplitude Modulation)방식, CAP(Carrierless Amplitude and Phase)방식 및 DMT(Discrete MultiTone)방식이 있으며, ANSI(American National Standards Institute)와 ETSI에서는 DMT방식을 표준으로 채택하고 있다.

QAM방식은 선로상으로 디지털 데이터를 전송하기 위해 직교 반송파로 변조하여 송신하며, 수신단에서는 이 직교성(orthogonality)을 이용하여 연속된 데이터 스트림을 검출하는 방식이다. CAP방식은 QAM방식과 유사한데 전송 데이터를 2개의 기저대역으로 분할하여 ? /2의 위상차를 갖는 힐버트 변환 페어에 의해 각각을 정위상(in-phase)과 직각 위상(quadrature-phase)으로 변조한 후 두 신호를 합하여 전송한다. DMT방식은 다중 반송파에 의한 변복조 방식으로 가입자 선로를 통해 디지털 데이터의 전송을 위해 음성 및 데이터 정보 채널을 256개의 서브 채널로 분할하여 사용하며 각 서브 채널에 데이터를 할당하여 전송하는 방식이다. 특히 DMT 방식은 고주파수 레벨에서 부딪히게 되는 심각한 왜곡 현상을 보완하기에 매우 적합한 것으로 알려져 있다.

나. 케이블모뎀

케이블모뎀은 CATV망을 이용하여 인터넷과 같은 고속 데이터 액세스를 가능하게 하는 접속장치로서, PC 등 CPE(Customer Premise Equipment)가입자 장치와 CATV망의 헤드엔드 장치에 위치하여 양측간에 디지털 데이터를 아날로그 링크를 통해 송수신 할 수 있도록 한다.

2. 무선 고속 액세스 솔루션

무선을 이용한 광대역 액세스 망으로는 MMDS(Multichannel Multipoint Distribution Service), LMDS(Local Multipoint Distribution Service), MBS(Mobile Broadband System)등이 고려되고 있다. 이 밖에 CDMA나 TDMA 등을 이용한 WLL(Wireless Local Loop), Spaceway와 같은 위성을 이용한 각종 데이터 서비스, IMT-2000 등도 새로운 무선 액세스 망으로 볼 수 있으나 데이터 전송 속도는 최대 2Mbps에 불과하다. 이러한 광대역/협대역 무선 액세스 망 기술들은 xDSL 혹은 케이블모뎀 등의 유선 액세스 망과 경쟁관계에 있기도 하지만, 이 보다는 무선만이 가지고 있는 이동성을 이용, 유선망과의 연계를 통한 보다 나은 서비스의 제공 및 천재지변 발생시의 긴급 백업(Emergency Backup) 등의 측면에서 그