※ 본 강좌는 PC라인 2001년 9월호에 연재된 내용입니다.
우리나라는 1995년부터 케이블 TV 시대가 본격적으로 시작되었다. 케이블 TV방송은 광대역, 다채널, 쌍방향기능을 갖추어서 여러가지 부가서비스가 가능하다.
국내의 케이블 TV 전송망은 광케이블(Optical Fiber)과 동축케이블(Coaxial)로 구성된 HFC(Hybrid Fiber Coaxial) 망으로서, CATV 헤드엔드로부터 가입자 가정으로의 하향신호와 가입자 가정으로부터 CATV 헤드엔드로 전송되는 상향신호의 전송이 가능한 양방향 시스템이다.
HFC 망은 아날로그 비디오신호뿐만 아니라 디지털 비디오신호도 동시에 전송할 수 있기 때문에 아날로그 TV와 디지털TV가 혼재될 2001년부터 2010년까지 아날로그 서비스와 디지털 서비스를 동시에 지원하게 된다.
또한 케이블TV망에서는 케이블전화, 디지털비디오등 여러가지 부가적인 서비스가 가능하며, 특히 케이블 모뎀을 사용한 초고속 인터넷 서비스는 ADSL에 비하여 경제적으로 설비가 가능한 서비스이다.
1998년 7월부터 두루넷에서 케이블TV망을 이용한 케이블모뎀 서비스를 하면서부터 케이블TV망의 중요성이 부각되었고, 현재는 케이블TV를 보는 사람들보다 케이블모뎀을 사용하는 사용자의 수가 훨씬 많아져서 주객이 전도된 상태이다. 그리고, 조만간 케이블TV망을 사용한 VOIP 전화서비스가 시작될 전망이며, 몇 년후부터는 디지털TV 방송도 케이블TV망을 사용한다고 하니, 케이블TV 선로는 가정의 다양한 통신 서비스를 가능하게 하는 일종의 통합 통신선로가 될 것으로 예상된다.
이렇게 유용한 케이블 모뎀을 사용한 초고속 인터넷 서비스에 대하여 자세히 알아보고 최적화 하는 방법을 알아보자.
1. 케이블모뎀 개요
케이블모뎀은 CATV망을 이용하여 고속 데이터 액세스를 가능하게 하는 접속장치로서, PC 등 가입자장치와 CATV망의 헤드엔드 장치에 위치하여 양측간에 디지털 데이터를 아날로그 링크를 통해 송수신할 수 있도록 한다. 케이블모뎀은 기존의 전화선을 이용한 아날로그 모뎀이나 ISDN 모뎀에 비해 속도가 빠른 장점을 갖고 있다.
케이블 모뎀을 구현하는 방법에는 두 가지 형태가 있을 수 있다. 하나는 다운스트림(상향) 전송과 업스트림(하향) 전송 모두를 CATV망을 통해서 구현하는 방법이고, 다른 하나는 다운스트림 전송만 케이블 TV망을 사용하고 업스트림 전송은 전화선을 이용하는 방법이다. 상향 전송 시 전화선을 사용하게 되면 구현은 용이해지지만 모뎀 사용 중에 전화를 계속 사용해야 하며, 속도가 떨어지는 단점이 있어 국내에서는 양방향이 모두 되는 HFC망에서만 서비스가 되고 있다.
CATV망은 빠른 속도와 신뢰성을 보장하면서 케이블 선로를 통해 데이터를 보내는데 이용되는 매개체로 그 속도가 1.5Mbps에서 30Mbps까지 이르고 있다. CATV망에서는 750MHz의 대역폭을 허용하고 있으며, 케이블모뎀에 의해 이용되는 30Mbps 데이터 스트림을 제공하기 위해 6MHz채널이 할당되어 있다.
2. 변조 방식
이러한 케이블 모뎀이 사용하는 변조 방식으로는 64QAM(Quadrature Amplitude Modulation), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), DQPSK(Differential QPSK), BPSK(Binary PSK), S-CDMA(Synchronous Code Division Multiple Access)가 있다.
하향 전송 변조 방식으로는 6MHz 채널에서 최대10~30Mbps까지 지원이 가능한 64QAM 방식을, 상향 전송 방식으로는 QPSK를 가장 많이 사용하고 있다.
3. 표준 동향
케이블모뎀과 관련하여, 현재 두 가지 주요한 표준이 있다. 하나는 MCNS(Multimedia Cable Network System)의 DOCSIS(Data Over Cable Service Interface Specification)이고, 다른 하나는 IEEE(Institute of Electronic and Electrical Engineering)의 802.14 WG이다. 이 두 표준은 서로 많은 차이가 있다. IEEE 802.14 WG 표준은 ATM(Asynchronous Transfer Mode)을 지향하고 있는데, 그 이유로는 ATM이 통합 비디오, 음성 및 데이터 트래픽을 위한 QoS(Quality of Service)를 보장하고 있기 때문이다. 이에 반해 MCNS의 표준은 가변 길이 팩을 이용, 가입자의 요구와 적당한 시스템 가격을 충족시키는 쪽으로 방향을 맞추고 있다. 현재는 MCNS의 DOCSIS가 저렴한 가격을 바탕으로 시장을 주도하고 있다.
4. 케이블모뎀 구성
케이블모뎀 시스템은 크게 헤드엔드와 분배망, 그리고 사용자 영역의 세 부분으로 나눌 수 있다. 통상적으로 헤드엔드의 모뎀을 CMTS(Cable Modem Termination System), 사용자의 모뎀을 CM(Cable Modem)으로 구분하고 있다.
헤드엔드에는 IP 트래픽을 처리하는 서버나 라우터와 같은 장비, 케이블모뎀과 WAN 또는 지역 서버 사이에서 데이터를 라우팅해 주는 스위치, 상향채널 및 하향채널의 대역폭 등을 관리하는 채널 제어기, WAN과의 접속 장치, 망과 가입자를 관리할 수 있는 시스템, 그리고 헤드엔드 모뎀 등을 포함하고 있다. 이러한 헤드엔드의 장비들과 사용자 측의 케이블 모뎀이 완벽하게 정합이 이루어져야 한다.
분배망은 HFC망이며 양방향으로 모두 신호의 전송이 가능해야 한다. 헤드엔드에서 각 가입자 셀의 중심까지는 성형 구조의 광섬유망으로 연결되며 가입자 셀에서 각 가입자까지는 트리 앤드 브랜치(Tree-and Branch) 구조의 동축케이블 망으로 연결된다.
케이블모뎀 서비스를 분류해보자.
ADSL은 전화국과 집과 연결되는 한국통신형 ADSL서비스와 아파트 앞까지 연결되는 하나로통신형 ADSL 서비스로 나누어 볼 수 있다.
이와 비슷하게 케이블모뎀 서비스도 망을 구분하여 다음과 같이 나누어볼 수 있다.
1. 공용망 서비스
위에서 설명했듯, CATV망을 이용한 케이블모뎀 서비스이다.
보통 종합유선방송사인 SO에서 케이블망을 관리를 하고 ISP에서는 그 망을 빌려서 초고속 인터넷 서비스를 한다. 따라서 이 공용망에서 사용하는 사용자는 케이블TV도 볼 수 있다. 물론 케이블TV를 보기 위해서는 케이블TV도 가입을 해야 하지만… 뒤에 가입을 안하고도 볼 수 있는 비법(?)을 알려주겠다.
2. 자가망 서비스
자가망 서비스는 SO가 없는곳에서 서비스를 하기 위하여 ISP에서 케이블망을 설치한 지역을 말한다.
따라서 CATV신호가 없는 완전한 데이터 전용선이라 할 수 있다. CATV신호가 없고, 데이터 전용이므로 노이즈가 적어서 좋다고 할 수 있다. 하지만, 실제로 일반 사용자가 느끼는 것은 단지 CATV를 볼 수 없다는 점이다.
3. M-ISP 서비스
작년 하반기부터 각 ISP에서 독자적으로 CATV망을 설치하는 적극성을 보였지만, 정부 및 수많은 사람들이 중복투자에 대한 문제점을 제기하고 나서서 각 ISP에서 망에 투자를 하지 않고, 한국통신 자회사인 파워콤에서 망을 새롭게 설치한 이후 각 ISP에서는 백본을 연결하여 파워콤의 망을 빌려쓰는 형태이다. 따라서 M-ISP지역도 CATV는 볼 수 없다.
M-ISP 서비스의 특징은 어떤 것을 사용하더라도 비슷하다라는 특징이다. 백본도 중요하지만, 현실적으로 가입자단의 망 품질에 따라서 속도의 차이가 많이 차이가 난다. 따라서 M-ISP지역에서는 각 ISP별로 속도차이는 많이 나지 않을 것이다. 그렇기 때문에 M-ISP지역에서는 가격이 저렴한 서비스를 사용하는 것이 현명하다.
공유접속망의 트래픽에 대하여…
1. Web상에서의 정보 전달 형태
케이블TV망과 같은 공유 접속망을 이용한 인터넷 접속과정은 사용자가 Web 페이지의 다운로딩을 요구하며, 그 페이지의 마지막 비트까지 전송받는 일련의 작업으로 이루어 진다. 사용자에게로의 전송이 완료된 후, 그 페이지를 검색하는 시간 동안에 데이터의 흐름은 정지된다. 또 다른 링크로 접속할 때 다시 정보의 전달이 시작된다. 이러한 일련의 작업은 버스티한 트래픽의 흐름이 이루어진 후에는 일시적으로 데이터의 흐름이 정지되는 것이다.
일반적인 Web Surfing 과정에서의 정보의 흐름 특성을 분석하기 위하여 홈 페이지를 담고 있는 서버와 PC간의 정보의 흐름을 추적하는 Web Surfing 실험 결과는Web을 접속할 때 극도의 버스티한 데이터의 흐름을 관찰 할 수 있으며, 다음 페이지로 이동전에 일정시간의 휴지기를 갖는다는 것이 발견된다.
이런 트래픽 데이터의 버스티한 특성은 다수의 사용자가 동시에 케이블TV전송망을 원활히 공유할 수 있다는 것을 증명한다. 즉, 한명의 사용자가 광대역 전송매체에 접속되어 고속으로 버스티한 정보 전달 기간을 가진 후 정지하고, 또 다른 사용자가 첫번째 사용자의 정지 기간동안에 데이터를 수신하는 과정은 망의 통계적 다중화의 기능으로 설명된다.
2. 케이블모뎀의 동시 사용자 증가에 따른 망의 성능 변이
다수의 사용자가 케이블TV망과 같은 공유 접속망을 동시에 이용할 때, 가장 필요한 것은 망의 조율과 시간 분배를 담당하는 MAC(Media Access Control)이다. 이는 모든 사용자가 다른 사용자의 성능에 영향을 미치지 않도록 주어진 대역을 효과적으로 공유하는 것으로, 사용자의 대역폭 분배, 다른 사용자의 중재, 모든 사용자의 사용상태를 추적함으로써 망 자원을 효율적으로 이용하는데 그 목적이 있다.
케이블TV망과 같은 공유 접속망에서, 인터넷을 접속하려는 동시 사용자가 200명을 넘었을 때, 부분적으로 지연이 나타나며, 400명에 이를 때에는 통상적인 Web surfing 소요시간의 2배 정도가 요구된다. 또한 400명의 케이블모뎀 동시 사용자의 경우에도, 128kbps의 ISDN커넥션보다 망 성능에 있어 안정됨을 볼 수 있으며, 국내의 케이블TV망의 한 셀(cell)로 분류된 가입자 수인 2,000명중에서 500명이 동시에 사용할 때의 성능은 28.8kbps의 전화모뎀의 속도와 비슷한 결과를 보인다.
따라서 케이블모뎀 서비스의 인터넷 속도는 동시 사용자의 수가 가장 큰 영향을 미치게 된다.
공짜로 CATV 시청하기
공용망 서비스 형태의 케이블모뎀 서비스를 사용하면 CATV신호가 들어오게 된다. 따라서 공용망 서비스 지역에서 케이블모뎀서비스를 사용하는 경우에는 누구나 CATV 신호를 받을수 있다. 이것은 다시 말해서 CATV를 시청할 수 있다는 말과 일맥 상통한다. 확인하는 방법은 간단하다. 케이블 모뎀에 꽂혀있는 케이블선을 빼서 티비에 연결하는 것으로 간단히 확인해 볼 수 있다.
만약 TV가 나온다면 CATV망을 이용하여 더욱 깨끗한 일반 티비방송을 볼 수 있고, 또한 스크램블에 걸리지 않은 CATV방송을 볼 수 있다. 실제 보이지 않게 스크램블을 걸어놓은 방송채널을 적다.
티비를 보기 위해서는 과 같이 구성을 하면 된다. 물론 TV수신카드가 있다면 완벽한 멀티미디어 시스템으로 구성이 된다.
그런데, 이렇게 연결하는데 한가지 주의해야 할 점이 있다. TV를 케이블을 그냥 연결하게 되면 TV에서 발생하는 상향잡음이 주변 케이블모뎀 서비스를 사용하는 사용자 모두에게 영향을 미칠수 있다.
따라서 이것을 방지하기 위해서는 고대역 통과 필터를 사용해야 한다. 고대역 통과 필터는 CATV관련 기자재를 판매하는 전문점을 찾으면 된다.
참고로 TV수신카드용 스크램블을 지워주는 프로그램도 있다. 하지만, 이 프로그램은 본지에서 다룰 수 있는 내용은 아니라고 판단이 들어 소개는 하지 않도록 하겠다.
필자는 OnAir 2라는 TV수신카드를 2년간 사용해 왔다. 역시 케이블모뎀 사용자에게는 TV수신카드는 필수라 생각들며, 수많은 TV수신카드중에서 필자는 역시 OnAir 2를 추천하고 싶다.
케이블 모뎀의 성능
상식적으로 어떠한 제품이라도 성능차이가 난다. 하물며 수많은 케이블모뎀들의 성능은 어떨까?
현재는 케이블모뎀 서비스업체에서 공급하는 모뎀을 쓸 수 밖에 없는 상황이다. 하지만, 향후 자급제를 실시하게 되면 케이블모뎀도 여러분들이 좋은 제품을 골라서 구입할 수 있을것이다.
현재 케이블모뎀중 성능이 좋다고 알려진 제품은 여러 인터넷 게시판에 올라온 것 처럼 주홍모뎀과 인텍모뎀이다. 실제로 주홍모뎀과 인텍모뎀은 상당히 우수한 속도를 보여준다. 하지만, 꼭 그렇지만은 않은 것이 현실이다.
그 이유는 망의 레벨에 따른 속도 차이가 많이 나기 때문이다. 케이블망의 경우 모든 사용자들에게 레벨을 정확하게 맞추어 줄 수는 없다. 따라서 망의 레벨의 특성에 따라 속도의 차이가 많이 나는 모뎀을 사용하면 사용자들이 더욱 큰 불편함을 경험할 수 있다.
실제 필자의 경우 인텍모뎀을 고집하다가 현재는 모토롤라 모뎀으로 바꾸어서 사용하고 있다. 이렇듯, 무조건 좋은 모뎀만을 고집할 필요는 없으며, 자신의 환경에 맞는 모뎀을 사용하는 것이 좋다. 또한, 모뎀이 100Mbps를 지원하는지 혹은 USB방식으로 연결이 가능한지 등 기타 여러가지에 대하여 고려해야할 것이다.
참고로, 케이블 모뎀등 네트워크 장비들은 기본적으로 전원스위치가 없다. 이것은 네트워크는 항상 연결되어야 한다는 네트워크 엔지니어들의 생각이 그대로 이전된 부분이다. 하지만, 자급제가 실시될 즈음에는 아마도 전원스위치가 있는 모뎀이 나오지 않을까 예상된다.
속도제한
케이블모뎀의 경우 전원을 넣으면 램프가 깜빡거리면서 케이블 모뎀이 여러가지 작업을 합니다.
그 중 케이블모뎀이 ISP장비와 통신을 하여 케이블모뎀의 셋팅 값을 받아온게 되며, 사용자는 이 값을 다음 프로그램으로 확인을 할 수 있습니다.
이 프로그램은 DOCSIS 표준형 케이블 모뎀의 상태를 확인하는 프로그램입니다.
1. 설치방법
1) //www.bcpark.net 에서 속도제한확인프로그램을 다운받습니다.
2) 제어판의 네트워크 설정에서 아이피를 192.168.100.2로 서브넷마스크를 255.255.255.0으로 셋팅후
재부팅합니다.
3) 다운받은 첨부된 파일을 실행시키면 노트패드에 결과가 출력됩니다.
4) 결과를 보신후 다시 자동으로 아이피를 받을 수 있도록 셋팅한 후 재부팅을 하셔야 인터넷을 사용하실 수 있습니다.
2. 확인방법
속도제한은 다음 란에 어떻게 나오는지를 확인하시면 됩니다.
1) 두루넷의 예제
QoS max upstream bandwidth = 2500000 bps ( 2.5Mbps )
QoS max downstream bandwidth = 10000000 bps ( 10Mbps )
이렇게 설정되어 있으면 장비에서 제한을 하지 않았다는 것을 뜻합니다.
2) 하나로통신의 예제
QoS max upstream bandwidth = 768000 bps (768kbps)
QoS max downstream bandwidth = 10000000 bps (10Mbps)
3. 주의사항
1) 케이블 사용자들만 사용이 가능합니다.
2) 비표준형 케이블 모뎀은 사용이 불가능합니다.
3) 표준형의 경우에도 사용이 불가능한 경우가 간혹 있습니다. (모토롤라 DM-100의 경우)
사용자의 입장에서는 ADSL과 무엇이 다른가?
케이블모뎀은 ADSL을 사용하는것에 비하여 상당히 편리하다는것이다. 초보자가 전문가로 가면서 성능보다 더욱 중요시하는 것은 편리성이다. 얼마만큼 사용자에게 얼마나 더 편리한가에 대해서 성능보다 더욱 중요시 여기는 경우가 많다.
실제로 전문가의 경우 초보자들과 달리 사용자와 컴퓨터와 이어주는 모니터, 마우스, 키보드에 더욱 중요성을 부각시키는 경우가 많다. 그와 마찬가지로, 전문가들의 경우에는 ADSL보다는 케이블모뎀을 더욱 선호하는 경향이 높다.
그 이유는 별도로 접속하는 과정이 없는 케이블모뎀의 편리성에 점수를 주고 있다는 것이다. 실제 인터넷환경에서 속도테스트를 하는것많큼 경험하기는 힘든 상황이다. 따라서 어떻게 보면 성능차이는 크게 나지 않는다고 보는 것이 옳다. 그렇다면, 속도보다는 편리성이 더욱 중요한 부분이 될 것이다.
bcpark_speed_limit.exe (104.3KBytes)
