[IC] 초고속 가입자 망 기술

초고속 유선 가입자 망

• xDSL(x Digital Subscriber Line; 디지털 가입자 회선), FTTH(Fiber To The Home; 광가입자망), HFC(Hybrid Fiber Coaxial;광동축혼합망) 등의 유선망을 이용하여 가입자에게 인터넷 서비스를 제공해주는 망
• xDSL 방식은 기본적으로 전화선을 사용
• FTTH(C) 방식은 광회선을 사용
• HFC 방식은 광회선과 동축 케이블을 이용하여 서비스를 제공

 

[ xDSL 기술의 종류 ]

* ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line) : 비대칭형 디지털 가입자 라인

• 특징
  • 전화선에 저주파(4KHz) 음성신호와 고주파(1MHz) 데이터 신호를 동시에 전송
  • 스플리터라는 장치를 이용, 신호를 분리
  • 음성 교환기와 데이터 교환기로 각각의 데이터 전송
  • 업로드 속도 : 16 ~ 640Kbps
  • 라운로드 속도 : 1.5 ~ 8Mbps
• 장점 : 추가적인 케이블 시공이 필요 없음
• 단점 : 전송 속도를 보장할 수 없음

 

* SDSL(Symmetric Digital Subscriber Line) : 대칭형 디지털 가입자 라인

• 160Kbps ~ 2.048Mbps 의 대칭형 전송속도
• 전화와 인터넷을 동시에 사용 가능

 

* HDSL(High-data rate Digital Subscriver Line) : 고속 디지털 가입자 회선

• 2선 방식 대신 4선 방식의 별도의 전화선 사용
• 1.544Mkbps ~ 2.048Mbps의 대칭형 전송속도
• 데이터 전용 회선이기 때문에 일반 전화 사용X

 

* VDSL(Very high-data rate Digital Subscriver Line) : 초고속 디지털 가입자 회선

• xDSL 기술 중 가장 빠른 속도 제공
• 양방향 최소 10Mbps 전송속도를 보장
• 가입자와 전화국 사이의 거리가 1km 내
• 최대 전송거리는 1.5km
• 대칭형/비대칭형 서비스 가능

 

* CATV를 이용한 인터넷 접속

• CATV망의 미사용 대역을 이용하여 인터넷 접속 서비스 제공
• 케이블 모뎀을 사용하여 10Mbps 이상의 전송속도 제공
• HFC(Hybrid Fiber Coaxial Cable) 방식 사용
  • 인터넷 서비스 업체와 지역 노드까지 광케이블로 연결
  • 노드부터 가입자간을 동축케이블로 연결

 

* 인터넷 공유기 : 하나의 IP 주소를 이용하여 여러 컴퓨터에서 동시에 인터넷을 이용할 수 있게 하는 장치

 

[  FTTx 기술 ]

* FTTH(Fiber To The Home) 통신망

• 각 가정까지 개별적으로 광 케이블을 연결하는 통신망
• 전화, 팩스, 데이터, TV 영상까지 한 줄의 광케이블로 전송 가능
• 광대역 종합정보 통신망(B-ISDN)을 가정까지 보급하는 것을 목표로 함
• 단점 : 가정에서 광 망종단 장치(ONU)도 설치해야하기 때문에 경제성 낮음

 

* FTTO(Fiber To The Office) 통신망

• 대도시의 업무 지구를 대상으로 광케이블을 포설하는 방식
• 전화, 팩스 및 고속 데이터와 영상 등 광대역 통신 서비스의 수요가 가장 큰 곳을 지원할 목적
• FTTH에는 막대한 투자와 장기간의 건설기간이 필요
• 경제성을 고려하여 FTTO는 수요가 많은 대도시 업무 지구별로 광케이블화

 

* HFC

• 광케이블과 동축케이블이 혼합된 네트워크
• 방송국과 전파 중계소까지는 광케이블, 중계소에서 가입자까지는 동축케이블 사용
• 중계소에서 가입자로의 하향신호와, 가입자에서 중계소까지의 상향신호 전송이 동시에 가능
• 별도의 접속과정이 필요 없음
• 컴퓨터를 키는 것과 동시에 인터넷 바로 사용 가능

 

* 케이블 TV, IPTV 비교

구분	케이블 TV	IPTV
사업주체	종합유선방송사업자	기간통신사업자(KT, SK..)
서비스지역	전국단위	전국단위(VDSL 이상 가능 지역)
채널 수	- TV 채널 50개 이상 - 라디오 채널 20개 이상 - 데이터 채널 15개 이상	-TV 60 ~100개 채널 이상
서비스 형태	디지털 양방향 서비스 가능	디지털 양방향 서비스 가능

 

* IEEE1394

• 기존 보조기억장치 인터페이스의 단점을 보완
• 주변기기를 하나의 케이블에 연결하기 위한 표준 규격
• 100Mbps, 200Mbps, 400Mbps의 빠른 속도 제공
• 400Mbps는 하드디스크 전송속도와 유사한 수준
• IEEE 1394b의 경우 최대 3.2Gbps까지 가능
• PC간 네트워크 연결 가능

 

* USB(Universal Serial Bus) 2.0

• IEEE1394의 대항마
• 최대 480Mbps까지 데이터를 전송
• IEEE1394보다 빠른 속도와 기존USB기기와의 폭넓은 호환성을 보임

 

* USB(Universal Serial Bus) 3.0

• SS(Super Speed)라는 명칭을 가진 최신 USB규격
• 초당 전송속도가 5Gbps로 기존 USB2.0보다 10배 정도 빠름
• USB2.0은 단순히 전원을 올리고 내리는 기능만 지원
• USB3.0에서는 Idle, Sleep과 같은 저전력 모드 지원
• 전원공급양도 100mA에서 900mA로 늘어남
• 따로 전원 어댑터를 연결할 필요가 없게 됨.

 

* 클라우드 컴퓨팅

• 컴퓨팅 자원을 사용한 만큼 비용을 지불한다는 측면에서는 유틸리티 컴퓨팅이나 서비스로서의 소프트웨어와 유사
• 분산된 컴퓨팅 자원을 취합하여 하나의 컴퓨팅 자원처럼 사용한다는 측면에서는 그리드 컴퓨팅 개념과 유사
• 구성 기술 1. 가상화 기술
  • 수백, 수천 대의 컴퓨터를 한 대처럼 묶어줌
  • 반대로 슈퍼컴퓨터 한대를 수백, 수천 대의 컴퓨터처럼 나눠서 사용할 수 있도록 해줌
  • 컴퓨터를 필요한 시간만큼 사용자에게 제공
  • 작업량이 증가하면 그만큼 분산 수행 컴퓨터 수가 자동으로 증가
• 구성 기술 2. 네트워크에 접목한 CCN(Cloud Computing Network)
  • 기존 콘텐츠 전송 네트워크인 CDN(Contents Delivery Network) 서비스에 클라우드 컴퓨팅 개념을 도입
  • 인터넷데이터센터(IDC)의 서버와 초고속 인터넷 이용자들을 하나의 가상 네트워크로 통합
  • 가상 네트워크 자원을 통해 원하는 서비스나 파일을 받을 수 있음
• 장점
  • 기존에 PC에 저장해왔던 자료들이 데이터 센터의 서버에 저장
  • 각종 소프트웨어나 프로그램의 별도 설치나 저장없이 온라인상에서 그것을 사용 가능
  • 개인용 컴퓨터 관리의 어려움 감소
    • 개별적으로 저장해두었던 모든 자료와 소프트웨어를 클라우드 컴퓨팅 서버에 저장
    • PC나 휴대폰 등의 개인용 무선 단말기를 통해 접속해 장소에 구애받지 않고 원하는 작업을 수행
    • 작업의 요구사항에 맞게 연산 시간과 메모리 디스크 용량 등이 가상으로 할당
    • PC에 문제가 발생될 경우 언제든지 다른 PC 사용 가능
  • 컴퓨팅 자원의 감소
    • 가상화를 이용해 특정 컴퓨팅 리소스를 집중/실행 가능
    • 대규모 메모리 용량이 필요한 멀티미디어 작업의 경우 메모리 용량이 더 큰 서버로 실시간 이동이 가능
  • IT 기업의 제품 개발 용이
    • 서버를 보유하고 있지 않아도 기업의 인터넷 활동이 가능
    • 기업이 사용한 만큼의 비용을 클라우드 컴퓨팅 제공회사에 지급
    • 소프트웨어 개발자, 인터넷 서비스 개발자들은 데이터 센터 서버를 마치 회사 내에 있는 서버처럼 사용

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초고속 무선 가입자 망

• 무선 방식으로 고속이동 시에 10Mbps급 서비스
• 저속이동 및 고정 무선환경에서 50Mbps급 멀티미디어 서비스 제공하는 네트워크
• Wi-Fi(Wireless Fidelity) 또는 LTE(Long Term Evolution) 방식의 무선 인터넷망 구축이 활발하게 진행
• 무선 네트워크는 이동성이 강하고 사용지역이 매우 넓다는 장점
• 고품질 멀티미디어 서비스 제공에는 속도 및 품질이 제한적
• 일반적으로 신호의 전달범위를 기준으로 분류
  1. WPAN(개인영역 무선통신망) : 신호의 도달 범위가 가까운 수 미터 이내
  2. WLAN(근거리 무선통신망) : 신호의 범위가 수십 ~ 수백 미터
  3. WWAN(무선광역통신망) : 무선신호의 도달거리가 수 킬로 미터 이상

 

* WPAN

1. 블루투스(Bluetooth)

• 비면허 대역인 2.4GHz ISM(Industrial, Scientific and  Medical) 대역을 사용
• 1999년 1.0 버전 발표
• 2009년 발표된 블루투스3.0에서는 고속 전송이 필요한 경우는 IEEE 802.11기술을 사용
• 소비전력과 성능을 비약적으로 향상
• 2009.12 에 발표된 블루투스4.0은 초저전력 구동 가능

 

2.  무선 USB(Wireless USB)

• 단파의 고대역(3.1~10.6GHz) 무선 통신 프로토콜
• WPAN 환경에서 초고속 무선 멀티미디어 스트리밍 서비스 및 파일 송수신 서비스 등에 가장 적합한 기술

 

3. 지그비(Zigbee)

• 저전력, 저비용, 저속
• 2.4GHz 무선 네트워크 규격
• DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum) 기술을 사용
• 반경 30m 내에서 20~250kbps의 전송속도 제공
• 하나의 무선 네트워크에 최대 255대까지의 기기를 연결
• 실내외 대규모 무선 센서 네트워크를 구성 가능

 

* WLAN

1. 무선랜

• 2차 세계대전 당시 미군이 적의 도청으로부터 안전하게 음성통신을 전송하기 위한 방법으로 개발
• 스펙트럼확산(spread spectrum), IR(Infrared), UHF(Ultra High Frequency) 협대역 방식 등의 기술을 기반으로 함
• 전세계적으로 인정된 주파수 대역을 사용
• 상호간섭이 존재하는 곳에서 매우 수신강도가 강한 속성을 가지는 대역확산 기술을 이용
• 유선랜에 비해 고속 지원이 어려우나 단말기 증설과 이동에 유연함을 제공

 

* WWAN

• WWAN 분야에서는 WCDMA, HSPA등의 기술이 널리 이용됨
• LTE 서비스로의 급속한 가입자 이동
• LTE-Advanced
  • 이론적 최대 전송속도는 하향 3Gbps, 상향 1.5Gbps
  • 다수의 캐리어를 하나로 묶는 CA(Carrier Aggregation)
  • 송신자와 수신자가 최대 8개씩의 안테나를 사용하는 8x8 MIMO(multiple input/output)
  • 여러 기지국이 협력하여 단말에 데이터를 전송하는 CoMP
  • 기지국과 단말 사이의 무선통신을 중계하는 릴레이 기술 등 채택