이는 다양한 멀티미디어 서비스들을 제공하는데 있어서 백본망에서 최종 가입자에 이르는 구간이 병목지대가 될 수 있음을 의미한다. 특히 현재 가장 널리 사용되고 있는 가입자 망 솔루션인 DSL(Digital Subscriber Line)과 케이블 모뎀 망도 완전한 멀티미어어 서비스 제공에 무리가 따른다는 게 전문가들의 지적이다.
이러한 상황에서 간단한 망구조를 갖고 확장성이 뛰어나면서도 비용이 저렴한 망구축 기술로서 PON에 대한 관심이 커지고 있다. 이 기술이 데이터, 음성, 비디오 서비스를 모두 수용할 수 있음은 물론이다.
여기서는 ETRI(한국전자통신연구원)의 기술자료를 바탕으로 새로운 가입자 망 기술로 각광 받고 있는 PON 시스템의 개발 동향을 살펴본다. 특히 ATM PON과의 비교를 통해 이더넷(Ethernet) PON의 기반 기술, 경제성, 기술적 특징 등
에 대해 분석해 본다.
* PON의 개념
PON(Passive Optical Network)은 수동 광통신망을 뜻한다. 이는 가입자계에서의 회선 구성 방법에 관한 것으로서 광합파, 분파기 및 광분기, 결합기 등의 수동성 부품만으로 회선을 구성하는 방법을 의미한다.
특히 PON은 기존의 광접속 방식이 센터에서 부터 접속자까지 일대일로 연결하는 방식인 반면 일정거리까지는 하나의 광선로를 깔고 접속점(ONU)을 중심으로 여러 개로 회선을 분배할 수 있다. 따라서 가정까지 광네트워크 구성을 위해 처음부터 끝까지(End To End) 광케이블을 포설하는 것보다 비용을 획기적으로 절감할 수 있다.
또 PON 기술이 상용화되면 가입자망 구간에서 대역폭이 엄청나게 늘어나기 때문에 VOD(주문형비디오), HDTV(고화질TV) 등 대용량 멀티미디어 서비스를 무리없이 구현할 수 있다.
이에 따라 ADSL(비대칭디지털가입자회선)에 이은 차세대 가입자망 기술로 ATM―PON을 채택해 광가입자망을 구축하는 것이 바람직하다고 주장하는 전문가들도 적지 않다.
PON은 광가입자망을 경제적으로 구축하기 위한 기술로 세계 각국이 시장선점을 위해 개발에 나서고 있다. 특히 앞으로 광인터넷 기술이 급격히 발전하면 ATM―PON에서 WDM(파장분할다중접속)-PON으로 진화할 것으로 예상된다.
* PON의 종류
□ ATM PON = ATM(Asynchronous Transfer Mode) PON은 주요 선진국 통신사업자들의 모임인 FSAN(Full Service Access Network)의 활동을 통해 90년대 중반에 개발됐다. FSAN은 영국의 브리티시 텔레콤을 중심으로 지난 95년 조직된 컨소시엄으로, 광을 이용해 고속의 서비스를 저가에 제공하는데 필요한 표준을 개발하고 있다.
이를 위해서 선택된 프로토콜이 ATM이고 망 구조가 PON이다. 왜냐하면 ATM은 다양한 프로토콜에 적합하다고 생각됐고 PON은 가장 경제적인 광대역 솔루션이기 때문이다.
이러한 ATM PON은 ITU 표준(ITU-T Rec. G.983)으로 채택되었다. ITU 표준은 처음에는 주거형 서비스에 초점을 맞추었으며, PON을 통한 비디오 서비스의 전달은 포함하지 않았다.
□ 이더넷 PON = 이더넷(Ethernet) PON은 ATM PON이 멀티미디어 전송능력에서 떨어지는 점을 보완하기 위해 개발됐다. 앨롭틱(Alloptic)사를 비롯한 일부 업체들이 ATM PON의 문제점을 지적하고 나선 나선 것이다.
이들 업체들은 ATM PON의 경우 비디오 전송 능력이 부족하고 대역폭이 충분치 않으며 적지 않은 비용이 소요돼 가입자 망에 적합하지 않다고 주장하고 있다.
아울러 고속 이더넷, 기가비트 이더넷, 10 기가비트 이더넷으로 네트워크 기술의 발전이 이뤄지면서 이더넷 PON이 ATM과 IP프로토콜 사이의 LAN·WAN 연결에 필요한 변환의 필요성을 없앨 것으로 믿고 있다.
현재 앨롭틱(Alloptic)사는 FTTB(Fiber To The Business)와 FTTC(Fiber To The Curb) 솔루션 개발에 매진하고 있다. 물론 장기적으로는 단일 플랫폼을 통한 데이터, 비디오, 음성 등의 통합서비스 제공을 위한 FTTH(Fiber To The Home)솔루션 개발이 목표다.
* 국내 PON 시장도 활성화
국내 통신사업자들도 PON 기술개발 및 적용에 활발한 움직임을 보이고 있다.
KT는 비즈니스 고객 대상의 광대역 액세스망을 구축하고 포스트 ADSL시대에 대비해 PON 구축을 적극 추진할 방침이다.
구체적으로는 중소기업과 벤처기업, PC방 등에 이미 공급되고 있는 메트로 이더넷 서비스를 전국지사 및 지점단위로 확대공급하고 브로드랜드-PON을 구축해 나간다는 계획이다.
하나로통신은 올해 이더넷-PON을 중심으로 서비스를 도입한다는 계획이다. 하나로통신은 이더넷-PON 솔루션 도입을 통해 디지털방송 서비스에 나설 예정이다.
장비업계에서는 LG전자의 움직임이 두드러진다. LG전자는 지난 2월 국내최초로 ATM-PON을 개발하고 본격적인 출시에 나섰다.
LG전자가 출시한 제품은 대용량 중앙노드장치(StarDLC-6410)와 소용량 및 대용량 지역노드장치(StarDLC-6430, StarDLC-6440) 등이며 하나의 지역노드장치 당 96가입자에서 512가입자까지 수용할 수 있다.
또 ETRI는 가입자망에서의 인터넷 트래픽 병목현상을 해소하기 위해 지난해 KT 및 삼우통신, 농심데이터시스템, 두일전자 등과 공동으로 상/하향 전송속도가 155/622Mbps인 ATM PON 시스템을 개발한 바 있다.
이 밖에 삼보정보통신은 PON 사업을 주력사업으로 설정, 지난해 미국의 PON 장비 제조업체인 퀀텀브리지 및 트랜스컴과 국내 독점공급 계약을 체결했다.
* 이더넷 PON의 장점
이더넷 PON은 다양한 서비스를 제공하는 여타의 가입자 망 솔루션들에 비해 간단하고, 효율적이며 적은 비용이 소요된다는 장점이 있다. 특히 양방향 1.25Gbps의 높은 대역폭을 제공할 수 있고 다양한 형태의 서비스 제공을 통해 고수익을 기대할 수 있다는 점은 이더넷 폰의 특징이다.
□ 높은 대역폭 = 이더넷 PON은 다른 PON 시스템에 비해 가입자들에게 높은 대역폭을 제공한다. 이미 하향으로 1Gbps의 전송 대역을 제공하며 상향으로는 64개까지의 광수신기(ONU-Optical Network Unit)를 통해 800Mbps의 대역을 제공할 수 있다.
□ 저비용= 이더넷 PON은 광장비의 특성과 기능을 제공하면서 비용 측면에서 DSL 보다 높은 경쟁력을 갖고 있다. 특히 망구조가 간단하고 효율적인 운용이 가능하다는 점은 망구축 및 운용 비용 절감을 가능케 하는 바탕이 된다.
즉 PON을 통해 복잡하고 비싼 ATM/SONET 장치를 제거하고, 망을 간단하게 구성할 수 있으며 내구성 있는 수동 광 소자들을 사용, 옥외 장치의 관리 비용을 절감할 수 있다.
또 PON을 이용하면 부가적인 DSL이나 케이블 모뎀을 비롯, 옥외의 전력 공급을 위한 장비나 송전설비도 불필요하게 된다.
□ 고수익 = 이더넷 PON은 데이터, 비디오 그리고 음성 서비스를 제공할 수 있다. 또한, 망 사업자들이 서비스를 제공하고 관리하기가 쉽도록 해준다. 이는 이더넷 PON이 간단한 구조이기 때문에 가능하다.
특히 이더넷 PON은 기존의 TDM, ATM, SONET 서비스를 지원하면서도 새로운 기가비트 이더넷, 고속 이더넷, IP 멀티캐스트 등의 서비스도 제공한다.
아울러 SLA(서비스수준협약)를 보장하면서 가입자의 요구에 따른 맞춤 서비스를 제공할 수 있고 서비스 재구성을 통해 융통성 있게 가입자의 요구에 부응할 수도 있다.
* 이더넷 PON 국제 표준화 동향
지난 2000년 11월 이더넷 관련 업체들은 IEEE의 후원 하에 EFM(Ethernet in the First Mile) 스터디 그룹을 통해 독자적인 이더넷 PON 표준화를 시작했다. 이 그룹은 현재 기술적으로도 충분히 검증된 이더넷 통신 프로토콜을 가입자 망에 적용하기 위한 표준 개발을 목표로 하고 있다.
현재 결정된 가입자 망 기술로는 유선 선로 사용에 관련된 점대점 동선, 점대점 광, 점대다중점 광 등 3가지다. 또 목표전송 거리는 PON인 경우 1:16 분기율과 10km이다.
아울러 기가비트 이더넷 또는 10 기가비트 이더넷의 수용을 고려하고 있으며 △광 전송 모듈 △MAC △P2P(Peer-To-Peer) 전송방법 △운용관리(OAM) △보안 △실시간 트래픽 수용 및 QoS 보장 등과 같은 각종 과제의 표준화를 진행 중이다.
현재 EFM 스터디 그룹을 통한 표준화 활동에는 쓰리콤, 앨롭틱, 오로라 네트웍스, 시스코, 인텔 등을 포함한 96개 회사들이 참여하고 있다.
* 향후 전망
업계에서는 올해 국내 광가입자망 시장이 약 2,000억원 규모로 형성될 것으로 내다보고 있다. 특히 ATM PON이 본격 도입될 경우 시장의 상당부분이 이 장비로 대체될 것으로 보여 시장성도 매우 클 것으로 전망된다.
이더넷 PON은 상용제품 개발에 있어서 아직은 초기 단계에 있다. 비록 ATM PON이 시장 진입에 있어 조금 빠른 편이지만, IP 데이터 트래픽의 급속한 증가와 고속 이더넷과 기가비트 이더넷 서비스의 중요성이 높아짐에 따라, 많은 시스템 개발 기업들과 망 사업자들은 이더넷 PON을 선호하는 추세이다.
현재 이더넷 PON 기술개발은 현재 ETRI를 중심으로 이뤄지고 있다. ETRI는 1단계로 Gbps 단위의 Ethernet PON을 수용하는 액세스 시스템을 내년까지 개발할 계획이다. 이어 오는 2006년을 목표로 10Gbps의 이더넷/WDM PON, Active Optical Network을 지원하는 액세스 시스템 개발을 추진하고 있다.
향후 광 IP 이더넷 구조는 음성, 데이터 그리고 비디오 서비스들을 단일 망에서 제공하기 위한 가장 유력한 수단이 될 것으로 보인다. 더욱이, 이러한 구조는 컨텐츠 제공자, 서비스 제공자, 망 사업자 그리고 장비 개발자들 사이의 전략적 제휴나 협력을 촉진하게 될 것으로 보인다.
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