한국정보통신설비학회는 최근 ‘2015 하계 정보통신설비 학술대회’를 개최했다. 이번 학술대회에서 발표된 주요 논문을 요약해 소개한다.
동선 기반의 기가급 인터넷 전송기술
최근 네트워크 기반 서비스 단말 대중화로 고품질, 고용량 멀티미디어 콘텐츠 수요가 급격히 증가함에 따라 기존의 인터넷 환경도 100Mbps를 넘어 1Gbps급 인터넷 서비스(기가 인터넷) 환경으로 점차 고도화 되고 있다.정부 또한 기가 인터넷 전국확대를 위해 2009년부터 ‘기가인터넷 선도시범사업’을 추진하고 있으며, 2017년까지 85개시 대상 기가 인터넷 커버리지 90% 달성을 목표로 기반기술 확보를 이끌고 있다.
현재 기가 인터넷 서비스는 공동주택 및 단독주택의 구내/댁내 배선환경이 광케이블, UTP 선로로 구성돼 있는 환경을 중심으로 추진되고 있으며, 전화선 및 동축케이블 대상으로 기가 인터넷을 제공하기 위한 다양한 기술들이 시도 및 일부 적용되고 있다.본 논문에서는 기가 인터넷 서비스 제공기반 확대를 위해 전화선을 이용한 기가급 인터넷 전송을 위한 기술(이하 GiGA Wire로 명칭)에 대해 소개한다.
□GiGa Wire 개요 = 국내 초고속 인턴넷 서비스 제공을 위한 선로로는 광케이블, UTP, 동축케이블, 전화선이 사용되며, 제공 방식에 따라 FTTH-R/E/V, XDSL, HFC 방식으로 분류된다.GiGA Wire의 경우 동선기반의 FTTH-V 방식으로 제공되며, 전화선보다 우수한 특성을 갖는 UTP 케이블을 사용할 경우보다 높은 전송속도 제공이 가능하다.
GiGA Wire 기술은 홈네트워크 국제표준이 ITU-TG.996X 시리즈규격(G.hn: Gigabit Home Network)을 기반으로 하며, 여러 TK으로 구성된 전화선 다발(25pairs, 100pairs 등) 환경에서 다발 내에 존재하는 인접 선로의 가입자 신호에 의한 간접신호(Crosstalk)를 제거 및 완화 할 수 있는 기술, 전화선 양 종단 장비간 접속을 위한 Auto-Pairing 기술 등을 포함하고 있다.G.hn은 3가지 전송매체(전화선, 동축케이블, 전력선)에 적용하기 위해 정의 됐으며, 이 기술을 기반으로 하는 GiGA Wire 기술은 전화선 전송매체에 최적화해 개발됐다. 이로써 기존에 포설돼 있는 선로를 교체하지 않고도 가입자에게 제공되는 인터넷 속도를 향상 시킬 수 있다.
□ 실험결과 = 실험환경 구성은 실제 현장과 유사하게 구성하기 위해 번들 케이블을 사용하고 기존에 운용되고 있는 장비와의 간섭 영향을 고려해 VDSL 장비 유부에 따른 결과를 비교한다.
본 논문에서는 실험 구성을 위해 집선장치인 GAM(G.hn Access Multiplexer)과 모뎀인 GNT(G.hn Network Terminal)를 사용하고 아파트 수직계로 많이 쓰이는 CPEV 25pairs 번들 케이블을 사용해 시험 환경을 구성했다.
실험 결과를 보면, 먼저 동일한 번들 케이블을 사용해 거리별로 VDSL과 GiGA Wire 각각 성능을 비교해 봤다. 각 시스템은 8포트를 링크업 한 후 측정했으며, 전체 포트 중 평균 값을 갖는 포트를 선정해 측정했다.그 결과, 거리 증가에 따라 속도가 다소 저하되지만, VDSL 대비 최대 3배 이상의 속도 향상효과가 있다.
아울러 VDSL 유무에 따라 거리별 성능을 비교해 봤다.GiGA Wire의 활성포트 1개부터 16개까지 변화시켜 실제 장비 사용률이 증가하는 상황을 고려했고, VDSL은 이전 실험과 동일한 8포트를 링크업해 실험했다.
모든 경우에서 GIGA Wire를 1개 포트만 사용했을 때 속도가 가장 빨랐으며, 이는 GAM의 링크업 포트가 늘어날수록 번들 케이블 내에서 포트간 상호 간섭이 증가하기 때문이다.VDSL과 함께 측정한 경우, GiGA Wire 단독으로 측정했을 때보다 속도가 저하되지만 150m이상 16포트 링크업 상태에서도 200Mbps 이상의 속도가 측정됐다.
□결론 = 본 논문에서는 동선 기반의 기가급 인터넷 전송 기술인 GiGa Wire를 제안했다.
GiGa Wire는 홈네트워크 국제표준인 ITU-T G.996x 시리즈를 기반으로 응용한 기술 방식이며, 다양한 통신선로에 적용이 가능하지만 전화선에 최적화 돼있다. 실험을 통해 현장구성과 유사한 환경하에서의 속도 측정결과, VDSL 대비 최대 3배 이상 빠른 것을 확인했다.
따라서, 실제 환경에서 기가급 속도를 제공하기 위해 광케이블이나 UTP 선로 교체가 어려운 경우 기존 장비를 GiGA Wire로 대체해 속도 향상효과를 기대할 수 있다.하지만 실제 현장의 선로가 노후화 돼 조건이 열악한 경우, 실험 결과보다 속도가 낮게 측정될 수 있다.
향후에는 이런한 문제점을 극족하기 위해 속도 최적화 알고리즘을 개발해 펌웨어(Firmware) 업그레이드만으로 전송성능을 개선할 예정이다.
