멀티미디어 통신을 위한 고속 액세스회선

전화에서 팩시밀리, 데이터, 화상에 이르기까지 통신망이 다루는 정보 미디어는 대용량화로 진전되고 있다. 이들을 통합한 멀티미디어 통신서비스의 이용을 위해서는 이용자의 댁내에서 통신국이나 통신센터까지 액세스 회선(가입자 회선)의 고속화가 불가결하다.

액세스 회선은 통상의 공용 중계 회선과 달리 이용자가 전용으로 사용하기 때문에 이용 효율이 낮아 비용절감이 요구된다. 기존의 전화 회선에서는 저비용의 금속 연선이 사용되어 전화음성에는 충분하지만 새로운 정보 미디어에 필요한 고속 전송에는 한계가 있다. 고속 액세스 회선은 광섬유로 되어야 하나 사용 방법에 따라서는 금속 케이블과 무선도 이용할 수 있다(그림 1).

다수의 단말이 설치되어 있고, 다중 전송에 의한 비용 절감을 바라는 오피스 등에는 이미 광섬유 가입자 회선을 사용하고 있지만, 일반 가정까지 개별적으로 광섬유를 부설하는 것은 아직 비용이 많이 들기 때문에 실용적이지는 못하다.

그래서 국이나 센터에서 중간까지를 광섬유로 하여 복수의 이용자 신호를 다중 전송하고, 그 뒤는 금속 케이블로 저렴하게 배선하는 방식이 이용되고 있다. 중간까지 광섬유를 부설해 두면 장래에도 그곳에서 이용자의 집까지 광섬유를 연장하는 것은 비교적 간단하다.

가정까지 광섬유를 부설

이용자 가정까지 고속 액세스 회선을 구성하는 방법으로서 이용자 집 근처의 전신주에 광회선 종단 장치(ONU)를 설치하고, 여기까지 광섬유를 부설하여 전화와 ISDN을 10가입자마다 다중 전송을 한다. 그리고 ONU로부터는 연선으로 하나씩 배선하는 방식이 있다.

광대역 영상 신호를 전송하는 CATV 에서도 간선에는 광섬유를 사용하여 도중에 광ㆍ전기 변환 장치를 설치하고, 1km정도의 범위는 동축 케이블로 배선하는 광ㆍ동축 하이브리드 구성(HFC)이 주류를 이룬다. 동축 케이블을 사용하면 수백 m마다 증폭기를 설치해야 하나 저손실의 광섬유인 경우 증폭기는 거의 필요없게 된다. 더욱이 광대역이기 때문에 다채널화가 가능하다.

수M∼수십 Mbit/s 이상의 본격적인 초고속 통신을 이용하기 위해서는 이용자 댁내까지 직접 광섬유를 부설하는 FTTH(fiber to the home)가 사용된다. 그러나 FTTH를 구현하기 위해서는 이용자별로 댁내에 설치하는 ONU와 광섬유의 대폭적인 저비용화가 필요하다.

하나의 광섬유로 양방향 전송을 하기 위해서 업ㆍ다운스트림 신호를 시간으로 나누어 상호 전송하는 핑퐁 전송방식이 있다. 혹은 업ㆍ다운스트림에서 파장이 다른 광신호를 사용하는 파장 다중 전송도 사용할 수 있다. 파장다중은 하나의 광섬유를 다용도로 사용할 수 있는데, 고속 액세스 회선의 광신호와 CATV영상의 광신호를 다중화할 수 있다.

기존의 전화용 케이블이나 무선을 사용

다수의 연선을 묶은 케이블을 사용하는 전화용 가입자 회선에서는 누화(漏話)에 의한 방해가 있기 때문에 고속 전송은 곤란하다. ISDN에서의 144kbit/s 양방향 전송이 실용상의 한계이다.

다만, 인터넷 접속과 같이 국이나 센터에서 이용자의 댁내쪽으로 단방향만 고속 전송을 필요로 하는 경우는 누화의 영향이 비교적 적은 원단(遠端) 누화이므로 단거리라면 고속 전송이 가능하다. 예를 들면 ADSL은 다운스트림 방향에서 최대 6M bit/s, 업스트림 방향에서 640M bit/s 정도의 전송을 하는 고속 디지털 가입자 회선 전송 방식이다(그림 2). 업ㆍ다운스트림 신호는 주파수로 나누어 같은 연선으로 전송한다. 이용자 댁내와 국내에 각각 ADSL 모뎀을 설치하고, 그 사이의 가입자 회선 부분만 고속 전송할 수 있다. 디지털 신호는 주파수가 높은 영역을 사용하기 때문에 전화 신호도 동시에 보낼 수 있는 것이 특징이다.

전송 거리가 300m 정도까지라면 약 5Mbit/s의 고속 신호를 양방향으로 전송할 수 있다. 이것이 VDSL로서 중간까지 광섬유가 부설되어 있으면 그 후의 연선 부분에 적용하는 것이므로 FTTH가 아니라도 고속 통신 서비스를 이용할 수 있다.

가입자수가 적은 지역에서는 광섬유를 대신하여 무선을 이용하는 WLL(Wireless Local Loop) 방식을 사용할 수 있다. 22GHz대, 26GH대, 38GHz대라는 지금까지 사용되지 않던 초고속 주파수대를 사용하여 150Mbit/s 이하의 고속 디지털 전송이 가능하다.

간단한 용어해설

☞ HFC(Hybrid Fiber Coax.)

CATV 망 구축 방법의 하나. CATV국에서는 광섬유로 배선하고, 중간에 광전기 변환 장치를 설치하여 동축 케이블로 각 가정까지 선을 설치한다.

☞ FTTH(Fiber to the Home)

전화국에서 가정까지의 가입자 회선을 모두 광섬유 케이블로 하는 것.

☞ 핑퐁 전송

한 개의 전송선로에서 업ㆍ다운스트림의 양방향 전송을 실시하는 방법의 하나. 일본의 ISDN 가입자 회선에 사용되고 있다.

☞ 누화(漏話)

구조가 간편한 연선을 여러 개 연결한 구조의 케이블로서 어떤 연선으로 전송되는 신호가 다른 연선에 새어 들어가 방해를 하는 현상. 주파수가 높은 신호일수록 누화량이 많다는 성질이 있다. 누화에는 근단(近端)누화와 원단(遠端)누화가 있다. 근단 누화는 동일 케이블내에서 압축이 높은 송신 신호가 쇠약하여 전압이 낮아진 수신 신호에 큰 방해를 하는 것이고. 원단누화는 동일 방향의 전송의 경우에 전압이 낮은 수신 신호에는 역시 전압이 낮은 신호가 방해를 하는 것으로 근단 누화보다 방해도가 작다.

☞ ADSL(Asynchronous Digital Subscriber Line)

비대칭형 디지털 가입자 회선 전송방식. 기존의 금속 케이블로 고속 디지털 전송을 하는 방식을 총칭하여 xDSL이라 한다. ADSL은 그 대표 예로서 다운스트림 방향이 고속 전송이다.

☞ VDSL(Very high bit rate Digital Subscriber Line)

xDSL기술의 하나. xDSL 중에는 가장 고속이며 업스트림(전화국에서 이용자 댁내 방향)/다운스트림(이용자의 댁내에서 전화국 방향)의 전송 속도는 52M/6.4M bit/s, 13M/1.6M bit/s, 25M/25M bit/s, 13M/13M bit/s. 전송 거리는 속도에 따라 300m∼1.5km이다.

☞ WLL(Wireless Local Loop)

가입자의 집에서 통신 사업자의 수용국까지 가입자 회선 부분에 무선 회선을 이용하는 시스템. WLL 등 가입자 무선 액세스 시스템을 의미하는 용어는 몇가지가 있지만 ITU-R(국제전기통신연합 무선통신 표준화부문) 권고에서는 FWA(Fixed Wireless Access)로 통일하고 있다.