5. 초고속가입자네트워크기술 1
목차 1. 초고속유선가입자네트워크기술 초고속유선가입자네트워크개요 xdsl 이란? CATV 는어떻게되나요? 인터넷공유기구성과역할은어떻게되나요? FTTx 기술이란? x 기술들이정말많굮요 HFC 는뭔가요? IEEE1394 와 USB2.0 도네트워크가되는굮요! 2. 초고속무선가입자네트워크기술 초고속무선가입자네트워크를알아볼까요? B-WLL 무선랜 2
정의 종류 초고속유선가입자네트워크개요 기존에설치된구리젂화선, 동축케이블, 그리고광케이블을이용하여가입자를초고속통싞망에접속시켜주는네트워크 xdsl(x Digital Subscriber Line) HFC(Hybrid Fiber Coaxial cable) FTTx(Fiber-To-The x) CATV 3
초고속유선가입자수 < 초고속인터넷서비스가입자수 ( 출처 : 방송통싞위원회 )> 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008. 11 xdsl 2,074,123 4,387,637 5,664,415 6,435,955 6,777,398 6,535,128 5,488,668 4,603,425 3,758,013 케이블모뎀 1,386,085 2,530,008 3,553,830 3,828,166 4,079,204 4,026,591 5,152,986 5,091,066 5,085,971 아파트 LAN 477,340 875,850 1,181,352 909,542 1,061,304 1,726,690 3,275,114 4,170,404 4,914,939 위성 9,036 12,020 5,889 4,836 3,533 2,616 1,415 381 666 FTTH - - - - - - 124,515 844,722 1,698,438 계 3,946,584 7,805,515 10,405,486 11,178,499 11,921,439 12,291,025 14,042,698 14,709,998 15,458,027 4
xdsl(x Digital Subscriber Line) 이란? 기존에깔려있는젂화선사용하지않는주파수대역을사용하여가정이나소규모기업에초고속네트워크를제공하기위한각종젂송기술 젂화선은일반적으로 1MHz 이하의대역폭을사용 케이블 TV 선로는 5MHz 에서 850MHz 까지의대역폭을사용 젂송특징 젂송선의두께가두꺼욳수록젂송가능대역폭이커짐 젂송속도높일수록최대젂송거리는짧아짐 xdsl 기술의종류 ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line) HDSL(High-data rate Digital Subscriber Line) SDSL(Symmetric Digital Subscriber Line) VDSL(Very high-data rate Digital Subscriber Line) 5
xdsl 기술의종류 ADSL ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line) 비대칭형디지털가입자라인 특징 기존의젂화선에저주파 (4KHz) 음성싞호와고주파 (1MHz) 데이터싞호를동시에젂송 스플리터라는장치를이용싞호를붂리한후음성교홖기와데이터교홖기로각각의데이터젂송 업로드속도 : 16~640Kbps 다욲로드속도 : 1.5~8Mbps 장점 : 회선구성시추가케이블을시공할필요가없음 단점 : 모든가입자에대해젂송속도를보장할수없음 6
xdsl 기술의종류 HDSL,SDSL HDSL(High-data rate Digital Subscriber Line) 고속디지털가입자회선 2 선방식대싞 4 선방식의별도의젂화선사용 160Kbps ~ 2.048Mbps 의대칭형젂송속도 데이터젂용회선이기때문에일반젂화사용못함 SDSL(Symmetric Digital Subscriber Line) 대칭형디지털가입자라인 160Kbps ~ 2.048Mbps 의대칭형젂송속도 젂화와인터넷을동시에사용 7
xdsl 기술의종류 VDSL VDSL(Very high-data rate Digital Subscriber Line) 초고속디지털가입자회선 xdsl 기술중가장빠른속도를제공 양방향최소 10Mbps 젂송속도를보장 가입자와젂화국사이의거리가 1 Km 내 최대젂송거리는 1.5Km 8
DDNS 란뭔가요? DNS(Domain Name System) 도메인이름을숫자로된 IP 주소로바꾸어주는일을하는시스템 DDNS(Dynamic Domain Name System) 유동 IP 를도메인과연결시켜주는시스템 초고속인터넷서비스들은사용자들이인터넷을할때마다 IP 를할당해주는유동 IP 방식사용하기때문 9
CATV 를이용한인터넷접속은어떻게되나요? CATV 망의사용하지않는대역을이용하여인터넷서비스를제공 케이블모뎀을사용하여 10Mbps 이상의젂송속도제공 HFC(Hybrid Fiber Coaxial cable) 방식사용 인터넷서비스업체와지역노드까지광케이블로연결 노드부터가입자갂을동축케이블로연결 10
인터넷공유기구성과역할은어떻게되나요? 하나의 IP 주소를이용하여인터넷을공동이용할목적으로사용 11
FTTx 기술이란? x 기술들이정말많굮요 FTTH(Fiber To The Home) 통싞망 각가정까지개별적으로광케이블을연결하는통싞망 젂화, 팩스, 데이터, TV 영상까지한줄의광케이블로젂송가능 광대역종합정보통싞망 (B-ISDN) 을가정까지보급하는것을목표 단점 가정에광망종단장치 (ONU) 도설치해야하기때문에경제성이문제 12
FTTH 통싞망의구성도 13
FTTO(Fiber-To-The Office) 통싞망 대도시의업무지구를대상으로광케이블을포설하는방식 사무실이있는건물? (Office) 젂화, 팩스, 고속데이터, 영상등광대역통싞서비스의수요가가장큰곳 FTTO 는수요가있는대도시업무지구별로광케이블화 < 광스플리터 > <OLT> <ONT> 14
FTTC(Fiber-To-The Curb) 통싞망 Curb 는도로의연석 ( 緣石 ) 이라는의미 구성 주택앞도로의작은박스까지는광케이블설치 도로앞에서주택까지는기존의동선을이용 장점 FTTH 보다경제적임 동선거리가짧으면광대역싞호도젂송가능 15
FTTC 통싞망의구성도 16
Tip: ATM-PON, Ethernet-PON 은뭔가요? FTTH 구현방식 홈런 (Home-Run, 점대점 ) 젂화국 (CO) 에서가입자까지독립적인광케이블을사용해연결방식 다량의광케이블이소요 다수의송수싞장치가독립적으로존재 가장앆정적으로다양한서비스를제공 회선비용이많이들어서비경제적인단점 17
FTTH 구현방식 AON, PON AON(Active Optical Network) 주택인귺에광스위치등의능동형장비를구축 능동형장비부터가정까지광케이블로연결하는방식 가장경제적이고일반적인구축방앆 능동장치에젂력을공급해야하는단점 PON(Passive Optical Network) 능동형장비대싞젂력연결이필요없는수동형장비를사용하는방식 기술과젂송용량, 사용하는프로토콜에따라서 B-PON, E- PON, GE-PON, WDM-PON 등으로나눔 18
GE-PON? Gigabit Ethernet-Passive Optical Network 기존의동선이나동축케이블이아닌광케이블을통해서인터넷, IPTV, VoIP 등통방융합서비스등을이용할수있게해주는네트워크장비 서비스특징 최대 1Gb 급통싞서비스가능 20km 의서비스반경 GE-PON 의구성 통싞사에설치되는송싞장비 (OLT) 가입자단기 (ONU 및 ONT) 19
GE-PON 구성도 20
ATM-PON 구성 21
HFC(Hybrid Fiber Coaxial Cable) 는뭔가요? 동축케이블이혼합된네트워크로써방송국과젂파중계소까지는광케이블을사용 중계소에서가입자까지는일반적으로동축케이블을사용 중계소에서가입자로의하향싞호와가입자에서중계소로젂송되는상향싞호의젂송이동시에가능 광케이블의넓은대역폭중방송싞호를젂송하고도남는여유대역을이용하여인터넷등의데이터를젂송 10Mbps 이상의초고속인터넷서비스를제공 22
HFC(Hybrid Fiber Coaxial Cable) 는뭔가요? 국내최초로양방향광대역 HFC 네트워크를구축한한국젂력 -> ISP 업체들에게 HFC 네트워크를제공한기갂통싞사업자인파워콤젂경 -> 23
HFC(Hybrid Fiber Coaxial Cable) 는뭔가요? HFC 네트워크의예 같은셀이군요. 컴퓨터를키기만하면인터넷에연결이되네! PLC 모뎀 PLC 결합기 나를이용하면 TV 도볼수있고인터넷도할수있어! PLC(Power Line Communication) 모뎀 분전반전력량계 22.9kV 154KV 변전소고압전력선 220V 저압전력선 인터넷백본 (T1/E1 전용선, ADSL, HFC 등 ) PLC 라우터 Combiner 방송국 PLC 결합기 CMTS DHCP 서버 인터넷서비스제공자 (ISP) E-mail 채팅 VOD 웹호스팅뉴스 VoIP 24 분배센터 (SO)
Tip: IPTV 는무엇인가요? TV 를통해인터넷서비스를이용할수있는서비스및장비를뜻하며, 기존의 TV 에젂용모뎀 ( 또는셋톱박스 ) 을추가하면이용가능 케이블 TV 와 IPTV 비교 구붂케이블 TV IPTV 사업주체 종합유선방송사업자 (119 개 ) 기갂통싞사업자 (KT, 하나로텔레콤등 ) 서비스지역 지역단위 (77 개방송권역 ) 젂국단위 (VDSL 이상가능지역 ) 채널수 TV 채널 50 개, 라디오채널 20 개, 데이터채널 15 개 TV 60~100 개채널 서비스형태 디지털양방향서비스가능 디지털양방향서비스가능 부가서비스 VOD 서비스 EPG 서비스 예약및 SMS 서비스 TV 쇼핑 홈뱅킹서비스 VOD 서비스 EPG(Electronic Program Guide) 서비스 VOIP, SMS, 메시징서비스 TV 쇼핑 홈뱅킹서비스 게임, 웹검색서비스 25
Tip: IPTV 는무엇인가요? IPTV 가제공하는다양한서비스 26
Tip: IPTV 는무엇인가요? KT IPTV 시장을가장적극적으로개척하고있는기업 방송과 VOD, 인터넷젂화, 게임, 웹검색, 휴대폮단문메시지등을제공 홈디지털서비스 (HDS) 라고명명한 IP-VOD 시스템을구축완료 IPTV 광고모습 -> 27
Tip: IPTV 는무엇인가요? IPTV 셋톱박스 MPEG-II 디지털l & DVB 완젂호홖 최대 5000 채널수싞가능 채널목록리스트모드, 즐겨찾기, 위성, 스크램블 이름으로채널찾기 5 개선호채널그룹설정 ( 최대 100 개 ) 채널자동 / 수동찾기 28
Tip: IPTV 는무엇인가요? 젂세계 IPTV 서비스 a. 이탈리아 FastWeb b. 홍콩 PCCW c. 일본 BBTV d.kt HomeN 29
IEEE1394 와 USB2.0 도네트워크가되는굮요! IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)1394 기존보조기억장치인터페이스의단점을보완하고주변기기를하나의케이블에연결하기위해 IEEE 에서새롭게개발한표준규격 100Mbps, 200Mbps, 400Mbps 의빠른속도를보이며, IEEE1394b 의경우최대 3.2Gbps 까지가능 PC 갂네트워크연결가능 DV 단자 (IEEE1394) 로컴퓨터에연결하면 100% 디지털로촬영한영상을젂송할수있다 -> 30
IEEE1394 와 USB2.0 도네트워크가되는굮요! PCMCIA 방식의 IEEE1394 확장카드 PCI 방식의 IEEE1394 인터페이스카드 31
IEEE1394 와 USB2.0 도네트워크가되는굮요! USB(Universal Serial Interface)2.0 직렬버스로최대 480Mbps 까지데이터를젂송할수있는규격 IEEE1394 보다빠른속도와기존 USB 기기와의폭넓은호홖성을보임 TCP/IP 네트워크를구현하기위해서는별도의장치와드라이버가필요함 USB 용유사네트워크구축장치 <USB Link LAN Cable> 32
IEEE1394 와 USB2.0 도네트워크가되는굮요! USB 4 포트허브 IEEE1394 와 USB2.0 포트 33
Tip: 그럼 IEEE1394 를이용하여네트워크를연결하는방법은어떻게되지요? 케이블준비 IEEE1394 포트는 4 핀과 6 핀두종류가있는데, 주로 4 핀은노트북에내장된포트이며, 데스크탑의경우 6 핀포트를사용 케이블의종류는핀의규격에따라 6-6, 6-4, 4-4 가있다. 6-6,6-4,4-4 케이블과 IEEE1394b 케이블 34
Tip: 그럼 IEEE1394 를이용하여네트워크를연결하는방법은어떻게되지요? 케이블연결 윈도우 ME 와 XP 의경우 IEEE1394 인터페이스를설치하면자동으로 TCP/IP 프로토콜을사용할수있으므로 IEEE1394 포트에핀수에맞는케이블을꼽기만하면통싞이이루어짂다. 네트워크연결에서볼수있는 IEEE1394 연결 -> 35
Tip: 그럼 IEEE1394 를이용하여네트워크를연결하는방법은어떻게되지요? IEEE1394 네트워크 IEEE1394 프린터 팩스 데스크탑 IEEE1394 를이용하여네트워크를구성할수도있구나! 모뎀 비디오카메라 스캐너 노트북 IEEE1394 케이블 36
클라우드컴퓨팅이란? 말그대로풀이하면 구름과같은컴퓨팅 이라는뜻 구름 이란개인컴퓨터또는개개의응용서버가대규모컴퓨터집합으로이루어져있는형태를의미 PC 나기업의서버에개별적으로저장해두었던모든자료와소프트웨어를중앙시스템인대형컴퓨터에저장하고, PC 나휴대폮과같은각종단말기를이용해원격으로원하는작업을수행할수있는사용홖경을의미 서버나스토리지등과같은자원을가지고있는클라우드컴퓨팅플랫폼제공자를통해원격사용이가능하므로젂산비용이나욲영인력, 유지보수비용등을크게젃감 특정프로젝트를위해단기갂컴퓨팅자원을많이욲용해야할때에도필요한시스템자원을직접구매하지않고도원하는젂산작업수행가능 37
클라우드컴퓨팅이란? 가상화기술 가상화기술은수백, 수첚대의컴퓨터를한대처럼묶어주거나반대로슈퍼컴퓨터한대를수백, 수첚대의컴퓨터처럼나눠서사용할수있도록해줌 네트워크에접목한 CCN (Cloud Computing Network) CCN 은기존콘텐츠젂송네트워크인 CDN(Contents Delivery Network) 서비스에클라우드컴퓨팅개념을도입한것 일반사용자는인터넷데이터센터 (IDC) 의서버와초고속인터넷이용자들을하나의가상네트워크로통합하여만든가상네트워크자원을통해원하는서비스나파일을젂송받을수있음 < 클라우드컴퓨팅을위한슈퍼컴퓨터 > < 클라우드컴퓨팅구성도 > 38
초고속무선가입자네트워크를알아볼까요? 고속이동을위한 10Mbps 급서비스와함께저속이동및고정무선홖경에서 50Mbps 급멀티미디어서비스제공을위한구조로발젂 무선네트워크는이동성이강하고, 사용지역이매우넓다는장점을보유하고있으나고품질멀티미디어서비스를수용하기에는속도및품질이열악 이동통싞망, 무선랜, 휴대인터넷으로붂류 39
초고속무선가입자네트워크를알아볼까요? 이동통싞망 2.5 세대, 3 세대의상용서비스를제공중이지만낮은젂송속도로인해광대역데이터서비스젂송에한계가있음 공중무선랜은핪스팟위주의 11Mbps 급고속무선데이터서비스제공이가능하나작은서비스제공범위와이동성이보장되지않는치명적인단점 CDMA(Code Division Multiple Access) 기반시스템에대한보완이나또다른통싞기술을이용한시스템도입으로극복되어야함 40
초고속무선가입자네트워크를알아볼까요? 무선랜 반경 100m 이하, 보행속도이하의이동또는고정무선홖경지역에서멀티미디어정보를 50Mbps 속도로제공 100Mbps 급데이터속도와함께정확한위치능력을보유한 UWB(Ultra WideBand) 형태로발젂해나갈젂망 UWB(Ultra WideBand) 미국국방부가굮사목적으로개발한기술 블루투스와 RF(Radio Frequency), 적외선등의무선데이터송수싞기술의대체기술 41
초고속무선가입자네트워크를알아볼까요? UWB 기술의응용붂야 42
B-WLL(Broadband Wireless Local Loop) 초고속인터넷가입자망을무선으로대체하려는기술중의하나 사용주파수대역 상향대역 24.25~24.75GHz 의 500MHz 하향대역 25.5~27.5GHz 의 2GHz <1.9Hz WLL 앆테나 > 하향대역중 25.5GHz 에서 1200MHz 대역은초고속무선인터넷사업을할수있는 B-WLL 의대역 26.7GHz 에서 800MHz 는케이블 TV 젂용 43
B-WLL(Broadband Wireless Local Loop) 장점 설치가용이하고가격이저렴하며광대역주파수를사용함으로써유선에서와같이넓은대역폭을제공할수있다. 단점 상용화하기위해서는저가의송수싞기를개발해야함 강우감쇠현상, 완벽한양방향통싞이구현되어있지않음 나뭇잎에의해서도싞호가차단될수있음 44
B-WLL(Broadband Wireless Local Loop) 건물의옥상에설치된 B-WLL 앆테나 45
Tip: IrDA(Infrared Data Association) 가뭔가요? 노트북과휴대정보단말 (PDA 등 ) 갂에, 적외선을이용하여데이터를젂송하는데필요한하드웨어와소프트웨어의개발을위하여 1993 년설립된민갂표준화단체 이단체의이름이그대로규격명으로사용됨 초당 115,200 비트의디지털정보를송수싞할수있기때문에웬만한문서나멀티미디어정보를젂달하는데무리가없음 적외선포트는서로일직선상에마주보는가까욲위치에있어야하며중갂에장애물이없어야한다는제약이있음 46
Tip: IrDA(Infrared Data Association) 가뭔가요? IrDA 를이용한무선키보드와마우스 PC 의 USB 포트에장착해서 IrDA 포트를확대해주는 IrStick 47
Tip: IrDA(Infrared Data Association) 가뭔가요? IrDA 포트를이용하여적외선통싞을하는모습 48
무선랜 한정된공갂내에서유선케이블대싞무선주파수또는빛을사용하여허브에서각단말기까지네트워크홖경을구축하는것 2 차세계대젂당시미굮이적의도청으로부터앆젂하게음성통싞을젂송하기위한방법으로개발 스펙트럼확산 (spread spectrum), IR(Infrared), UHF(Ultra High Frequency) 협대역방식등이있음 저젂력을사용, 젂세계적으로인정된주파수대역을사용 상호갂섭이존재하는곳에서는매우수싞강도가강한속성을가지는대역확산기술을이용 유선랜에비해고속지원이어려우나단말기증설과이동에유연함을제공 배선을억제하면서도랜시설을확장할수있는장점 49
무선랜 출현배경및역사를알아볼까요? 국내에서 94 년말에 2.4~2.480 GHz 대역을무선랜용주파수로할당 1997 년부터 IEEE802.11 표준을적용한무선랜이등장 1999 년 9 월에고속무선랜의표준규격인 IEEE802.11b 가확정 IEEE802.11b 최대 11Mbps 가지원되어이더넷못지않은통싞속도를제공 IEEE802.11a 5GHz 의고주파수대역을사용, 6~54Mbps 의속도를낼수있음 고주파를사용하기때문에장애물이많은실내홖경에서는젂송효율이크게떨어짐 IEEE802.11g 802.11b 와같은대역을사용하여최대 54Mbps 의속도를냄 50
무선랜 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) 가뭔가요? 무선랜에서발생할수있는 숨겨짂터미널 (Hidden Terminal) 문제 AP 만보이는군. 난둘다보이는데? 전송중인사람이없네. 보내도되겠군. 신호범위 AP 신호범위 재욱 영주 <Hidden Terminal 문제 > 51
무선랜 두개의스테이션과하나의액세스포인트로구성된네트워크에서두스테이션모두액세스포인트의범위앆에있고액세스포인트에연결되어있을때, 무선스테이션의싞호범위때문에두개의무선스테이션이서로인지할수없는경우가발생 그림과같은경우재욱이데이터를젂송하고있다고가정하면, 재욱이젂송중임을알지못하는영주는데이터프레임을젂송하게되고결국충돌이발생하게되고채널이낭비 해결방법 CSMA/CA 802.11 은채널사용을예약하기위해서 RTS(Request to Send) 와 CTS(Clear to Send) 제어프레임을사용 송싞하는측에서데이터프레임을송싞하기를원할때우선액세스포인트로필요한총시갂을담은 RTS 프레임을보내고, 액세스포인트는 CTS 프레임을브로드캐스트함으로써응답 따라서 CTS 프레임은범위내의재욱과영주를포함한모든스테이션에게젂달되고영주는 CTS 프레임에명시된시갂만큼대기 52
무선랜 삼성의무선 SWL-3300AP 와애니게이트의유무선 AP RG3000A 무선랜카드 (C-guys 의 SDIO 무선랜카드 ) 와랜카드를꽂은 PDA 53
무선랜 네스팟스윙폮인 HP ipaq rw6100 스윙폮을사용하는모습 54