BcN

최근의 통신 서비스는 광대역화 및 이동성을 지향하며 통신과 방송, 그리고 인터넷이 통합되는 디지털 컨버전스 서비스 형태로 발전해 나가고 있다. 향후에는 네트워크, 서비스! , 기기의 융합도 가속화될 것으로 예상되며 이와 함께 음성·데이터 통합, 유·무선 통합, 통신·방송 통합형 서비스도 지속적으로 늘어날 전망이다. <편집자>

최근의 광대역 통합망(BcN) 구축을 위한 활발한 움직임은 통합형 서비스의 등장과 일맥상통하는 것이다. 이는 편리성과 개인성을 중시하는 이용자들의 새로운 서비스 요구를 만족시키고, 나아가 국내 통신 인프라 및 서비스 산업의 상승효과를 유발해 IT 시장에서의 기회를 확대시킬 것으로 기대된다.


MSPP·OXC 등장으로 네트워크 진화

90년대 들어 디지털 기술의 발전과 인터넷의 확산으로 IT 산업은 눈부신 성장을 거듭해 왔다. 현재의 통신 환경은 이용자가 원하는 모든 서비스를 언제 어디서든 다양한 형태의 통합 단말을 통해 사용할 수 있도록 하기 위해 발전해 나가는 추세다. 따라서 이용자 중심의 서비스 환경 요구와 통신사업자의 새로운 수익 창출 동기에 의해 통합형 멀티미디어 서비스 보급이 확대될 전망이다.

대표적 융합형 서비스인 VoIP, 휴대인터넷, DMB 등이 등장하고 있으며 이를 기반으로 멀티미디어 영상전화, 고품질 VOD, 유·무선 통합 VPN, 개인 맞춤형 방송, 콘텐츠 대화형 방송 등 다양한 응용서비스가 창출될 것이다. 이러한 융합형 서비스가 활성화되면서 통신 대역폭 또한 초기의 수 Mbps급 이하에서 수십 Mbps급 이상의 보장 속도가 요구되고 있다.

<그림1> BcN 발전 방향

<그림1>은 한국전산원이 밝히고 있는 BcN(Broadband convergence Network)의 서비스에 따른 망 구축 방안을 보여준다. 유·무선 통합, 통신과 방송의 통합, 음성과 데이터의 통합 등 일련의 통합 서비스를 제공하기 위한 개괄적 네트워크 구조를 설명하고 있는 것이다. 이러한 통합 서비스를 제공하기 위해 왠(WAN), 맨(MAN) 구간에서의 BcN 구축에 적합한 방안으로 MSPP(Multi-Service Provisional Platform) 및 OXC(Optical Cross Connector) 장비를 이용한 망 진화 방법을 살펴보자.

왠/맨을 구성하는 요소로 크게 프로토콜과 토폴로지를 들 수 있다. 프로토콜에는 인터넷 프로토콜(IP), 비동기전송모드(ATM), 동기식 광통신 네트워크(SONET/SDH), 고밀도 파장 분할 다중화 방식(DWDM) 등이 있으며, 토폴로지에는 포인트 투 포인트(PtP) 방식과 링 구성 방식이 포함된다. 지금까지 IP 중심의 장비는 PtP나 메쉬(Mesh) 형태로, SONET/SDH 장비는 링 위주의 망 구성을 지향해왔다.

그러나 최근 RPR(Resilient Packet Ring)과 같은 프로토콜이 등장하며 IP 장비에서도 링 구성이 가능해졌다. SONET/SDH 장비에서도 효율적인 트래픽 관리와 망 구성을 위해 메쉬 구조 또는 하나의 장비에서 여러 개의 링을 구성하는 멀티링(Multi-Ring) 형태로 변화하고 있다. 아울러 다음과 같은 요인으로 인해 네트워크 아키텍처에서의 변화도 일고 있다.


최선형(Best effort)에서 QoS로 변화

과거에는 인터넷을 위한 데이터 트래픽의 폭발적인 증가에 대처하기 위한 목적으로 라우터에서의 지속적인 트래픽 엔지니어링 기능을 통해 데이터 트래픽 관련 대역폭을 효율적으로 제공했다. 최선형(Best-effort) IP 트래픽이 라우터간의 직접적 고속 링크(POS:2.5G/10G)가 적용됐으며, 지금도 그 사용량은 증가하는 추세다.

인터넷 접속 수준에 머무르던 초기 단계에서는 최선형 형태의 서비스만으로도 큰 무리는 없었다. 그러나 VoIP, 금융 거래, VOD 및 방송 서비스 등 기존 SONET/SDH과 같은 수준의 품질이 요구되는 서비스가 늘어나면서 IP에서의 서비스 품질(QoS) 제공을 위해 MPLS 표준과 IP 내의 여러 QoS 메커니즘이 모색돼 왔다. 또한 부분적으로 이러한 QoS의 적용이 시작되고 있다.


MSPP 등장 및 장점

데이터 서비스의 시작 단계에서는 일반 음성급 TDM 서비스를 위한 네트워크와 데이터 서비스를 제공하기 위한 네트워크를 각각 구축해 운용했다. 그러나 최근 다양한 통합 서비스가 출현하면서 하나의 장비에서 다양한 서비스를 수용할 수 있는 MSPP가 주목을 끌고 있다.

MSPP는 통합 서비스 제공시 트래픽에 대한 유연성을 제공할 수 있을 뿐 아니라 비용 또한 절감시켜 준다. 아울러 왠/맨 구간에서의 데이터 트래픽의 고품질 전송도 가능해졌고 전용선 서비스 개념이 도입되면서 SLA 기반의 서비스도 실현되고 있다. 현재 MSPP 장비는 TDM(Time Division Multiplexing) 신호와 이더넷 신호를 모두 지원하고 있으며, 앞으로도 MPLS 지원이 가능할 것으로 전망된다.


미래 트래픽 추세 예측 힘들어 - 불확실성 반증

통신사업자들은 앞으로 트래픽이 전반적으로 증가할 것이라는 점에는 대부분 동의하고 있다. 하지만 트래픽 증가의 구체적 내용에 대해서는 서로 의견이 달라 앞으로의 트래픽 전망에 대한 불확실성을 증명해 주는 듯 하다. 그만큼 가변 요소가 많다는 것을 의미하며, 갈수록 이러한 예측은 어려워질 것임이 분명하다.

이러한 요인으로 통신사업자는 예상 트래픽 적중률이 낮아지면서 효율적 투자가 어려워지는 문제점을 가질 수밖에 없다. 앞으로는 사업자들의 망 구축에 있어 효율적 투자가 이뤄지도록 장비공급업체도 함께 고민하고, 변해야 한다. 사업자는 일정 용량 한도 내에서 확장성을 확보할 수 있는 장비를 구축해야 한다.

트래픽이 증가할 때마다 이에 맞춰 서비스를 제공하고, 장비도 교체해야 한다면 시간과 비용측면에서 모두 효율성이 떨어질 수밖에 없을 것이다. 따라서 가입자 망보다는 백본 측면에서 불확실한 트래픽 예상 문제를 해결할 수 있는 분명한 방안이 될 수 있는 네트워크를 구축할 필요가 있다.

예를 들면 2~4배의 트래픽이 증가했을 경우 관리 시스템에서 여유 포트를 동작시키는 것이다. 4~10배의 트래픽이 증가할 경우에는 기존 시스템에서 유닛을 추가해 수용하고, 트래픽이 10배 이상 증가할 경우 새로운 시스템을 구축해 서비스를 수용한다면, 특히 왠 구간에서 이러한 불확실성을 수용하면서 빠른 시간 내에 서비스를 제공할 수 있을 것이다.

왠의 메쉬 형태로의 진화

현재 SONET/SDH가 링 위주의 트래픽은 링 토폴로지 트래픽 확장성이 유연하지 못하다. 이 때문에 트래픽이 증가할수록 메쉬 토폴로지로의 진화가 자연스럽게 이뤄질 것으로 예측된다. 또 메쉬 구조에서 복구(Restoration) 기능이 구현될 수 있어 불확실한 트래픽 증가에 대해 유연하게 대처할 수 있다.


프로토콜·비트율에 종속되지 않는 유연성 확보

앞으로의 망 구조는 최소한으로 요구되는 OEO 변환 지점을 제외하고는 전송되는 프로토콜과 일체의 주어진 파장을 경유해 사용되는 신호의 비트율에 종속되지 않아야 한다. 광 코어가 특정 비트율에 고정되는 것은 더 이상 중요하지 않으며 신호 유형에 의존하지도 않는다. 즉, SONET/SDH 및 10기가비트 이더넷 등을 모두 동시에 전송하는 것이 가능하다.

이 같은 투명성은 트래픽이 빠르게 증가하고 전체 볼륨 및 믹스에 불확실성이 존재하는 시점에서 특히 중요하다. 이런 특성으로 인해 향후 통합 서비스를 위한 네트워크는 동일한 인프라에서 이들간의 광범위한 조합 트래픽을 갖는 다양한 서비스 계층을 지원해야 한다. 또 이러한 네트워크 내에서의 ATM, MPLS, 사설 회선 및 IP의 역할들이 확실하게 어떻게 변화해 갈 것인지는 아직 불확실하기 때문에 이 같은 유연성은 필수적 요소가 된다.


네트워크 계층 통합

지금까지는 각각의 서비스를 위해 여러 개의 네트워크 계층이 존재해 왔으나 앞으로 통합 서비스를 제공하기 위해서는 MSPP, OXC 등과 같이 하나의 장비에서 여러 서비스를 제공할 수 있어야 한다. 이를 위한 진화가 현재 진행되고 있으며, 이러한 장비 도입 확대 및 통합 서비스 확대로 인한 네트워크 계층은 <그림 2>에서처럼 간소화되는 경향을 보이며, 전체적 관점에서는 궁극적으로 멀티 서비스 계층과 광 계층으로 단순화될 것으로 예상된다.

<그림2> 서비스 계층에 따른 망 진화

<그림 3-1>과 <그림 3-2>는 맨에서 각각 분리됐던 전송 계층과 이더넷 계층이 MSPP 도입이후 통합되는 형태를 보여주고 있다. 현재 일부 통신사업자들은 MSPP를 도입, 이더넷 계층과 전송 계층을 통합해 서비스를 제공하고 있다.

<그림3-1> 맨에서 MSPP가 도입되지 않은 경우의 망 계층

<그림3-2> 맨에서 MSPP가 도입된 경우의 망 계층

OXC 등장 및 장점

기존의 중심 국사는 DCS 시스템과 그와 연결된 각각의 수많은 SONET/ SDH 장비의 링으로 구성된다. 장거리 구간은 DWDM 내에서 여러 개의 광 파장을 사용해 장거리를 전송하는 복잡한 망 구조이기 때문에 운용비용과 시간이 많이 소요될 수밖에 없었다.

앞으로 이러한 백본 네트워크에서도 기존의 TDM 신호뿐 아니라 대용량의 트래픽 신호도 스위칭 또는 그루밍을 위한 OXC 장비가 필요하게 될 것이다. 또 트래픽 증가에 대해 유연하게 대처할 수 있는 메쉬 구조로의 변화가 용이할 것이다.

<그림4> OXC를 이용한 지능형 옵티컬 네트워크 계층 구성

OXC는 복구 기능을 추가로 제공하기 때문에 단순히 전송 기능으로 제한된 전송 계층이 지능형 광전송 계층으로의 변화를 가능하게 한다. 따라서 OXC는 향후 통합 서비스 제공을 위해 DWDM과 함께 중심 국사간 망을 구성하게 될 전망이다.

<그림5> 서비스 계층과 광전송 계층간의 역할 변화

OXC를 도입하게 되면 <그림 5>의 경우처럼 두 가지 경우가 발생할 수 있다. 윗 부분에서처럼 임의의 라우터에서 다른 라우터로 통과하는 트래픽이 많이 존재하면 할수록 경로 중간에 위치한 라우터는 용량이 증가해 운용비용도 증가할 수밖에 없다. 하지만 아래 부분과 같이 OXC를 이용한 트래픽 기법을 도입할 경우 해당 트래픽에 대해 안정성, 확장성, 비용측면에서 모두 효율적인 운용이 가능하다.