초고속 인터넷 서비스는 사용자수의 증가와 더불어 고객의 다양한 욕구 즉 인터넷 방송, 주문형비디오(VOD)서비스, 원격교육, 고화질 TV 등 대용량의 멀티미디어 서비스에 대한 욕구가 폭발적으로 증가하고 있다. 이러한 욕구를 충족하기 위해서는 현재의 초고속 인터넷서비스로서는 속도에 대한 한계에 부딪치게 되어 통신사업자들은 새로운 기술 또는 여러 가지 기술적 대안들을 추구하고 있다. 2002년부터 시작하여 2003년 이후에는 멀티미디어 수요의 증가에 따라 ADSL을 대체하는 기술로 VDSL이 등장하여 매년 꾸준한 신규가입자 수요가 발생하고 있으나, 통신사업자들은 각각의 망 특성, 시장위치, 전략적 필요성 둥에 의해 상용화를 적극 검토,추진하고 있으나 각각 전개하는 방식은 조금씩 다르다. 따라서 본 연구에서는 통신사업자들의 가입자망 진화 전략에 대해 살펴 본 다음 Lot3n-Volterra Competition (LVC) 모델을 이용 ADSL 과 VDSL 두 기술간의 상호 경쟁 및 대체를 통해 어떻게 진화 되어가는지를 살펴보았다. 대표적인 통신사업자인 KT는 막강한 자금력을 바탕으로 시장 확대 및 경쟁사와의 차별화를 위해 VDSL 서비스 조기도입을 서두르고 있고, 하나로는 자금의 열세로 인한 ADSL 투자비를 회수 할때까지 VDSL 서비스를 연기하고 있는 실정이다. ADSL과 VDSL 두 기술의 관계는 Lotka-Volterra Competition (LVC) 모델을 이용한 시뮬레이션 결과를 통해 빠른 속도와 비슷한 가격대의 VDSL이 침략자(predator)로 기존 시장 지배자인 ADSL을 사냥감(prey)으로 빠른 속도로 대체해 나가는 것을 알 수 있었다.
xDSL은 국내에서 가장 보편적인 초고속 액세스기술로서 전송속도와 전송거리 측면에서 지속적인 발전을 거듭하고 있다. 그 발전방향은 크게 두 갈래로 나누어지는데 ADSL을 기반으로 한 차세대 ADSL과 VDSL이라는 새로운 기술이 그것이다. 현재 차세대 ADSL 분야에서는 ADSL2, ADSL2+ 및 ADSL2++ 등의 표준화가 활발히 진행되고 있으며, VDSL은 라인코드에 대한 열띤 경쟁이 벌어지고 있다. 본 고에서는 이와 같이 다양한 xDSL 기술에 대해 기술적 특성 및 표준화 동향을 알아보고 향후 전망 및 발전전략에 대해 살펴보았다. 국내의 경우 차세대 ADSL을 건너뛰고 이미 VDSL 서비스 단계에 진입했기 때문에 VDSL 기술에 대한 국내 기술기반을 조속히 확보해야 할 필요성이 매우 높다. 따라서 국제표준화 추세에 부합하는 신속한 VDSL 표준 마련이 필요하다.
최근 국내뿐만 아니라, 전 세계적으로 xDSL(x Digital Subscriber Line) 서비스에 대한 관심이 고조되고 있다. 현재 전 세계적으로 상당수의 통신 서비스 업체들이 xDSL 종류의 하나인 ADSL 서비스를 시작했다. 이러한 ADSL의 다음 세대 기술로써 최근 VDSL 서비스가 부각되고 있다. VDSL은 초고속 디지털 가입자 회선으로 xDSL 중에서 가장 속도가 빠른 서비스이다. VDSL은 최근 부각되고 있는 IP Multicasting, VoD, Broadcast video등을 충분히 서비스 할 수 있는 능력을 지녔다. 본 논문에서는 이러한 VDSL 망 구조의 설계를 통해 최적의 인터넷 서비스를 제공할 수 있는 환경을 제공하고자 한다.
초고속 인터넷 1000만 가입자 시대에 돌입하면서 사용자들은 더욱 바른 광대역 멀티미디어 서비스를 요구하고 있다. 이에 따라 사업자들은 포스트 ADSL시대 준비에 전념하고 있다. 포스트 ADSL의 자리를 차지에 가장 유력한 것으로 등장한 것은 VDSL. VDSL은 광대역 서비스의 대칭·비대칭 전송 기술로 짧은 거리에서 일반 전화선을 통해 최대 52Mbps의 속도록 데이터를 전송해 인터넷 방송과 주문형비디오, 원격교육, 고화질TV 등 대용량의 멀티미디어 서비스를 수용할 수 있고, 콘텐츠사업자들의 수익 모델에도 적합하기 때문에 새로운 초고속 인터넷접속기술 대안으로 급부상 하고 있다. 본고에서는 상호운용성과 신뢰도를 높이는 표준안 정의를 중점으로 최근의 VDSL 표준화 동향을 살펴보며 더욱 효율적은 VDSL서비스 제공을 위해서는 어떤 점이 고려돼야 하는지 진단해 본다.
VDSL noises should be used for testing and evaluation of VDSL systems. In DMT systems for ADSL, noises are generated using IIR filters obtained from the Yule-Walker equations. However, this method cannot be directly applied to VDSL environments. In this paper, an DCT-based VDSL noise generation algorithm is proposed.
DMT기반 VDSL 시스템에서 채널의 주파수 특성에 따라 각 부채널에 각기 다른 비트를 할당하는 "Bit allocation algorithm"은 DMT기반 시스템의 초기화 과정에 필수적으로 사용되며 초기화 시간을 단축하기위해 이알고리즘의 고속화가 필요하다 기존의 알고리즘인 Chow Campello가제시한 알고리즘들은 ADSL과 같이 부채널수가 적은 응용분야에서는 적용 가능했으나 부채널 수가 ADSL의 16배에 이르는 VDSL과 같은 경우에는 계산량이 과다하기 때문에 실시간 적용이 어렵다. 본 논문에서는 수신단에서 계산된 SNR을 미리 계산된 기준 SNR 값과 비교하는 방법을 이용하여 계산량을 줄인 새로운 비트 할당 알고리즘을 제시한다. 제안된 알고리즘은 기존 알고리즘에서 N.log2N의 연산이 필요한 SNR을 내림차순으로 분류하는 과정을 없앴고 log2 연산 덧셈 및 나눗셈의 연산을 단순한 비교 연산으로 대체함으로서 보다 고속으로 각 부채널에 할당할 비트 수를 계산할수 있다 그리고 제안된 고속 알고리즘을 VDSL 시스템에 적용한 결과 기존의 알고리즘인 Chow 알고리즘과 동일한 성능을 보임을 확이하였다.보임을 확이하였다.
본 논문은 VDSL 스위치 시스템 개발에 관한 논문이다. VDSL은 기존의 ADSL이 가지고 있는 전송 속도의 한계를 한 단계 넘어선 기술이다. ADSL은 장거리 서비스에 비해 VDSL은 단거리에서 고속의 데이터를 전송할 수 있다. 본 시스템은 데이터 전송을 위해 QAM 방식의 VDSL chip set을 이용하였고, 전화선을 이용하여 음성대역 외의 고주파대역을 이용하여 데이터를 전송한다. 본 장비는 넓은 범위의 서비스 지역보다 아파트 같은 밀집된 지역에서의 서비스를 위하여 개발되었다. 이를 구현하기 위해 하드웨어와 소프트웨어의 개발에 대한 본 연구의 결과를 소개하고자 한다.
지금까지 access network에서의 xDSL의 위치를 살펴보고 DSL, HDSL, ADSL 및 VDSL을 중심으로 기술 및 최근의 표준화동향을 살펴보았다. ITU의 조사에 따르면 97년 기준으로 전세계 약 8억가구에 copper access line이 연결되어 있고 그중의 70%이상이 가정에 연결되어 있는데 증가추세도 북미의 경우 년3.5%, 서유럽과 태평양연안의 경우 년4.5%의 성장율을 보이고 있어 2000년경에는 10억가구에 다다를 전망이다. 미국은 97년기준 약 1억가구에 1억6000만 copper access line이 연결되어 있는데 Yankee Group이 조사한 바에 따르면 2000년을 기준으로 3백만가구에 ADSL/RADSL/SDSL이 연결되고 관련 revenue는 10억달러에 이를것으로 추산하고 있다. 전세계 xDSL 시장규모를 미국의 5배정도로 보면 2000년경에는 전세계 twist pair의 2%정도에 xDSL이 연결되어 ADSL/RADSL/SDSL 관련 세계시장규모가 50억달러에 이르고 시장성장률은 30%에 이를 것으로 보고 있다. 현재 이러한 xDSL의 표준화작업은 3장에서 언급한 바와 같이 ANSI T1, ETSI에서 주로 주도되고 있으나 ITU-T, IEEE, ADSL Forum, ATM Forum, DAVIC 등 다른 group과 활발한 liasion meeting 을 통해서도 협력안을 마련하려 노력하고 있다. 예를 들어 DAVIC은 long range(1.5Km이상) PMD규격으로 ADSL을, mid range($300m\sim1.5km$) PMD규격으로 VDSL을, short range(300m이하) PMD규격으로 CAP방식의 FTTC를 각각구정하여 xDSL을 수용하고 있다. Microsoft의 CEO인 Bill Gates가 'Bandwidth bottleneck. No question. that's the biggest obstacle.'이라고 천명한 바와 같이 정보사회로의 진전에 있어 bandwidth는 시급히 해결되어야 할 문제이다. 정보사회의 꿈을 실현하고자 1993년부터 시작된 In-formation Infrastructure의 구축노력이 그동안 다양하게 시도되어왔으나 숱한 우여곡절과 실패를 겪은 telco등의 서비스업자들이 이제는 너무 큰 꿈을 쫓기보다는 internet이라는 현실적인 시장에서 xDSL과 cablemodem을 바탕으로 차근차근 새로 시작하고 있다고 생각된다. 그동안 ADSL, Forum을 중심으로한 일부 technology evangelist들은 전세계 8억가구에 깔려있는 copper twist pair를 경제적인 'the last mile solution'으로 활용할 것을 줄기차게 주장해왔다. 그동안 xDSL은 VDSL이라는 차세대 대안을 제시하여 interim solution이라는 울타리를 벗어나는데 성공하였을 뿐만 아니라 IDSL, SDSL, RADSL등의 새로운 고객지향적 xDSL을 개발하여 선택의 폭을 넓혀주었다. xDSL vendor들간의 치열한 경쟁속에서 값싼 xDSL 시스템들이 속속 등장하고 있으며, DSLAM[8]과 같은 switch solution도 제시되어 기존의 copper twist pair를 이용해 값싸게 다양한서비스를 제공해 줄 수 있는 기틀을 마련한 것이 오늘날의 xDSL의 성공요인이라고 생각된다. 일찌기 Bell Atlantic의 CEO Ray Smith가 'Yes. ADSL is an interim solution that will be with us for forty years.'라고 간파한대로 xDSL은 fiber가 좀 더 값싼 해결책이 될 때까지 당분간 access network에서 확고한 자리를 구축할 것으로 보인다. 최근들어 우리나라의 초고속정보통신망도 ADSL 과 VDSL을 바탕으로 FTTH으로 진화하는 전략을 수립한것은 우리의 현실과 세계적인 추세를 반영한 일이라 여겨진다.
VDSL 기술은 인터넷방송과 주문형비디오(VOD).원격교육.고화질 TV 등 대용량의 멀티미디어서비스를 수용할 수 있고, 컨텐츠사업자들의 수익모델에도 적합하기 때문에, ADSL에 이은 새로운 초고속 인터넷접속기술 대안으로 부상하고 있다. 본 고는 멀티미디어 가입자 수요증가에 따라 차세대 xDSL 기술로 부상하고 있는 VDSL의 기술적인 특성 및 국내 시장 동향을 살펴본다.
본 고에서는 인터넷 가입자의 지속적인 초고속서비스 수요증가에 따라 차세대 xDSL 기술로 부상하고 있는 VDSL기술의 특성과 표준화 동향을 소개한다. VDSL 기술은 FTTC가입자 망의 전화동선 구간에 비대칭 52Mbps/6.4Mbps, 대칭 34Mbps의 데이터 전송이 가능하여 인터넷방송, 주문형 비디오(VoD), 원격과외/교육(EoD), 고화질 TV 등 대용량의 멀티미디어 서비스를 경제적으로 제공할 수 있다. VDSL은 가입자 댁내까지 광선로가 포설되는 FTTH 가입자 망 기술의 경제성 및 사업성이 확보될 때까지 ADSL에 이은 새로운 초고속 인터넷 접속기술로 활용될 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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