정보통신공학과 통신학과, 정보처리기사 등 정보통신시스템 요약정리 108. 디지털 가입자망(DSL)

108. 디지털 가입자망(DSL)

 

가. ADSL의 개요
DSL(Digital Subscriber Line) 기술은 최근 인터넷 수요의 급증과 고속 액세스 수
단에 대한 요구를 효과적으로 수용할 수 있어 케이블 모뎀, 위성 인터넷 등 유사 초고
속 액세스 기술에 비해 단기간에 대표적인 고속 인터넷 접속기술로 정착하게 되었다.
특히, 이 기술을 이용할 경우, 전화국에서 가입자가 밀집된 지역까지 광섬유케이블을 포설하고 가입자까지는 기존의 구리선을 이용하는 FTTC와 연계 가능하고, 또한 초고
속 인터넷과 주문형 비디오(VoD) 등 다양한 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있다.
ADSL(Asymmetric DSL)은 DMT(Discrete Multi-Tone) 또는 CAP(Carrierless
Amplitude Modulation)이라는 새로운 변조방식을 채택하여 최대 하향 8Mbps, 상향
640Kbps의 속도로, 기존의 전화선을 이용하여 가입자에게 초고속 인터넷 서비스를
제공하는 네트워크 솔루션이다. 즉, ADSL은 수신은 고속이고 송신은 저속인 비대칭
형 디지털 가입자망이며, 상향(upstream)보다 하향(downstream) 측의 데이터 량이
많은 PC통신이나 인터넷에 적합하게 사용될 수 있다. 다만, 전화국으로부터의 전송거
리에는 제한이 있는데, 1.5Mbps 전송에는 약 5.5Km이고 6Mbps에서는 약 1.8Km가
한계이다.
여기서 DMT 기술은 ANSI에서 표준화한 변조기술로서 다중캐리어(multicarrier)를 사용하며, 주파수 영역에서 동작한다. 잡음에는 강하지만 전력소모가 큰
것이 단점이다. 2004년에 IEEE에서 초고속 디지털가입자회선 초고속 디지털 가입자
회선(VDSL)의 표준으로 채택되었다. 그리고 CAP 기술은 벨연구소에서 개발된 QAM
의 변형 기술로서, 각 시스템 제조회사에 의해 개별적으로 개발되었기 때문에 표준화
규격이 없다. 단일캐리어(single carrier)를 사용하며, 시간 영역에서 동작한다. 전력
소모는 적지만 잡음에 약하고, DMT 변조기술에 비해 경제성이 낮다.

전화선을 흐르는 음성 신호는 약 4KHz의 주파수 대역을 점유하고 있고, 이 보다 위
의 주파수 대역은 사용하지 않고 있다. 또한 전화망의 교환기도 4KHz 이상의 신호는
처리하지 않으므로, [그림 9-6]과 같이 가입자선을 통해 저주파(4KHz 대역) 음성신호
와 고주파(1MHz 대역) 데이터 신호를 디지털 변조기술을 이용하여 전송한다. 이들 신
호는 스플리터(splitter)라는 장치로 분리한 후, 교환기와 디지털 가입자선 접속 다중화
기(DSLAM : Digital Subscriber Lines Access Multiplexer) 간에 그리고, 전화기와 PC 간을 각각 해당되는 신호를 보낸다. 또한 통신을 위해서는 ADSL 단말장치로서 전
화국과 가입자 측에 각각 ATU-C(ADSL Transceiver Unit - Central)와 ATUR(ATU - Remote)이 사용된다. 여기서, DSLAM은 디지털 가입자 회선 접속으로부터
신호를 다중화 하여 고속의 백본 회선에 전송하는 전화국의 네트워크 장비이다.

나. DSL의 종류
최근에는 기존의 ADSL 기술에서 지적된 전송속도의 한계를 극복하기 위해 VDSL
기술이 도입되었는데, VDSL은 전화선을 통해 짧은 거리에서 고속의 데이터 통신을
가능하게 하며, 전송 속도가 전송 거리에 따라 다르게 결정된다. VDSL 시스템은 [그
림 9-7]과 같이 전화국에서 아파트 또는 빌딩내의 광망 종단장치(ONU)와 가입자가
밀집된 지역의 거리 종단장치(street cabinet)까지는 광섬유케이블을 사용하고, 이곳
에서 가입자 댁내 장비까지는 구리선인 기존의 전화선으로 구성된다. 즉, VDSL은
FTTB(Fiber To The Building) 또는 FTTC와 연계된 서비스로 볼 수 있다. VDSL은
대칭형과 비대칭형이 있으며, 하향의 경우 최대 52Mbps의 속도를, 그리고 상향의 경
우 최대 16Mbps 정도를 제공할 수 있다.

VDSL은 공공 네트워크나 기업용 데이터 서비스와 같이 저렴하면서도 대용량 데이
터 처리가 필요한 곳이나, 소규모 캠퍼스 및 사무실 빌딩 네트워크 등 기존 LAN 시설
을 바꾸지 않으면서도 확장을 통해 성능 개선이 요구되는 곳에 적합하다. 특히 VDSL
은 수신자가 요청한 데이터만을 전송하는 멀티캐스팅 기능이 가능하여, 주문형 비디오
(VoD) 및 고화질TV(HDTV) 등 다양한 분야에 적용될 수 있다.
고속 디지털 가입자 회선(HDSL : High DSL)은 비대칭 통신 속도에 적합하지 않은
기업이나 고밀도 지역에서 상향과 하향의 통신 속도가 동일한 대칭형 방식으로 전화국으로부터 전화기가 연결되지 않는 4가닥 2회선, 즉 4선식의 전용회선을 사용하는 방
식이다. HDSL은 2B1Q 선로 부호를 이용하여 ADSL이나 CATV망처럼 전용 모뎀이
필요 없이 LAN 카드만 있으면 사용이 가능하다. HDSL은 중계기가 필요 없이
3.5Km까지 전송이 가능하므로 이동교환기(MSC)에서 기지국(BS)까지의 중계 회선,
인터넷 서버 연결, 사설 데이터망 등으로 많이 사용되고 있다.
대칭 디지털 가입자 회선(SDSL : Symmetric DSL)은 일반 가정용으로 개발된 기
술로서, 상업용으로 적합한 HDSL과 비슷하게 최대 2.048Mbps의 상향 및 하향 전송
을 하지만, 2가닥 1회선, 즉 2선식인 한 쌍의 전화선을 사용한다는 점이 다르다. 따라
서 SDSL은 HDSL 보다 대개 전송속도가 낮으며, 또한 ADSL과 달리 음성 서비스와
데이터 서비스가 공존하지 않는다. SDSL은 양방향 화상회의, LAN 연결,
SOHO(Small Office Home Office) 등의 서비스를 제공하기 위해 사용되고 있다.
DSL의 주요 종류별 특징을 정리하면 <표 9-2>와 같이 적용기술과 제공 속도 및 응
용에 따라 A(Asymmetric), H(High bit-rate), S(Symmetric), V(Very high data
rate) DSL 등으로 구분된다.

DSL의 종류별 특징

종류	최대속도[Mbps]		최대전송 거리[km]	주요 특징
	상향	하향
ADSL	0.512	8	4	•비대칭형이며 전화선을 사용 •선로에 따라 불안정하며, 라우터의 대용 기능
VDSL	16	52	2	•비대칭형이며 광섬유케이블과 동축케이블을 사용 •전송거리가 짧으며 백본랜 등에 활용
SDSL	2.048	2.048	4	•대칭형이며 전화선을 사용 •T1/E1의 채널 서비스 장치(CSU)의 대용 가능
HDSL	2.048	2.048	4	•대칭형이며 4선식 회선으로 구성 •전화와 데이터의 동시 사용불가, CSU의 대용

한편, 범용 비대칭 디지털 가입자 회선(UADSL : Universal ADSL)은 ADSL 방식
에서 댁내 재배선으로 인한 문제점을 해결하기 위해, [그림 9-8]과 같이 스플리터를
사용하지 않는 방식이다. UADSL의 전송속도는 하향 1.5Mbps, 상향 768Kbps이고,
가입자 선로의 상황에 따라 32Kbps 단위로 감소될 수 있으며, 데이터 통신을 위해
DSLAM의 ATU-C에서 가입자 측의 UADSL-R(UADSL-Remote)로 연결되어 있
다. 보급형인 UADSL은 초기에 많이 사용되었으나, VDSL의 등장으로 우리나라의 경
우에는 거의 사용되지 않고 있다.

DSL 기술에서 HDSL, ADSL, VDSL이 가장 보편적으로 많이 사용되고 있는데,
HDSL은 집단지역까지 T1/E1 전용 회선에 대응하여 사용이 가능하며, ADSL은 그동
안 초고속 네트워크를 사용하는 가입자의 증가에 큰 공헌을 하였고, VDSL은 건물이
나 집단지역 및 아파트 단지까지 광섬유케이블을 포설하여 가정집까지 전화회선을 이
용하는 방식으로 우리나라와 같이 아파트 집단지역에 공급하는 것이 유리하다.
최근에 개발된 VDSL2 기술은 350m에서 양방향으로 100Mbps의 전송 속도를 제
공하며, 1.2~1.5km에서는 30Mbps의 전송 속도를 제공한다. 또한 다중 채널의
HDTV 방송 신호, VoD, 영상전화 그리고 VoIP와 같은 서비스를 지원하도록 규격화
되었다.