X DSL (x-Digital Subscriber Line)

1. XDSL (x-Digital Subscriber Line) 과목명 : 네트워크세미나 담당교수 : 조기환 교수님 전북대학교 소프트웨어공학실 김 정 옥

2. 목 차 제1장 초고속 가입자망 제2장 XDSL의 개요 제3장 XDSL 종류 제4장 ADSL의 전송기술 제5장 ADSL의 표준화 제6장 XDSL의 향후전망

3. 1. 초고속 가입자망 (1/5) 1. 현가입자 망 현황 1) 고객의 요구 - 기존의 간단한 아날로그 음성 서비스의 수준을 넘어서 기존고속, 고비용의T1라인 이외의 저렴한 서비스 요구 - 고품질 음성 서비스, 고속의 데이터 서비스, VOD, 화상회의 등의 서비스를 요구 2) 현 가입자 회선의 제한점 - 현 가입자 댁내, 사무실의 가입자회선은 구리 2선식 전화망 - 기존 모뎀은POTS 라인을 통해 변조 및 압축기술로 56Kbps 는 가능하나 멀티미디어 데이터는 사용이 불가능 3) 현 가입자 망의 활용 - 현재 댁내 동선케이블은 전송능력 중 극히 일부만 사용(1Mbps중 3.4Kbps 사용) - 최대 전송능력 활용시 멀티미디어 서비스를 수용하기에 충분하고 경제성도 높다 이 기술이 ADSL 이다

4. 1. 초고속 가입자망 (2/5) 2. 초고속 가입자 망의 특징 - 음성, 데이터, 영상이 복합된 멀티미디어 중심의 서비스 수요가 급증 - 전체 통신망 구축 비용 중 50% 이상의 막대한 투자 - 통신과 컴퓨터 기술의 발전으로 통신망의 고속화, 정보처리의 고속화 - PC 통신, 음성정보, CATV, 개인휴대통신, VDT(Vidio Dial Tone), 인터넷서비스의 보편화 - ATM 교환기, 광 전송장치, 광대역 단말 등의 장치개발이 급속화 - 기존 음성통신은 선로로는 수십 Mbps의 광대역 서비스가 불가능 하므로 광대역화, 초고속화가 필수

5. 1. 초고속 가입자망 (3/5) 3. 초고속 가입자 망의 종류 - 광 가입자망 기존 전화용 동선케이블의 일부 또는 전부를 광케이블로 대체하여 고속 광대역의 가입자망 구성 - HFC(Hybrid Fiber Coaxial) 기존 CATV 망을 활용하여 CATV용 단방향 서비스를 제외한 전송대역을 양방형 디지털 서비스용 가입자 망을 구성 - XDSL 기존 전화용 동선 케이블에 초고속 모뎀을 접속하여 최소 128Kbps, 최대53Mbps 급의 디지털 가입자망을 구성 - 무선 가입자망 무선방식으로 초고속 접속기능을 제공하는 광대역 가입자망 구축 Ref. 광대역통신기술,, 양재수 최무영 저, 영풍문고,, p.663, 2000

6. 1. 초고속 가입자망 (4/5) 4. 초고속 가입자 망의 구성 - 가입자 망은 댁내 장치로부터 교환기까지 연결하기위한 가입자선로 및 전송장치, 선로용품을 포함  가입자망 분류  동선에 기반을둔 가입자망 - DSL : HDSL, SDSL, CDSL, ADSL, VDSL  동축케이블에 기반을 둔 가입자망 - HFC  광섬유에 기반을 둔 가입자망 - FTTO, FTTC, FTTH (Fiber to the Home)  무선에 기반을 둔 가입자망 - LMDS(Local Multipoint Distribution Service), MMDS(Multichannel “) - WLL(Wirelessc Local Loop) - PCS, FPLMTS Ref. 광대역통신기술,, 양재수 최무영 저, 영풍문고,, p.666, 2000

7. 1. 초고속 가입자망 (5/5) 5. 가입자 망별 서비스 제공능력 비교 Ref. 광대역통신기술,, 양재수 최무영 저, 영풍문고,, p.679, 2000

8. 2. XDSL의 개요(1/4) 1. XDSL 모뎀과 전화모뎀 1) 공통점 - XDSL모뎀과 전화 모뎀은 동일한 전화선로 사용 2) 전화 모뎀 - 전화모뎀은 전화선로 및 전화망의 기능 및 특성을 그대로 사용 - 전화음성 대신 디지털 신호를 음성신호와 동일한 아날로그 신호로 변환하여 송수신 3) XDSL 모뎀 - XDSL 기술은 전화선의 양끝에(가입자측과 전화국측)에 XDSL 모뎀을 연결하여 전화신호의 주파수 대역과 다른 주파수 대역의 통신 채널을 형성하여 고속 데이터를 송수신 Ref. http://www.gsd.co.kr/jaro/xDSL/3c.htm

9. 2. XDSL 개요(2/4) 2. XDSL 모뎀 구성도 공중전화망 XDSL 모뎀 PC 하향 기존전화선로 XDSL 모뎀 라우터 상향 전화 인터넷 스플리터 Ref. http://etlars.etri.re.kr/ETLARS/industry/jugidong/925/92501.hyml

10. 상향:가입자전화국(16kpbs~640kbps) 신호 하향:전화국가입자(1.544Mpbs~8Mbps) POTS 주파수 4.4kHz 138kHz 25.875kHz 1104kHz 0Hz 1MHz 2. XDSL의 개요(3/4) 3. XDSL의 특징 - 1989년 미국 Bellcore 에서 기존의 전화선을 사용하여 비디오, 영상, 고화질 그래픽, 및 Mbps 데이터 속도의 정보전송을 위해 제안된 개념 - XDSL은 일반 전화망의 주파수 대역 중 비사용 중인 대역을 이용한 고속의 데이터 전송을 제공하는 새로운 전송기술 - 스플리터를 통해 전화와 모뎀신호를 분리 시켜서 동일선로를 통해 고속 모뎀과 일반전화를 동시 사용 XDSL 주파수 사용대

11. ADSL Upstream ADSL Downstream HDSL POTS 1.5Mpbs 6.3Mpbs 주파수 28 4.4 128 392 500 1100KHz 2. XDSL의 개요(4/4) 4. XDSL 주파수 스펙트럼 Ref. 광대역통신기술,, 양재수,최무영 저, 영풍문고,, p.677, 2000

12. 3. XDSL의 종류(1/6) 1. ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line) - 상향 전송보다 하향 전송에 더많은 대역폭을 요구하는 인터넷 접속에 적합 - 전송속도 : 수신 1.5Mbps~8Mbps, 송신 16K~64Kbps - 기존의 1쌍의 전화선(2W)을 활용하여 5.5km 까지 전송 - 일반전화와 고속의 데이터회선 동시 서비스 가능 : VOD, Multimedia ,Internet Access - 일반적으로 고속의 다운 스트림 채널, 중속의 전이중 채널, 저속의 POTS(Plain Old Telephone Servce) 채널등 3개의 채널로 구성 - 비대칭 설계로 HDSL보다 더 실용적 Ref. http://www.gsd.co.kr/jaro/xDSL/3c.htm

13. 3. XDSL의 종류(2/6) 2. SDSL(Symmetric Digital Subscriber Line) - 기존의 1쌍의 전화선(2W)을 이용하여 1.544Mbps 양방향 전송 - 전송 거리제한 : 3km 까지 전송 - T1/E1 서비스, Feeber plant, LAN Access SEVER Acess, 화상회의 Ref. http://www.gsd.co.kr/jaro/xDSL/3c.htm

14. 3. XDSL의 종류(3/6) 3. HDSL(High data rate Digital Subscriber Line) - XDSL 기술의 서비스 대체기법으로 개발 - T1급(1.544Mbps),E1급(~2.048Mbps)의 효율로 두쌍의 전화선(4W) 을 이용하여 양방향전송 - 전송 거리제한 : 5.4km 까지 전송 - HDSL 장비들이 안정적이고 신뢰성있는 서비스를 제공하고 있슴 - LAN, WAN, 서버접속 Ref. http://www.gsd.co.kr/jaro/xDSL/3c.htm

15. 3. XDSL의 종류(4/6) 4. VDSL(Very high data Digital Subscriber Line) - 기존의 1쌍의 전화선(2W)을 이용 고대역폭 제공 하향 : 1.5~53Mbps, 상향 : 1.5~2.3Mbps (통산20Mbps) - 전송 거리제한 : 0.3~1.4km 까지 전송 - 비대칭 모드 설계 - 뛰어난 전송속도 제공 - VOD, Internet Access, Muntimedia, Simplex vidio, HDTV 서비스 Ref. http://www.gsd.co.kr/jaro/xDSL/3c.htm

16. 가입자 (POTN) 가입자 (POTN) 가입자 (POTN) 가입자 (POTN) TP(2pairs:4선) 전화국 (PSTN) HDSN RT Unit HDSN CO Unit HDSL 최대 2.7 - 7.6㎞ 1.5M-2Mbps TP(1pairs:2선) 헤더엔터 (비디오) ADSL/ SDSL ADSL RT Unit ADSL CO Unit 약 5㎞ 60k-9Mbps POTN POTN 10k-64kbps ONU TP(1pairs) 헤더엔터 (비디오) VDSL CO Unit VDSL CO Unit VDSL 광가입자망접속장치 1.4㎞ 53Mbps POTN POTN 3. XDSL의 종류(5/6) TP(2pairs) 5. xDSL(동선로) 가입자망 구성도 전화국 (PSTN) 전화국 중계기 선로 중계기 선로 중계기 T1/E1 0.3- 1㎞ 1- 1.8㎞ 0.3- 1㎞ 20Mbps Ref. 광대역통신기술,, 양재수 최무영 저, 영풍문고,, p.672, 2000

17. 3. XDSL의 종류(5/6) 6. XDSL의 비교 Ref. 광대역통신기술,, 양재수,최무영 저, 영풍문고,, p.679, 2000

18. 4. XDSL 전송기술 (1/5) 1. 디지털 변조 방식 데이타 전송을 위해 많이 사용되는 디지털 변조 방법에는 CAP (Carrieless Amplitude Phase Modulation)과 DMT(Discrete Munti Tone) 방식이 있다  디지털 변조의 특징 - 잡음에 강하다 - 채널 손상에 강하다 - 멀티미디어 데이터에 대하여 다중화가 쉽다 - 보안성이 크다 - 복잡하다 Ref. 광대역통신기술,, 양재수 최무영 저, 영풍문고,, p.787, 2000

19. 4. XDSL 전송기술 (2/5) 2. CAP (Carrieless Amplitude Phase Modulation) 방식 - QAM(Quadrature Amplitude Modulation)에서 유래한 일종의 싱글캐리어 방식 - 진폭과 위상을 동시에 이동시키면서 2진수 2,4,8 비트를 그룹으로 표현 함으로서 전송효율을 높임 - 보내고자 하는 정보를 2개의 베이스밴드 신호로 나눈 뒤 in-phase와 Quadrature-phase 신호로 변조해서 두신호의 차이를 전송선으로 보내는 방식 - 이방식은 2B1Q와 같은 대역폭을 사용하더라도 2B1Q보다 2배의 신호 전송 속도를 가짐 - 선로상의 임펄스 잡음 및 기존 서비스와의 간섭을 최소화 할 수 있도록 주파수 배치가 용이 Ref. 광대역통신기술,, 양재수 최무영 저, 영풍문고,, p.663, 2000

20. 4. XDSL 전송기술 (3/5)  CAP 방식 신호 Downstream POTS ISDN Upstream 주파수 0Hz 10,000 80 1000 4 300 700 kHz CHANNEL 동위상필터 입력신호 DAC LPF 부호기 직교위상필터 출력 복호 동위상필터 ADC LPF 판별기 직교위상필터 Ref. http://gsd.co.kr/jaro/xDSL/6f.htm

21. 4. XDSL 전송기술 (4/5) 3. DMT (Discrete Multi-Tone) 방식 - 다중 반송파 변조 방식(MCM:Mukti-carrier modulation) 방식으로 채널 스펙트럼을 여러 개의 부채널(주파수 대역)으로 나누고 각부채널을 QAM으로 만들어 전송 - 사용 주파수 대역을 FFT(Fast Fourier Transform)을 이용하여 여러 개의 부 주파수 대역으로 분할하고 각각의 데이터를 변조하여 전송 - 각 주파수 대역별로 변조신호의 심볼율 변경가능, 즉 신호감쇄가 적은 부채널을 통해 보다 많은 비트수 정보 전송 가능 - 주파수 대역별 변조로 인해 계산량이 많아진다 - 광대역 잡음이 부채널에 분산되어 영향을 미치므로 전체적으로 영향이 적음 - 부채널로 분리 처리되어 시스템이 복잡하고, 시간동기 및 반송파 동기가 중요 Ref. http://gsd.co.kr/jaro/xDSL/6f.htm

22. 4. XDSL 전송기술 (5/5)  DMT 방식 신호 주파수 1.1MHz POTS 4kHz 32QAM LPF 저주파 필터 CHANNEL 부호기 (QAM) 및버퍼 IDFT (역이산퓨리에변환) 병렬/직렬 변환 입력신호 D/A 변환 DFT (이산퓨리에변환) LPF 저주파 필터 직렬/병렬 변환 부호기 + 버퍼 출력 D/A 변환 Ref. http://gsd.co.kr/jaro/xDSL/6f.htm

23. 5. XDSL 표준화 (1/2) 1. 표준화 동향 1) 국외 - XDSL 표준화는 ANSI, ETSI, ITU-T의 표준화 단체와 ADSL Forum, DAVIC (Digital Audio Visual Council), ATM Forum, TIA(Telecommunication Industry Association) 등의 단체를 중심으로 개발자와 기간통신망 사업자들에 의해 추진 - ADSL 기술의 대량확산과 저렴한 가격을 보장하는 UASDL(Universal ADSL) 개발을 위해 UAWG(Universal ADSL Working Group) 결성 - 국제전기통신연합(ITU-T)의 통신표준화위원회에서 2000년6월 ADSL 세계표준을 승인 2) 국내 - 한국정보통신기술협회(TTA: Telecommunication Technology Association)의 주도로 ADSL 연구위원회가 금년 4월에 구성하여 국내외 표준화 동향분석 및 연구 - 국내 제조업체에서 1.5Mbps,8Mbps의 시제품 개발하여 한국통신과 하나로 통신에서 본격 제품공급 Ref. 광대역통신기술,, 양재수 최무영 저, 영풍문고,, p.663, 2000. http://home.nownuri.net/~migrator/tech/index12.htm

24. 5. XDSL 표준화 (2/2) 2. ITU-T의 ADSL 표준규격 - 전송속도 1Mbps 이하에서 7Mbps 까지를 지원하는 ADSL 기술규격을 정의 - G.922.1 : 베이스밴드 신호에서 데이터를 스플리티해 7Mbps의 전송속도를 구현 - G.922.2 : 가입자가 스플리터를 설치할 필요 없이 일반 모뎀처럼 간단하게 설치할 수 있는 1.5Mbps의 전송속도의 일명 G.Lite - G.994.1 : DSL 시스템간 작동모드 협상방법 - G.995.1 : ADSL 시스템에 대한 레퍼런스 아키텍쳐 - G.996.1 : ADSL 시스템에 대한 테스트 모드 - G.997.1 : ADSL 시스템에 메니지먼트 Ref. 광대역통신기술,, 양재수 최무영 저, 영풍문고,, p.663, 2000. http://home.nownuri.net/~migrator/tech/index12.htm

25. 6. XDSL의 향후 전망(1/3) 1. XDSL 시장의 성장요인 Ref. 주간기술동향 , XDSL 및 케이블모덴 시장동향, 99년12월

26. 6. XDSL의 향후 전망(2/3) 2. XDSL 시장의 저해요인 Ref. 주간기술동향 , XDSL 및 케이블모덴 시장동향, 99년12월

27. 6. XDSL의 향후 전망(3/3) 3. XDSL의 향후 전망 - PC 보급율 증가와 인터넷 이용확대, 기업의 글로벌화로 원격 액세스 수요 증가 - 재택근무자와 외근자의 원격 액세스 환경변화로 크게 성장할 전망 - 원격 액세스 기술로 XDSL과 케이블 모뎀이 주목 받고 있으며 대표적 기술로발전하고 있으며 시장수요가 급성장할 전망 - 현재 2% 에서 2003년 까지는 전체 시장의 50% 이상을 유지할 것으로 전망 - 1998년 이후 케이블 모뎀은 26.8%, XDSL 모뎀은 76%의 평균 성장율을 기록 2001년에는 XDSL이 케이블 모뎀을 추월할 전망 - XDSL 재택근무자나 SOHO를 대상,케이블 모뎀은 가정 이용자를 대상으로 공존할 전망 - XDSL이나 케이블 모뎀은 FTTH의 실현에 앞서 나타난 과도기적 기술이지만 당분간은 시장을 지배할 것으로 전망 Ref. 주간기술동향 ,881호, XDSL 및 케이블 모뎀시장 동향, 1999.2. 광대역통신기술,, 양재수 최무영 저, 영풍문고,, 2000

28. 참고문헌 • 광대역통신기술, 양재수 최무영 저, 영풍문고,, 2000 • 최신 디지털 통신, 최성철, 21세기사, 2000 • 주간기술동향 , 881호, 장재득외, XDSL 기술 및 개발 동향, 1999.2 • 주간기술동향 , 923호, 이재환외, XDSL 및 케이블 모뎀시장 동향, 1999.12 • 주간기술동향 , 965호, XDSL 모뎀, 2000.9 • 기타 인터넷 검색 자료 참조