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기본이론 - 정보통신기기(4) - IDSN, ADSL, ATM, PON, VAN, ATSC

슈케르 2025. 5. 7. 22:04

중요한 개념과 단어 설명은 TTA 한국정보통신기술협회 및 용어 설명 사이트를 참고하였습니다.

https://terms.tta.or.kr/main.do

http://www.ktword.co.kr/index.php

Wiki(https://www.wikipedia.org/)와 copilot의 도움도 받았음을 밝힙니다.

 

<목차>

  1. ISDN
  2. ADSL
  3. ATM
  4. BcN, NGN, NGcN
  5. ATSC
  6. PON
  7. VAN

1. ISDN (Integrated Service Digital Network, 종합 정보 통신망)

  전화, 전신, 텔렉스, 데이터, 비디오텍스 등 성격이 다른 서비스를 종합적으로 취급하는 디지털 통신망.
1980년 국제 전신 전화 자문 위원회(CCITT:현재의 ITU-T)의 제7차 총회에서 권고 G.705로 그 기본 개념이 발표되고, 1984년, 1988년, 1990년에 종합 정보 통신망(ISDN) 표준이 I 계열 권고로 채택되었다. 이때까지의 통신 서비스에서는 서비스별로 전화망, 텔렉스망, 데이터망 등 전용망이 존재하고, 망마다 단말 장치를 접속하는 인터페이스가 정해져 있어서 서비스별로 단말 장치가 필요했다.

  ISDN은 망과 단말 장치 간의 사용자-망 인터페이스를 통일하고 하나의 디지털망으로 모든 통신 서비스를 제공한다. 사용자는 필요에 따라서 자기가 목적하는 통신 서비스를 이용할 수 있다.

  ISDN 사용자-망 인터페이스에는 기본 속도 인터페이스(BRI)1차군 속도 인터페이스(PRI)가 있다. 각각의 인터페이스에는 복수의 채널이 정의되어 있어서 이 채널을 통해 통신 서비스가 제공된다.

H채널 : 64 Kbps 이상

B채널 : 64 Kbps

D채널 : 16 Kbps

 

Protocol Reference Model

 

2. ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line, 비대칭디지털가입자전송장치)

  광대역 가입자망 구성방법으로써 기존 전화 선로를 그대로 활용하여 가입자선로를 고속화하려는 방식(xDSL) 중 하나로

  기존의 동선 선로로도 8 Mbps 정도의 신호 전송이 가능.

추억 돋는 옛날 광고 캡춰 화면

 

  <특징>

    - 2 wire 구리(Copper)로된 전화선로를 그대로 사용

    - 인터넷 데이타를 고속으로 받는(Downstream) 서비스에 알맞음
    - 전화국 등 기점에서 3Km 이내 인구밀집지역에 대규모로 설치하기에 유리
    - 사용가능 대역은 25KHz ~ 2MHz 정도
      상향 대역 240KHz~2MHz, 하향 대역 25~200KHz, POTS 대역(음성대역) 0~4KHz
    - 전송속도는 거리, 선의 굵기, 사용장비에 따라 다르나,
      상향속도 16Kbps~640Kbps, 하향속도 1.544Mbps~8Mbps 
    - 전화음성용 저주파 대역과 데이타전송용 광대역을 분리 사용으로 음성 및 데이타 동시 사용 가능
    - 단방향 고속데이타 전송과 같은 새로운 비대칭 서비스 요구를 저렴한 가격으로 제공할 수 있는 장점이 있다.

 

  <변조 방식>
    - CAP (Carrierless AM/PM) 방식
       * AT&T에서 개발한 방식으로서, 캐리어가 없는 QAM 변조방식

       * 통상 상향 데이타 전송은 QPSK 변조방식 사용

       * 상대적으로 가격이 저렴
     - DMT (Discrete MultiTone) 방식 : ANSIETSI의 표준
       * Amati사에서 개발
       * ANSI T1E1.4에서 표준으로 제정
       * 국내에서 압도적 채택 사용(KT 포함)
       * 국제표준으로는 G.Lite / G.dmt 로 구분됨

       * 초기 모뎀간의 설정시간이 길고 오류 검사가 복잡

  <장비 구성>                          
       가입자모뎀 (ATU-R) - [스플리터] - 2-wire 구리선 - [스플리터] - (ATU-C) DSLAM - NAS - ISP 백본망

 

  <xDSL 종류 구분>
     - 대칭형   : 상하향 속도가 동일    =>  HDSL,  SDSL,  IDSL,  SHDSL
     - 비대칭형 : 상하향 속도가 비대칭  =>  ADSL,  VDSL(대칭도 가능),  UADSL

     - 기업용   : HDSL,  SHDSL 등
     - 개인용   : ADSL, IDSL 등

     - 고정속도 : HDSL, IDSL 등
     - 가변속도 : ADSL, VDSL, SHDSL 등

 

 

3. ATM (Asynchronous Transfer Mode, 비동기전달모드) 

  회선교환의 실시간성 및 패킷교환의 유연성을 통합시킨 연결지향적 패킷교환 복합기술

  - 주소포멧,신호방식 등 : 회선교환방식 이용
  - ATM 셀 처리 등 : 패킷교환방식 이용 

  <ATM 역사적 의의>
    - 1990년대 네트워킹 방식으로, 가장 활발히 연구 발전된, 역사적으로 가치있는 기술
    - ITU-T에서는 ATM 기술을 BISDN의 전송,교환,다중화 기술로 채택한 바 있음
    - 현재로는 IP 관련 기술의 발전으로 인해 그 활용 및 역할이 많이 축소되었으나
      ATM 관련으로 개발된 기술은, 많은 분야(MPLS 등)에서 기반기술로 채택 적용 되었음


  <ATM 통신방식의 특징>
    - 광대역 서비스들이 갖는 다양한 특성들을 통합 수용
    - 풍부한 Qos 보장 및 지원 기능
    - 셀 단위의 정보 전달
    - 통계적 다중화 방식 (Statistical Multiplexing)
    - 고정 크기의 셀 및 고속 동작
    - 강력한 트래픽 관리 및 제어 기술 제공

ATM 프로토콜 계층 구분

  <계층의 구분 : 4개>
     - 상위계층
     - AAL (ATM 적응계층)
     - ATM 계층
     - 물리계층

  <평면의 구분 : 3개>
     - 사용자평면 : 실제 정보의 흐름
     - 제어평면    : 연결 설정, 해제 등 Signalling과 같은 연결제어 정보의 흐름
     - 관리평면    : 평면관리 및 계층관리의 2개 기능 수행, 망감시 기능

 

  <시간을 셀(Cell)이라 불리는 슬롯(slot)으로 나누는 것>
     - 하나의 셀은 전체크기가 53 바이트이며,  48 바이트의 정보와 5 바이트의 제어
       정보(ATM 헤더)로 구성됨
     - 이에따라 각종 서비스 신호들을 잘라서 똑같은 크기의 ATM 셀에 매핑시킨 후 비동
       기 시분할 다중화(ATDM)를 통해서 전달하는 통신방식을 사용

 

4. BcN, NGN, NGcN (Broadband Convergence Network, Next Generation Network)

    광대역 통합망, 차세대 통신망, 차세대 통합 네트워크, 차세대 통합망

 

  ㅇ NGN (Next Generation Network)
     - 서로 다른 망(PSTN,ATM,IP,F/R,이동통신망 등)을 하나의 공통된 망으로 구조를 단순화
     - 망구축비용, 운용비용 절감 및 유연한 네트워크 솔루션을 제공
     - 음성,영상,데이터 통합의 품질보장형 광대역 멀티서비스를 제공하는 망에 대한 개념

  ㅇ NGcN (Next Generation convergence Network)
     - 유선망과 무선망, 회선망과 패킷망의 통합 및 서비스 통합, 이에따른 각종 제도가 통합
       되는 차세대 기반망 구축을 목표로 추진하는 차세대 통합망

 

  ㅇ 망 계층 구조
     - 응용 계층     : 응용서비스 제공 계층
     - 제어 계층     : 유무선,방송,인터넷 등을 통합 제어하는 계층
     - 전달 계층     : OSI 7계층모델 상 3계층 이하의 기능 제공
     - 엑세스 계층  : 최종 단말이 망에 접근하는 계층

 

 

5. ATSC (Advanced Television System Committee)

  디지털 TV (차세대 TV) 표준을 연구,개발하기 위해 1983년에 설립된 미국 표준화 기관
  - ATSC 표준 : (1.0, 2.0, 3.0)
     - 미국의 차세대 TV 방식을 심의하기 위한 ATSC 위원회가 채택하고, 미국 FCC가 승인함으로써,
     - 표준화된, 디지털방송 규격 표준
     - ATSC 채택 국가 : 미국, 캐나다, 한국, 멕시코 등

 

  <압축 방식>
     - 영상 신호 압축 : MPEG-2/H.262 비디오 압축 방식을 채택
     - 음성 신호 압축 : Dolby Digital (AC-3) 5.1 채널 입체음향 방식을 채택
     * DVD에서 사용하는 영상/음성 압축방식과 동일

  <영상 신호 형식>
     - 1920x1080 (HDTV급,비월주사 1080i,16:9), 1280x720 (HDTV급,순차주사 720p,16:9),
       720x480 (SDTV급), 640x480 (VGA 비디오급),
     * 60,30,24 프레임/초,  순차주사, 비월주사 등을 모두 수용하는 형식이나,
       궁극적으로는 1920x1080(HDTV급), 30 프레임/초, 순차주소를 지향

  <변조 방식>
     - 지상파 TV용   : 8-VSB (단일캐리어)
     - CATV용         : 16-VSB 
     - 위성방송용     : QPSK 

  <패킷화 및 다중화 방식> : MPEG-2 시스템

 

  <전송 채널 대역폭> : 6 MHz (7,8 MHz로도 확장 가능)
     - 6 MHz 내에 최대 4개까지 채널 수용 가능

  <전송 속도>
     - 6MHz 대역폭 하에, MPEG-2 TS 스트림을 지상파TV 약 19.39 Mbps,  케이블TV 약 38 Mbps로 전송

 

  <ATSC 2.0>
    - 물리계층은 ATSC 1.0과 동일 (8-VSB 변조), 하지만 MPEG-4 / H.264 비디오 압축 방식도 허용
    - 트랜스포트 스트림에 더 많은 확장 기능 있음

  <ATSC 3.0>
    - 기존 ATSC 표준들과의 역호환성을 제공 하지 않는 차세대 방송 표준 

    - 미국 디지털 TV 표준화 단체인 ATSC에서 제정한 지상파 초고선명(UHD: Ultra High-Definition) 방송 기술 표준.
    - 실내외에서, UHD급 영상,데이터를, IP 기반으로 인터넷과 상호 연동돼, 양방향 송수신 가능
      TV 시청 중 바로 인터넷 검색, UHD 및 10개 이상의 HD,SD 프로그램 등 수용 가능, 
      수신 환경에 맞춰 송신 파라미터를 임의 조정 가능 등
    - 대응 : 유럽식 DVB-T2에 의한 UHD 방송
    - 기술적 특징 
       - 전송 방식 : OFDM 전송 방식
       - 변조 방식 : QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QA, 1024QAM, 4096QAM
       - IP 기반의

         MMT (MPEG Media Transport) :

         (기존 엠펙 전송 스트림(MPEG 2-TS)을 보완하여 인터넷에서도 사용이 가능한 전송 프로토콜),

         ROUTE (Real-time Object delivery over Unidirectional Transport) : 

         (ROUTE : 방송망에서 IP 기반으로 실시간 방송 콘텐츠를 전송하기 위한 방송 전송 프로토콜)

       - 고효율 비디오 코딩(HEVC: High Efficiency Video Coding)

       - 3차원 오디오(3D audio)/AC-4

       - 계층 분할 다중화(LDM: Layered Division Multiplexing)

       - 변조 방식 : 다치 변조인 4096-QAM(Quadrature Amplitude Modulation)

       - 채널 코딩 : 효율이 좋은 저밀도 패리티 검사 부호(LDPC: Low Density Parity Check code)를 채택

                          최대 57Mbps 까지 전송 용량을 제공.

  - 우리나라는 지상파 초고선명 텔레비전(UHDTV) 방송 표준으로 ATSC 3.0을 채택하여, 2017년부터 본 방송 서비스를 실시한다.

 

6. PON (Passive Optical Network, 수동 광 가입자망)

    광 수동소자에 의한 가입자구간용 광 통신망. 별도의 전원공급이 불필요한 광수동소자 만으로 구성.

  * ONT (Optical Network Terminal)
     - 최종 종단 장치, PC와 연결할 수 있는 일명 광 모뎀이라고도 말함

  * OLT (Optical Line Terminal)
     - ONT 상호 간에는 직접적인 통신을 하지 않으며 OLT 제어를 통해서만 통신이 가능

  * ONU (Optical Network Unit)
     - 가입자 또는 사업자 밀집지역/지점까지 광케이블이 포설 종단되는 장치

       주로 통신시설용 캐비넷 등에 의해 수용됨

7. VAN (Value Added Network, 부가가치통신)

  공중 통신 사업자로부터 회선을 대여받아 고도의 통신 처리 기능으로 부가 가치를 높여 서비스를 제공하는 통신망. 부가 가치 통신망(VAN)의 본래 의미는 전화 또는 텔렉스 통신 서비스 기능을 첨가한 데이터 통신망을 지칭하는 개념이었으나, VAN의 부가 가치는 일반적으로 프로토콜, 부호, 형태, 미디어, 속도 등의 변환을 전송에 부가하여 행하는 통신 처리에 있다. 이러한 VAN 서비스는 컴퓨터의 발달과 함께 서비스가 다양화되고 이용이 증가하고 있다