기술 발전이 제공하는 3가지 옵션을 통해 광 네트워크를 확장하는 방법

우리는 다음과 같은 질문을 고객들로부터 아주 자주 듣습니다. 새로운 광 케이블 구축 능력보다 네트워크 트래픽 증가세가 빠른 경우 최종 사용자 대역폭 수요를 해결하려면 어떻게 해야 하는가?

어느 때보다 더 네트워크가 주문형의 안정적인 고속 연결 서비스를 제공해야 하는 압박을 받는 상황에서 네트워크 확장성 난관을 해결하는 것은 케이블 사업자, 서비스 및 컨텐츠 공급자 모두의 최우선 순위입니다. 이들 공급자는 광 케이블 리소스가 충분하지 않고 새로운 광 케이블 임대 비용을 피하는 방안을 찾거나 일부 경우에는 특정 위치에 광 케이블을 구축할 능력이 없습니다. 뿐만 아니라 새로운 고객 수요를 빠르게 해결해야 할 때 현장 방문을 최소화하는 방식으로 네트워크 용량을 추가할 수 있다면 최종 사용자의 체감 품질을 높여 경쟁 우위를 달성할 수 있습니다.  

이러한 상황에서 네트워크 확장을 위한 최선 방식에 대한 해답은 무엇을까요? 

광 통신 분야에서 기술이 빠르게 발전함에 따라 기존 광 케이블 자산으로 네트워크를 효율적으로 확장할 수 있는 유효한 옵션 몇 가지가 존재하며 전략적 네트워크 계획 수립자는 다음 접근법 중 하나 또는 조합을 활용할 수 있습니다. 바로 새로운 코히어런트 옵틱, C 및 L 대역 포토닉 회선 시스템 그리고 놀랍게도 고급 소프트웨어 분석 기술입니다. 그렇습니다. 소프트웨어를 활용하여 더 많은 광 케이블 용량을 얻을 수 있는 것입니다. 사실상 우리는 네트워킹 산업의 모든 부분에서 소프트웨어의 중요성이 커지는 것을 경험하고 있습니다.  

코히어런트 옵틱 선택의 중요성

네트워킹 산업에서는 코히어런트 옵틱 기술을 데이터 센터 내부에 적용하기 위한 산업의 투자를 통해 전통적인 육상 및 해저 분야를 너머 액세스 분야까지 코히어런트 옵틱 사용이 늘어나는 데는 이유가 있습니다. 코히어런트 모뎀은 디지털 데이터를 광 신호로 변환하는 장비이며, 설계 및 기술 구현 측면의 강점으로 인해 하나의 모뎀이 처리할 수 있는 데이터 양과 특정 거리에서 초당 전송할 수 있는 데이터 양 그리고 신호 재생성 없이 특정 회선 속도(예: 400Gb/s)에 대해 달성할 수 있는 전송 거리와 같은 성능에 영향을 줍니다. 이러한 이유로 코히어런트 모뎀을 선택하는 것은 광 네트워크 용량 확장과 그 결과로 수반되는 비트당 비용에 있어 핵심 요소로 작용합니다.

기술이 진화하고 샤논의 한계(통신 채널을 통해 전송할 수 있는 이론적 최대 데이터 용량)에 접근함에 따라 새로운 코히어런트 광 솔루션에서 어떤 개선을 기대할 수 있을까요?  

현재 상용화된 산업 최초의 800G 솔루션인 Ciena WaveLogic 5 Extreme을 활용한 최근 현장 구축 사례는 최신 기술을 사용하면 기존 구축 기술(100G 이상)과 비교할 때 30-80%의 스펙트럼 효율성 증가를 보여주어 상당한 소재 개선 효과를 입증해 보였습니다.

Comcast는 WL5e(WaveLogic 5 Extreme)를 활용하여 세계 최초 장거리 600Gb/s 파장에서 트래픽을 전송한 최초의 사업자로, 혼합 광 케이블 링크에서 파장 용량을 2배 증가를 실현해 보였습니다. 뿐만 아니라 WL5e를 통해 Comcast는 신호 재생성 없이 Comcast National Backbone 네트워크의 모든 위치에서 단일 파장을 사용하여 범용 400GbE 전송을 실현할 것으로 예상되며 이를 통해 비즈니스 성장 속도에 맞춰 적은 운용 규모, 낮은 전력 소모 및 낮은 총 비용으로 네트워크를 확장할 수 있습니다.

가용 신호 스펙트럼을 2배 증가시키는 쉬운 방법

광 케이블에서 가용 신호 스펙트럼을 증가시키는 것은 더 많은 광 케이블 용량을 확보하는 다른 방법입니다. C 대역 이외에 L 대역을 활용하여 단일 광 케이블에서 트래픽을 2배 증가시킬 수 있습니다. C+L 대역 시스템이 10년 이상 존재해왔기 때문에 이 방식이 새로운 개념은 아니지만 구축과 관련된 운영 복잡성으로 인해 현재까지 이러한 시스템의 사용은 제한되어 왔습니다. 전통적으로 C+L 대역 구성은 엔지니어링하기가 복잡하고 수작업이 많이 수반되며 구축이 어렵습니다. 장비 업그레이드를 위해 사이트를 방문해야 하고 L 대역 파장을 위해 네트워크를 최적화할 수 있는 엔지니어링 전문 기술이 필요하기 때문입니다. 가장 중대한 단점은 L 대역 채널 추가로 인해 기존 C 대역 트래픽이 영향을 받을 수 있다는 것입니다.

  

Ciena 6500 RLS(Reconfigurable Line System)에 구축된 것과 같은 새로운 포토닉 회선 시스템 설계는 L 대역 확장에 수반되는 전통적인 문제점을 해결합니다. 우선 C 대역 및 L 대역 구성 요소 모두를 증폭기 모듈에 통합하며 그 결과 L 대역으로 확장해야 할때 회선 증폭기 사이트에 대한 현장 방문이나 변경이 필요하지 않습니다. C 및 L 대역 통합 ASE(자연 증폭 방출) 잡음 로딩 기능이 장비에 통합되어 있어 RLS는 완전 채움 상태를 시뮬레이션하고 네트워크 수명 동안 매우 안정적인 C 및 L 대역 시스템을 구현할 수 있습니다. C 대역 또는 L 대역 파장 중 하나가 추가되면 그 주파수의 ASE가 해당 파장으로 교체됩니다.

네트워크 사업자에게 이것이 어떤 의미일까요? 바로 광 케이블 용량을 훨씬 쉽게 2배 증가시킬 수 있다는 것입니다. 처음에는 적은 횟수의 사이트 방문을 통해 L 대역으로 확장할 수 있습니다. 즉 C 또는 L 대역 채널 추가를 위한 단순하고 예측 가능한 프로세스를 수행하기만 하면 되고 무중단 L 대역 업그레이드 동안 추가적인 계획이나 엔지니어링 작업이 필요하지 않습니다. 따라서 L 대역에 파장을 추가하는 일은 C 대역에 용량을 추가하는 것만큼 쉽습니다.

새로운 통합 C 및 L 대역 기술과 함께 제공되는 간단한 운영 모델을 활용하면 C 및 L 대역 아키텍처의 인기는 빠르게 증가할 것입니다. 예를 들어 Telia Carrier는 네트워크를 업그레이드하고 있습니다. 미국에서의 사업 규모를 확장하고 더 많은 트래픽을 전송하며 새로운 클라우드 기반 서비스를 더 빠르게 공급하기 위해 더 많은 다크 파이버 조달과 함께 Ciena RLS C 및 L 대역 솔루션을 활용하고 있습니다. 

소프트웨어의 가치

소프트웨어와 분석 기술은 네트워크 확장을 위해 어떤 도움을 줄 수 있을까요? 전통적으로 구식 스프레드시트, 최선 예측 및 일부 추측 작업과 같은 도구를 활용하여 광 케이블 구간의 특성을 설명하고 링크 엔지니어링을 수행하는 경우가 많았습니다. 이로 인해 용량 계획 동안 설계 오류를 처리하기 위해 보수적인 마진 수치를 선택했으며 그 결과 네트워크는 최적화되지 않은 용량으로 실행되어야 했습니다. 세분화된 다양한 회선 속도 코히어런트 트랜시버가 사용 가능한 오늘날 환경에서 네트워크 사업자는 코히어런트 옵틱의 유연성을 활용하여 용량을 최적화할 수 있습니다.

네트워크 성능에 대한 실시간 가시성을 확보하고 개선 영역을 파악하기 위해 고급 소프트웨어 애플리케이션을 활용할 수 있습니다. 예를 들어 Ciena Liquid Spectrum 분석 애플리케이션은 구축된 장비에서 직접 링크 및 신호 정보에 액세스하고, 시계열 분석을 수행하여 시변동성 광 케이블 성능 저하를 설명하며, 사용자에게 구축된 모든 파장에 대해 어떤 마진이 사용 가능한지 알려줍니다. 또한 네트워크 효율성을 개선하기 위해 어떤 파장을 더 높은 용량으로 업그레이드할 수 있는지 표시합니다.

Ciena Liquid Spectrum과 같은 고급 소프트웨어 애플리케이션을 활용하는 케이블 사업자, 컨텐츠 및 서비스 공급자는 네트워크 엔지니어링, 관리 및 수익 창출 방식을 혁신할 수 있습니다. 이제 공급자는 기존 네트워크 자산의 효율성을 강화하고 추가 하드웨어나 인프라 변경 없이 네트워크를 확장할 수 있습니다.     

모든 구성 요소 통합

하드웨어와 소프트웨어 분야 모두에서 기술이 발전함에 따라 네트워킹 지형도 변화하고 있으며 이로 인해 더 민첩하고 효율적인 Adaptive Network^TM로 향하는 진화의 문이 열리고 있습니다. 또한 코히어런트 옵틱 및 포토닉 회선 시스템의 발전으로 광 케이블당 더 많은 용량을 전달할 수 있게 되었습니다. 이와 동시에 성공적인 네트워크 진화를 위해 소프트웨어에 대한 의존성이 증가하고 있습니다. 이를 위해 하드웨어는 더욱 지능적이고 프로그래밍 가능한 형태로 변하고 있으며 여러 애플리케이션에 대해 조정할 수 있도록 다양한 모니터링 지점과 조절기를 내장하고 있습니다. 분석 애플리케이션은 이제 실시간 네트워크 데이터를 수집한 후 이를 실행 가능한 정보로 변환할 수 있습니다. 마지막으로 직관적인 사용자 인터페이스와 소프트웨어 자동화 기능이 운용되어 전반적인 네트워크 운영을 간소화합니다. 

이러한 하드웨어와 소프트웨어에 대한 투자가 중요한 이유가 무엇일까요? 오늘날은 어느 때보다 더 많은 것들이 네트워크에 의존하고 있기 때문입니다.