초고속통신망 구축의
필수 요소
전송기술의 중심을 잡다!

2.5Gbps 광통신시스템

ETRI에서 개발한 2.5Gbps 광전송시스템인 HLS-2500은 그 적용 형태에 따라서 단국형과 선형 ADM, 그리고 링형 ADM 등으로 나눠진다.
또한, 주요 회로들은 ASIC화하여 시스템의 크기를 줄었다.
여기에 감시 제어 기능과 망 관리 기능을 갖춰 시스템의 신뢰도와 활용도를 크게 높였다.

01

정보통신산업의
근간을 이루다

중요한 통화를 하는 도중에 전화가 끊기거나, 한참 재밌게 보고 있던 영상 속도가 느리다면 매우 불편할 것이다. 오늘날에는 그런 경우가 드물지만 과거에는 얼마나 불편했을까. 이러한 생활 속 불편을 해소하고자 ETRI가 주목한 것이 바로 광통신이었다. 광통신기술은 기존의 전기적 신호를 대신해 광신호로써 정보를 처리 및 전송하는 시스템이다. 이는 광섬유, 광소자, 광전송 시스템으로 분류된다.
ETRI는 1978년부터 본격적으로 광통신기술개발에 착수했다. 그리고 그로부터 얼마 지나지 않은 1981년, 구로전화국과 안양전화국을 잇는 12km 구간에 당시 ETRI의 전신인 한국전기통신연구소가 제작한 단파장(0.85㎛) 광통신 시스템을 설치했다. 이후 전 세계의 광통신기술이 장파장(1.3㎛)으로 발전하면서 1984년에는 연구소와 대전시외전화국 사이에서 45Mbps 또는 90Mbps 장파장 광통신시스템에 대한 상용시험을 진행했다. 그리고 1985년부터는 90Mbps 계열 후속모델로 그 용량이 4배에 달하는 360Mbps 광통신시스템 연구를 이어나갔다.
565Mbps 단일모드 광통신시스템 1차 모델 개발에 착수한 후 요소기술개발과 각 회로 부분을 주문형 반도체화하기 위한 게이트 어레이 IC, 하이브리드 IC 설계를 마쳤다. 또한 주문형반도체 제작과 565Mbps 광전송시스템 2차 시제품 성능시험까지 완료했다. 565Mbps 광전송시스템은 기존의 90Mbps 시스템에 비해 용량이 6배가량 확장돼 광섬유 한 쌍에 음성 8,64회선을 동시에 전송할 수 있는 그야말로 대용량전송시스템이었다. 따라서 대용량 시내구간 및 장거리 시외 전송로는 물론 유선방송 중계를 위한 장거리 영상 전송에서도 활용되며 ISDN 구축에 크게 기여했다. 565Mbps 시제품을 신탄진-대전-옥천 구간에 설치해 성공적으로 현장시험을 마친 후에는 표준규격 제정과 상용시험을 거쳐 상용화에 성공했다.
ETRI는 이 모든 과정을 약 5년에 걸쳐 이루어냈다. 또한, 1989년부터 1991년까지 3년간 우리나라 데이터 다중화 방식 표준(안)을 작성하고 다중화 장비를 개발해 체계적인 데이터 전달망 구축을 위한 기반을 마련했다. 그렇게 정보통신산업의 근간을 이루어 낸 것이다.

02

전송기술의 진보,
2.5Gbps 광통신시스템

광통신은 선의 전송매체를 이용한다는 점에서 유선통신과 유사하다. 광이라는 반송파를 이용해 신호를 전송하는 점은 무선통신과 유사하다. 그러나 광통신 기술의 발달은 전송손실은 낮추고 근접 선로간 유도현상이 없다. 또한 신호대역 폭이 매우 광범위하다는 강점을 지니고 있다.
다중화 기술은 디지털 전송의 고속화 및 다기능화를 위한 핵심기술이다. 1980년대까지만 해도 비동기식 다중화 기술이 주를 이루었으나 1980년대 말, 통신망의 동기화와 함께 국제 단일 표준인 동기식다중화기술이 상용화되기 시작했다. 이에 따라 ETRI는 1988년부터 CCITT(국제전신전화자문위원회)가 국제 단일 권고안으로 확정한 속도를 기본으로 동기식 계위 및 관련 인터페이스를 적용한 다중화 장치 개발을 추진했다. 동시에 동기식 다중 개념과 시스템 요구사항 등 기초연구에 돌입했다.
155Mbps 동기식광전송시스템은 CCIT에서 동기식 디지털 계위(Synchronous Digital Hierarchy : SDH)를 기본으로 한 동기식 다중구조 관련 권고안이 확정되면서 본격적으로 개발되었다. 그리고 1991년, 확정된 국제표준화 내용을 반영한 프로토타입을 개발 완료하고, 시스템 보완 작업을 거쳐 총 90개 시험항목에 대한 시스템 개발시험을 실시해 전 분야 합격 판정을 받았다.

1992년 7월에는 155Mbps급 동기식광전송시스템인 SMOT-1 개발에 성공했다. SMOT-1은 2만~5만 게이트 용량을 보유한 9개의 대규모 ASIC(주문형 반도체)를 적용함으로써 그 크기를 약 1/12 정도로 축소시켰다. 또한 OSI 7 레이어에 바탕을 둔 통합 전송망 관리 기능을 실장했다. OAM 통신 기능 개발 및 실장은 당시까지 상용화된 동기식 전송장치 가운데 세계 최초였다. 이로써 우리나라는 세계에서 7번째로 동기식광전송시스템 기술을 보유하게 됐다. 또한, ETRI는 155Mbps 광전송시스템과 그 기술을 산업체에 이전, 상용화함으로써 국가 정보통신망의 근간인 광통신망 구축에 중추적인 역할을 도맡았다.
전송기술은 초고속통신망 구축에 있어서 필수적인 기반기술이라고 할 수 있다. ETRI는 155Mbps 동기식광전송시스템을 개발한 이후에도 안주하지 않고 2.5Gbps 광전송시스템 연구와 광대역회선 분배 장비의 개발, 10Gbps 광전송장치 개발, 광 CATV시스템 개발, 100Gbps 급 광다중전송시스템 연구 등 전송기술 연구를 거듭했다. 1993년에는 기술이전이 이루어졌으며, 이듬해에는 기업체에서 제작한 상용시제품으로 서울과 대전 구간에서 상용시험을 실시했다. 이후 단국장치, 광중계장치, ADM(분기 결합 다중화기)장치의 성능시험을 완료했다.

전송기술은 초고속통신망 구축에 있어서 필수적인 기반기술이라고 할 수 있다. ETRI는 155Mbps 동기식광전송시스템을 개발한 이후에도 안주하지 않고 2.5Gbps 광전송시스템 연구와 광대역회선 분배 장비의 개발, 10Gbps 광전송장치 개발, 광 CATV시스템 개발, 100Gbps 급 광다중전송시스템 연구 등 전송기술 연구를 거듭했다. 1993년에는 기술이전이 이루어졌으며, 이듬해에는 기업체에서 제작한 상용시제품으로 서울과 대전 구간에서 상용시험을 실시했다. 이후 단국장치, 광중계장치, ADM(분기 결합 다중화기)장치의 성능시험을 완료했다.
10Gbps 광전송장치는 1994년 10Gbps급 광송수신기와 장거리 무중계 전송을 위한 광전력증폭기, 광전치증폭기 실험모델 개발과 장거리 전송 실험 성공이라는 쾌거를 이끌었다. 1995년에는 고속다중화용 ASIC 개발과 하드웨어 및 소프트웨어 망 관리 기능이 구현되면서 단국장치의 1차 시제품 개발은 종료되었으며, 1996년 2월, 시제품 개발을 성공하기에 이르렀다.
ETRI 연구원들의 광통신시스템에 대한 연구개발은 무한했다. 더 신속하고, 풍족하고, 광범위한 기술을 요구하는 오늘날, 2.5Gbps 광통신시스템 개발은 어떤 의미일까. 정보를 주고받는 경로에 고속도로가 생긴 것이다. ETRI 연구원들의 연구개발은 우리는 더 빠르게, 먼 곳으로 안내하고 있다.