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Nikkei X-TECH_2022.8.2

네트워크가 '10G비트／초’로 고속화하는 이유
기업이나 가정의 랜도 고속화

모든 네트워크 환경에서 고속화가 진행되고 있다. 예를 들어 인터넷 접속 회선의 주류는 광회선을 이용하는 1G비트/초 서비스였다.

하지만 최근에는 최대 전송 속도 10G비트/초의 액세스 회선이 속속 등장하고 있다. 대기업 Sony Communications가 선두를 끊으며 2015년에 서비스를 시작했다. 2018년에는 KDDI, 2020년에는 NTT동일본과 NTT서일본(NTT동서)이 뒤를 이었다. 지금은 전부 국내 주요 도시에만 대응하지만 앞으로 전국 각지로 확산될 것으로 예상된다.

기업이나 가정의 랜도 고속화하고 있다. 유선랜에서는 2.5G비트/초의 전송 속도를 실현하는 레이어2(L2) 스위치를 1만엔 이내 가격으로 구입할 수 있게 됐기 때문이다. 이에 호응하듯 무선랜 라우터 중에도 2.5G비트/초의 랜 포트를 탑재하는 제품이 등장하고 있다.

무선랜에서는 최대 전송 속도 9.6G비트/초의 IEEE 802.11ax(Wi-Fi6)에 대응한 무선랜 액세스 포인트(AP)가 시장에 나오기 시작했다. PC나 스마트폰과 같은 단말기의 Wi-Fi6 대응도 진행되고 있다. 환경에 따라서는 1G비트/초의 유선랜 이상의 전송 속도를 실현할 수 있다.

네트워크의 고속화는 어떠한 기술로 실현되는 것일까? 본 특집에서는 고속화의 ‘뒷면’을 알기 쉽게 설명한다.

-- 표준화는 10년 이상 전에 완료 --
고속화를 실현하는 통신규격의 상세를 설명하기 전에 진화의 역사를 살펴보자. 고속의 전송 속도를 실현하는 통신규격의 대부분은 10년 이상 전에 표준화되었다.

예를 들면 NTT동서가 20년에 시작한 10G비트/초 대응 FTTH 서비스인 FLET's Hikari Cross는 09년에 표준화된 10GEPON을 채용하고 있다. 이더넷에서는 10G비트/초를 실현하는 규격인 10GBASE-T가 06년에 표준화되었다.

즉 현재의 고속화는 새로운 규격 덕분이 아니다. NTT동일본 네트워크사업추진본부 설비기획부의 이와노(粟野) 과장은 “반도체 기술의 진보를 통해 (고속 기기의) 저비용화를 실현할 수 있었기 때문이다”라고 이유를 설명한다.

예를 들어 고속 액세스 회선의 규격이 표준화된 초기에는 광신호를 고속으로 송수신하는 LSI가 고가였다. 때문에 서비스를 시작해도 일반 사용자가 이용할 수 있는 요금으로는 제공할 수 없었다.

이더넷에서는 L2 스위치에 탑재하는 IC칩의 진화가 영향을 주고 있다. I-O Data Device의 요리타(寄田) 씨는 “초기에는 IC칩의 소비전력이 많아 발열량이 과제였다”고 말한다. 1G비트/초에 대응하는 스위치에서는 일반적으로 1포트 당 약 0.3와트의 전력 밖에 소비하지 않는다.

그러나 10GBASE-T 규격이 표준화된 초기의 IC칩은 포트당 6W의 전력을 소비했다. 때문에 발열량이 많아 L2 스위치임에도 팬을 달아야 해서 비용적으로 제품화가 어려웠다.

현재는 IC칩의 성능이 향상되었기 때문에 10G비트/초에 대응한 스위치에서도 1포트당 약 2~3와트로 소비전력을 억제할 수 있게 되었다고 한다. 또한 10GBASE-T보다 전송 속도를 억제해 기존의 LAN 케이블을 유용할 수 있는 2.5GBASE-T라는 규격이 표준화되었다. 이러한 IC칩의 진화나 새로운 규격의 등장으로 제품화를 실현할 수 있었다.

-- 진화가 빠른 무선랜 --
최근에 급속히 진화하고 있는 것이 무선랜이다. 14년에 책정된 IEEE 802.11ac(Wi-Fi5)에서는 최대 전송 속도가 6.9G비트/초로 고속화. 21년에는 최대 전송 속도를 9.6G비트/초로 끌어올린 IEEE 802.11ax가 책정되었다. 최대 전송 속도가 600M비트/초의 IEEE 802.11n(Wi-Fi4)이 등장한 것이 09년이다. 5년에 10배 이상, 10년에 15배 이상의 페이스로 고속화하고 있다.

더욱이 무선랜 기기는 규격의 드래프트 단계에서 제품화하는 경우가 많다. 벤더가 표준화를 전망하고 먼저 제품을 투입하기 때문이다. 그 일례가 2.4GHz대나 5GHz대, 6GHz대의 주파수를 사용하는 Wi-Fi6E이다. 22년 5월 상순 시점에서는 Wi-Fi6 표준화는 완료되지 않았다. 그러나 해외에서는 이미 대응 제품을 판매하고 있는 네트워크 기기 벤더도 있다.

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