전기전자/정보통신

Nikkei Network_2022.6 특집 요약 (p20-32)

네트워크 고속화의 비밀
액세스 회선부터 유무선 LAN까지

네트워크의 고속화가 멈추지 않는다. 최대 10G비트/초의 액세스 회선 서비스를 제공하는 프로바이더가 속출하고 있다. 가전 양판점에는 2.5G비트/초의 포트를 갖춘 네트워크 기기가 즐비하다. 무선LAN에서는 IEEE 802.11ax(Wi-Fi6)에 대응한 제품이 보급되고 있다. 각각 어떻게 고속화를 실현하고 있을까? 그 ‘비밀’을 알기 쉽게 풀어본다.

Part 1. 총론
네트워크가 닿는 모든 곳이 고속화

모든 네트워크 환경에서 고속화가 진행되고 있다. 예를 들면 인터넷 접속 회선의 주류는 광회선을 이용하는 1G비트/초 서비스였다. 하지만 최근에는 최대 전송 속도 10G비트/초의 액세스 회선이 속속 등장하고 있다. 대기업에서는 Sony Network Communications가 2015년에 가장 먼저 서비스를 시작했다.

2018년에는 KDDI, 2020년에는 NTT동일본과 NTT서일본(NTT동서)이 뒤를 이었다. 지금은 이들 모두 일본 국내 주요 도시에서만 대응하지만 전국 각지에도 전개될 것으로 예상된다.

기업이나 가정의 LAN의 고속화도 진행되고 있다. 유선LAN에서는 2.5G비트/초의 전송 속도를 실현하는 레이어2(L2) 스위치를 1만엔 정도로 구입할 수 있게 되었기 때문이다. 그에 호응하듯 무선LAN 라우터 중에서도 2.5G비트/초의 랜 포트를 탑재하는 제품이 등장했다.

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

그럼, 네트워크의 고속화는 어떠한 기술로 실현되고 있는 것일까? 본 특집에서는 고속화의 ‘비밀’을 알기 쉽게 풀어본다.

-- 표준화는 10년 이상 전에 완료 --
고속화를 실현하는 통신 규격의 자세한 내용을 설명하기 전에 진화의 역사를 살펴보자. 고속의 전송 속도를 실현하는 통신 규격의 대부분은 실은 10년 이상 전에 표준화 되었다.

예를 들면 NTT동서가 2020년에 개시한 10G비트/초 대응 FTTH(Fiber To The Home) 서비스인 ‘플렛츠 광크로스’는 09년에 표준화된 10G EPON(Ethernet PON)를 채용하고 있다. 이더넷에서는 10G비트/초를 실현하는 규격인 10GBASE-T가 06년에 표준화 되었다.

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

예를 들어 고속 접속 회선의 규격이 표준화된 당초에는 광신호를 고속으로 송수신하는 LSI(대규모 집적회로)가 고가였다. 그 때문에 서비스를 개시해도 일반 유저가 이용할 수 있는 요금으로는 제공할 수 없었다.

이더넷에 대해서는 L2 스위치에 탑재하는 IC칩의 진화가 영향을 미치고 있다. I-O DATA기기 사업본부 기획개발부에서 시니어 리더를 맡고 있는 요리타(寄田) 씨는 “처음에는 IC칩의 소비 전력이 많아, 발열량이 과제였다”라고 말한다.

1G비트/초에 대응하는 스위치에서는 일반적으로 1포트당 약 0.3와트의 전력 밖에 소비하지 않는다. 그러나 10GBASE-T 규격이 표준화된 당초 IC칩은 포트당 6와트의 전력을 소비했다. 이 때문에 발열량도 많아, L2 스위치라도 팬을 달 필요가 있어 비용적으로 제품화가 어려웠다.

현재는 IC칩의 성능이 향상되었기 때문에 10G비트/초에 대응한 스위치에서도 “1 포토당 약 2~3와트로 소비 전력을 억제할 수 있게 되었다”(요리타 씨).

또한 10GBASE-T보다 전송 속도를 줄여 기존의 LAN 케이블을 유용할 수 있는 2.5GBASE-T와 같은 규격이 표준화되었다. 이러한 IC칩의 진화나 신규격의 등장으로 제품화를 실현할 수 있었다.

-- 진화가 빠른 무선 LAN --
최근에 급속히 진화하고 있는 것이 무선 LAN이다. 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/초인 IEEE 802.11n(Wi-Fi4)가 등장한 것이 09년이다. 5년에 10배 이상, 10년에 15배 이상의 페이스로 고속화하고 있다.

게다가 무선LAN 기기는 규격의 드래프트 단계에서 제품화하는 경우가 많다. 벤더가 표준화를 내다보고 앞서서 제품을 투입하기 위해서다. 그 일례가 2.4GHz대나 5GHz대에 더해 6GHz대의 주파수를 사용하는 Wi-Fi6E이다.

2022년 5월 상순 시점에서는 Wi-Fi6의 표준화는 완료되지 않았다. 다만 해외에서는 이미 대응 제품을 판매하고 있는 네트워크 기기 벤더도 있다.

Part 2. 액세스 회선
10G비트/초의 접속 서비스 속속 등장

Part 2에서는 자택이나 기업에서 인터넷에 접속하는 액세스 회선의 고속화에 초점을 맞춘다. 주요 도시에서는 이미 10G비트/초의 전송 속도를 실현하는 서비스가 시작되었다.

Part 3. 이더넷
25G비트/초 대응 스위치가 매장에

기업이나 가정에서 유선LAN을 구축할 때 빼놓을 수 없는 기술이 이더넷이다. 현재로서는 최대 전송 속도가 1G비트/초인 1000BASE-T가 주류지만 가전 양판점에는 2.5G비트/초에 대응한 L2 스위치가 진열되게 되었다.

Part 4. 무선LAN
최대 9.6G비트/초의 Wi-Fi6 보급 눈앞

Part 4에서는 무선LAN의 고속화를 해설한다. 현재는 최대 전송 속도 6.9G비트/초의 Wi-Fi5에 대응하는 네트워크 기기가 일반적이지만 가전 양판점이나 EC 사이트에는 최대 전송 속도 9.6G비트/초의 Wi-Fi6 전용 기기도 나오기 시작했다.

 -- 끝 --

Copyright © 2020 [Nikkei Network] / Nikkei Business Publications, Inc. All rights reserved.