광통신 트래픽 폭증…ETRI, 'SDN 광스위치' 개발

[아이뉴스24 김문기 기자] 그간 광네트워크 장비는 제조사마다 달라 장비에 따른 소프트웨어(SW)도 별도 관리해야 함에 따라 운용도 어렵고 비용도 많이 들었다. 국내 연구진이 이러한 문제점을 해결한 광스위치 개발에 성공했다.


한국전자통신연구원(ETRI)은 폭발적으로 증가하는 광통신 네트워크의 대용량 데이터 수용과 지능적 제어를 위해 광스위칭 시스템인 로뎀(ROADM)용 핵심부품을 개발했다고 3일 발표했다.


연구진은 효율적인 광스위칭 시스템 개발을 위해 소프트웨어로 제어가 가능한 핵심 부품을 만들어 장비화해 네트워크를 구성했다.


ETRI는 이번 광스위치 개발로 중앙에서 소프트웨어적인 광스위칭 시스템 제어를 제공, 효율적 네트워크 운영·관리가 가능케 되었다고 말했다. 이로써 비용절감도 예상된다.


시장조사 기관에 따르면 전 세계 네트워크 트래픽은 연평균 24%의 성장으로 오는 2021년에는 3.3 제타바이트(ZB)로 지금보다 약 3배 증가할 것으로 예측되고 있다.


ETRI는 이번 기술 개발로 기존 로뎀 장비당 처리할 수 있는 총 데이터량이 기존 8T(테라)bps에서 23Tbps로 약 3배가량 증가될 수 있다고 설명했다.


기존 광통신 네트워크에서는 전송속도와 관계없이 파장당 일정한 대역폭이 할당됐다. 낮은 속도로 통신하는 채널은 상대적으로 자원을 낭비했다. ETRI 기술은 통신 속도에 따라 자유롭게 파장 대역폭 조절이 가능, 네트워크 용량을 크게 증가시켰다.

네트워크에서 하나의 전화국 또는 기지국에 여러 방향의 전화국 에서 들어오는 동일 파장의 광신호 처리가 기존에는 불가능했다. 이를 가능케 만들어 네트워크 효율성도 높였다.


연구진은 본 기술의 핵심이 ‘SDN기반 플렉시블 광노드 기술’이라고 지목했다. 향후 연구진이 업그레이드 한 광스위치는 광노드 안에 삽입된다. 기술이 상용화되면 전달망을 연결해주는 광통신 네트워크 기지국에 설치될 전망이다.

개발에 성공한 부품은 ‘멀티캐스트 스위치’와 ‘플렉시블 그리드 광 모니터’다. 멀티캐스트 스위치는 광스위치 시스템에서 같은 파장으로 들어오는 신호도 데이터의 방향결정을 해주는 핵심부품이다. 기존에는 같은 파장이 신호로 들어올 경우 충돌이 나서 신호처리가 어려웠는데 이를 해결했다. 채널폭을 자유자재로 조절이 가능케 됨에 따라 향후에는 대역폭이 좁아 대용량 데이터를 보내는 어려움이 사라질 전망이다.

플렉시블 그리드 광 모니터는 기존 일정한 데이터 채널의 폭이 일률적으로 정해져있어 어떤 데이터가 얼마나 들어오는지에 대해 판단이 필요했는데 이런 고민을 해결했다. 데이터가 들어오는 대로 채널폭이 유연하게 줄어들었다 커졌다 할 수 있기 때문이다.


연구진은 부품개발에 성공했고, 국내 광통신장비 기업인 코위버㈜는 부품들을 라인카드로 제작, 광스위치 장비로 구성했다. 공동연구를 통해 소프트웨어적으로 광스위치 시스템을 제어·관리할 수 있음도 시연했다.

향후 본 기술은 국내 광소자 제조사를 거쳐 광스위치 시스템 장비업체에 탑재된 후 통신사업자들에 의해 사업화가 이뤄질 전망이다. 실리카, 폴리머 등 저가 소재 기반의 평판형 도파로 집적 기술을 적용하였고 대량생산이 가능해 가격경쟁력을 갖췄다.

백용순 ETRI 광무선융합연구본부장은 “네트워크 용량 및 효율 증대를 위한 핵심 광부품 및 광스위칭 장치의 성공적 개발로 대용량 전달망에서 국내 광부품의 세계적 기술력 및 경쟁력이 확보되었다”고 말했다.