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컴퓨터 네트워크/ 광 네트워크

광 네트워크 기술은 광접속망과 광코어망으로 구분된다.
광접속망은 교환 장비에서 가정까지를 말하며, 집약된 관련 데이터 트래픽은 광코어망으로 전달한다.
광코어망은 WDM(Wavelength Division Multiplexing, 파장분할다중) 기술 등을 이용하여 광섬유 케이블로 전송한다.
이와 같은 광 네트워크 기술은 코어망에서의 대용량화 및 접속망에서의 FTTH(Fiber To The Home)와 같은 접속 기술로 확대되어 가고 있는 것이ㅏ.

광 네트워크 개요

빛은 높은 주파수를 갖기 때문에 짧은 파장(Wavelength)을 갖는 특성이 있고, 같은 길이의 구리선에 비해 광섬유는 더 많은 정보를 담을 수 있다.
1980년대 후반과 1990년대 초반에 고속 전송의 실현을 위해 동축 케이블의 대체 안으로써 광섬유의 다양한 사용이 시작되었다.
당시 광섬유는 단순히 구리 케이블의 용량을 확장하는 전송 매체로 사용되었으며, 데이터의 스위칭과 전달 과정은 광신호를 전기신호로 변환한 이후에 전기적으로 이루어졌다.
이와 같이 광을 이용해서 네트워크를 구성하는 대표적인 예로는 SONET(Synchronous Optical Network)과 SDH(Synchronous Digital Hierarchy)를 들 수 있다.
SONET/SDH는 현재까지도 초고속 백본 네트워크의 기본 전달 네트워크로 사용되고 있으나, 기존의 광 전송 시스템에서는 단일 파장만을 사용하여 데이터를 실어 나르기 때문에 대역폭을 확장하기 위해서는 새로운 시스템을 추가적으로 설치해야 하는 제약이 있었다.
이러한 제약사항들을 극복하기 위해 광섬유와 전송 장비의 추가적인 설치 없이 파장의 추가로 대역폭을 증가시키는 WDM(Wavelength Division Multiplexing, 파장분할 다중) 기반의 광 네트워크는 저비용으로 많은 대역폭을 수용할 수 있기 때문에 네트워크의 인프라로 자리매김 하였다.

광섬유(Optical Fiber)

광섬유 개요

광섬유는 전기적인 데이터를 광신호로 바꾸어 전송하는 통신 매체이다. 광케이블을 이용한 통신은 광섬유라는 전송매체를 이용한다는 점에서 기존의 구리 선을 사용하는 유선 통신과 유사한 반면, 광이란 반송파를 이용해 신호를 전송한다는 점에서는 종래의 무선 통신과 유사하다.
광섬유는 빛을 이용해 정보를 보내기 때문에 전기적인 간섭을 받지 않으며, 유리나 플라스틱으로 된 섬유를 통해 데이터를 전송하므로 외부 전자기장의 영향 또한 받지 않는다.
또한 광섬유는 빛이 제공하는 넓은 대역폭을 통해 매우 높은 전송속도를 제공할 수 있다는 특징을 가지고 있다.
데이터의 오류 발생 가능성 또한 1Gbit당 1비트 이하로써 매우 적으며, 도청하기가 매우 어렵다는 특징으로 인해 네트워크 보안성이 크다는 장점을 갖는다.

구조 및 종류

광섬유는 그림 5-2와 같이 빛이 전파되는 코어(core)와 얇은 플라스틱으로 코어를 보호하는 클래드(Clad), 그를 둘러싼 코딩(Coating)으로 구성되어 있다.
코어는 광 신호 자체를 운송하며, 클래드는 광 신호를 코어에 유지시키는 역할을 하고 있다. 광섬유에서 빛이 들어가고 나오는 길은 오직 광섬유의 양 끝부분으로 중간에서는 빛이 새나가지 않도록 하는 것이 중요하다.
광섬유의 종류에는 단일모드(Single-Mode) 광섬유와 다중모드(Multi-Mode) 광섬유로 크게 2가지 종류가 있다.
단일모드 광섬유는 중계 장치 없이 수십 마일의 거리를 고속으로 전송할 수 있기 때문에 장거리 통신에 주로 사용된다.
이러한 탁월한 전송 능력은 직경 9μm의 작은 코어에 의해 가능하다. 작은 코어는 광케이블 안에서 하나의 빛 신호만 전달되도록 제한하고, 광 펄스의 변질을 최소화하여 향상된 신호 전송 거리를 가지게 한다.
다중모드 광섬유는 코어 직경이 전송되는 광 파장보다 크기 때문에 한 가지 이상의 광 모드 전송을 할 수 있다. 멀티 모드에서는 사용되는 파장끼리 서로 방해 할 수 있으므로, 최대 속도는 제한된다. 코어가 단일모드보다 상대적으로 크기 때문에 접속이 쉬워서 다중 접속이 필요한 단거리 통신 네트워크에 주로 사용된다.
(이하 생략)