1. 개요
최근 디지털 정보통신 기술의 급속한 발전으로 음성, 데이터, 영상, 멀티미디어 등 다양한 형태의 정보가 통합단말 및 멀티 서비스를 통해 융합되고 있으며, 네트워크 기술 및 성능의 획기적 발전으로 그 적용 범위가 가전, 자동차, 영상, 콘텐츠, 센서 등 거의 모든 분야로 확대되고 있다. 이에 따라 미래 지식정보사회는 모든 정보단말, 가전기기, 사물 등이 (그림 1)과 같이 하나의 네트워크에 연결되는 광대역 통합망(Broadband convergence Network: BcN) 기반의 네트워크사회로 빠르게 진화할 것이며, 나아가 네트워크, 콘텐츠, 응용 서비스 등 다양한 산업간의 경계가 모호해지면서 통합된 새로운 정보산업이 등장할 것이다[1].
BcN 기반의 미래 사회모습은 (그림 2)와 같이 BcN 구축, 확산으로 통신, 방송 및 인터넷이 융합된 광대역 멀티미디어 서비스를 제공받는 지능기반 정보통신 사회환경으로 발전될 것이다. 다양한 민원 서비스 및 정부 업무지원 분야에서는 실시간 행정 서비스 시스템을 통해 지능형 정부를 구축하며, 전 산업 분야에 디지털화가 확산되어 국가산업 경쟁력을 강화시킬 것이다. 기업간에는 전자상거래 확산 및 고도화를 이루며, 개인 삶의 질은 획기적으로 향상되어 장소 및 시간에 제약이 없는 u-Work 및 u-Life 시대가 도래할 것이다. 의료, 문화 등 국민 복지와 관련된 분야에는 BcN을 활용한 u-Healthcare, u-Culture 등의 서비스를 구현하고, 언제, 어디서나, 누구나 접근 가능한 평생 u-Learning체제가 구축되어 교육의 질적 수준이 획기적으로 향상될 것이다. 또한 BcN은 홈네트워크, 지능형 서비스로봇 등 IT 신성장동력과 BT, NT 등 첨단 기술개발의 핵심 인프라를 제공함으로써 미래 국가 전략 산업의 육성에 기여할 것이다. 본 고에서는 BcN 개념, BcN 기술과 서비스 전망 및 BcN 주요 추진 동향에 관해 살펴본다.
2. BcN 개념
광대역 통합망(BcN)이란 통신ㆍ방송ㆍ인터넷이 융합된 품질 보장형 광대역 멀티미디어 서비스를 언제 어디서나 끊김 없이(Seamless) 안전하게 광대역으로 이용할 수 있는 차세대 통합 네트워크를 말한다. BcN은 (그림3)과 같이 유ㆍ무선 통합, 음성ㆍ데이터 통합, 통신ㆍ방송ㆍ융합형의 멀티미디어 서비스를 언제 어디서나 편리하게 이용할 수 있는 서비스 통합 네트워크로 다양한 서비스를 용이하게 개발 제공할 수 있는 개방형 플랫폼(Open API)을 기반으로 하며, 품질보장(QoS), 보안(Security), IPv6가 지원되고, 네트워크나 단말에 구애 받지 않으며 다양한 서비스를 끊김 없이 이용할 수 있는 유비쿼터스 서비스 환경을 지원하는 통신망이다. 다시 말하면, BcN은 차세대 통합 네트워크로 품질(QoS) 보장망과 통합망의 두 가지 특성으로 정의될 수 있다.
첫째, 품질보장망이란 End-to-End 구간에 대한 이용자별 QoS 요구 사항을 만족시키는 음성ㆍ데이터 통합, 유ㆍ무선 통합 및 통신ㆍ방송ㆍ융합 서비스를 제공해 줄 수 있는 통신망이다. 이용자에게는 응용 서비스별로 계약된 품질 수준(SLA)을 보장해 줄 수 있으며, 사업자에게는 이용자의 욕구 충족 및 새로운 수익 창출을 달성할 수 있도록 QoS 및 성능을 보장할 수 있는 통신망이다. 그리고 SLA을 위반한 사용자에 의해 다른 사용자의 QoS 저하가 없어야 하며 협약된 트래픽을 위반하였을 경우 이를 제어할 수 있어야 한다. 또한 사용자는 Best effort 혹은 품질 보장망을 선택할 수 있어야 하며 서비스 품질을 위해 네트워크의 선택적인 데이터 처리가 가능하다. 품질보장은 서비스 제어 계층, 전달망 계층, 가입자망, 홈 및 단말 계층에서 각각 보장되어야 할 핵심 사항이다.
둘째, 통합망이란 전화망, 인터넷망, 이동통신망, 전용회선망, 방송망 등의 백본 네트워크를 통합하여 궁극적으로 유ㆍ무선 방송 서비스의 융합 서비스를 제공하고 더 나아가 통신과 정보의 종합 객체가 되는 유비쿼터스 환경을 제공하기 위한 통신망이다. 즉, 다양한 네트워크를 보안, 인증, 이동성, QoS 등의 기능을 보유한 IP망으로 통합된 망이다.
(그림 4)에서는 다양한 가입자망에 접속된 이용자별, 서비스별 요구에 따라 서비스 품질을 종단간에 차별화하여 보장할 수 있는 차세대 통합 네트워크으로 BcN 목표망의 모습을 예시하였다[2].
3. BcN 기술 전망
BcN에서는 망의 진화에 따른 구조, 기술 규격 및 서비스 제공 기준을 (그림 3)과 같이 4개의 계층(서비스 및 제어 계층, 전달망 계층, 가입자망 계층, 홈 및 단말 계층)으로 나누어 제시하고 있다. 서비스 및 제어 계층은 BcN에서 제공될 수 있는 유선, 무선, 방송 서비스 등 다양한 서비스에 관련한 요구 사항 및 인터페이스에 관해 정의하고 고품질의 신뢰성 있는 BcN 서비스를 위해 제공되어야 하는 계층이다. 전달망 계층은 실질적인 데이터 전송과 관련한 코어 네트워크로써, QoS 및 OAM 보장, 망간의 연동 및 통합 데이터를 전송하기 위한 기술, 구조, 요구 사항, 인터페이스를 정의하고 있는 계층이다. 가입자망 계층은 전달망에 연결된 가입자 측면의 네트워크로써, 크게 유선 가입자망, 무선 가입자망, 방송 가입자망으로 나눌 수 있으며 이들 간의 통합망도 고려된다. 각 가입자망의 대표적인 기술로 유선망에는 xDSL, HFC, AON, PON 등이고, 무선망에는 WLAN, WiBro, CDMA2000, WCDMA 등이며, 방송망에는 지상파 DMB, 위성 DMB, Cable, 공중파 기술 등이 있다. 홈 및 단말 계층은 가정내 유비쿼터스 환경을 제공하기 위한 기술과 요구 사항 인터페이스를 정의하고 BcN 환경을 지원하는 단말의 형태와 각 단말에서 지원되어야 할 요구 사항을 정의한 계층이다. 이와 같은 BcN의 4개 계층별 기술과 서비스 발전 전망은 다음과 같다[1].
가. BcN 기술 발전 전망
서비스 및 제어망은 음성ㆍ데이터, 유ㆍ무선, 통신ㆍ방송 서비스의 실질적인 융합을 위한 표준화된 통합 제어 플랫폼으로 발전되며, 다양한 응용 서비스 창출 및 제공, 서비스 제어 및 관리 등의 역할을 수행하는 서버 형태의 품목인 OSS/BSS, Open API 플랫폼, 소프트스위치 등이 부각될 것으로 전망된다. 통합망의 전달 및 제어기능이 분리되어 개별 서비스 단위의 제어 플랫폼이 구축되고, 향후 이종망 간, 사업자 간 끊김 없는 서비스를 위한 Open API 플랫폼으로 진화할 것이다.
전달망은 Tera급의 전송능력, 품질ㆍ보안성 보장 및 스위칭ㆍ라우팅 능력을 제공하는 구조로 발전되며, 전송은 시분할 방식(TDM)의 SDH/SONET에서 파장분할 방식(WDM)의 OXC에 의한 광통신망으로 광대역화되고, 전달 기술은 MPLS기반 프리미엄망 구축이 진행되고 있다. 향후 실질적인 품질보장을 위해 QoS 라우터 및 네트워크 제어 플랫폼 등 플로우 기반 기술이 도입될 전망이다. 보안은 고성능 네트워크 보안 기술이 적용되어 통합형 보안관리 체계로 고도화할 전망이며, IPv6 주소체계는 가입자망 및 홈네트워크에 우선 적용되고 향후 전달망으로 확대되어 All IPv6 체계로 발전하여 액세스 G/W, 트렁크 G/W 등을 통해 이종망간 연동 및 통합이 이루어질 전망이다.
가입자망은 다양한 초고속 멀티미디어 정보를 고속으로 송수신할 수 있는 광대역 가입자망으로 발전되며, 유선망은 FTTC형 광가입자망과 PON, Gigabit Ethernet 등으로 발전되어 궁극적으로 FTTH로 진화할 것이다. 무선망은 휴대인터넷과 4G로 발전하고, 방송망은 디지털 CATV 및 DMB에 의한 통신ㆍ방송의 융합이 가속화되고, 디지털 CATV는 30Mbps급에서 100Mbps급 및 1Gbps급으로 진화할 전망이다.
홈네트워크는 댁내의 다양한 정보기기가 상호 연결되고 광대역 가입자망과 연결되어 다양한 디지털홈 서비스가 제공되며, 유선 홈네트워크 기술은 Home PNA(전화선 기반), PLC(전력선 기반), IEEE1394 등의 표준이 적용될 전망이고, 무선 홈네트워크 기술은 수십 Mbps를 제공하는 무선 LAN과 수백 Mbps급의 무선1394 및 UWB 기술로 발전될 전망이다. 홈게이트웨이는 다양한 미들웨어 기술(UPnP, OSGi, HAVi, Jini 등)을 수용하며, 전달망의 소프트스위치와 연동을 통해 다양한 통합 서비스 제공이 가능하도록 발전하며, 유비쿼터스 센서 네트워크는 통합단말, 스마트태그, UWB 및 센서 기술 등을 중심으로 발전될 것이다.
BcN 구축 기본계획에서는 2004~2010년을 3단계 구분하여 국가 전략 사업으로 추진하고 있다. 1단계(2004~2005년)에서는 유ㆍ무선 연동 및 통신ㆍ방송의 초기 융합 서비스를 제공하고, 2단계(2006~2007년)에서는 유ㆍ무선 통합 및 통신ㆍ방송 융합 서비스를 본격적으로 제공하며, 3단계(2008~2010년)에서는 광대역 통신ㆍ방송ㆍ인터넷 통합망 완성을 목표로 추진하고 있다. 마지막 단계인 3단계에서 BcN 기술 및 서비스의 목표 수준은 <표 1>과 같고, 광대역 통합망의 구성 개념도는 (그림 5)와 같다.
나. BcN 서비스 발전 전망
(1) 음성ㆍ데이터 통합 서비스 전망
통신사업자들은 음성에서 데이터로 서비스 중심이 전환됨에 따라 새로운 수익 창출 및 비용절감을 위해 IP 망으로 통합하는 추세이며, 데이터망에 음성을 통합하여 BcN 음성전화, 고품질 영상전화 등 IP 기반의 다양한 서비스가 제공될 전망이다. BcN 음성전화 품질은 지속적으로 개선되어 향후 CD급 품질의 음성 전화가 가능해질 것이며, BcN 영상전화는 음성전화의 부가 서비스로서 다양한 콘텐츠 및 개방형 서비스가 제공될 전망이다. 서비스 품질이 상대적으로 낮은 인터넷전화(070) 서비스는 기존 유선전화 시장의 폭발적인 대체 가능성을 기대하기보다는 보완재로서 완만한 성장을 이룰 것이며, 대표적인 음성 데이터 통합 서비스인 VoIP 시장은 2005년 949억 원 규모에서 2009년 9,149억 원 규모로 성장할 전망이다.
(2) 유ㆍ무선 통합 서비스 전망
향후 유무선간 연동 및 통합이 확대되면서 WiBro, 원폰 서비스, WCDMA(R5), 텔레매틱스 등 다양한 통합 서비스가 등장할 전망이며, WiBro 서비스는 KT, SKT에서 2006년 상반기 상용화를 목표로 추진중이다. 그러나 사업자 축소, WCDMA(R5) 등 유사 서비스 출현 등으로 인한 시장 성장률은 변경될 수도 있다.
WCDMA는 영상통화, 데이터 통신 등 고도화된 개인 이동통신 서비스를 제공하면서 CDMA를 대체하는 망으로 발전할 전망이며, 국내 WCDMA 서비스 시장 전망은 <표 4>와 같다.
텔레매틱스 서비스는 무선통신을 활용하여 교통정보, 안전/보안, 방송 등의 서비스를 고객에게 제공하는 새로운 융합 및 복합 서비스로 발전할 전망이다.
(3) 통신ㆍ방송 통합 서비스 전망
통신사업자와 방송사업자는 기존의 사업영역에서 탈피하여 융합 서비스를 개발하여 제공하고자 노력중이며, 이에 따라 직간접적으로 상대 사업영역에 진출함으로써 새로운 수익 모델 발굴을 추진중에 있다. 향후 BcN을 기반으로 개인방송, 맞춤형 콘텐츠, 시청자 참여형 방송 등 다양한 융합형 서비스가 등장할 전망이며, 2006년 출시를 전제로 IPTV 가입자는 53.3%씩 증가하여 2010년에는 370만 가입자를 예상하고, 매출은 약 0.9조 원에 이를 전망이다.
DMB 서비스 시장은 2005년 지상파 DMB는 133억 원, 위성 DMB는 168억 원에서 2010년 각각 6,822억 원, 5,935억 원에 이를 전망이다.
4. BcN 주요 추진 동향
가. 국내 BcN 시범사업
국내에서는 초고속 정보통신망 구축 사업(1995~2005)을 통하여 이미 세계 최고 수준의 인프라를 구축하였으며, 1단계 BcN 구축사업을 통하여 향후 통신 방송 인터넷이 대통합되는 차세대 정보 인프라 구축을 본격적으로 추진하였고, 다양한 서비스의 제공을 위해서 핵심 기술개발 및 적용을 통한 서비스 및 제어 플랫폼, 전달망, 가입자망 등의 고도화를 추진중에 있다. 또한 이를 통해 세계 최고 수준의 정보 인프라를 한 단계 도약시키며, 나아가 정보통신 인프라 강국의 위상을 지속하는 전략을 추진할 필요가 있다. 그리고 통신과 방송의 융합을 통한 BcN 서비스의 본격적인 상용화를 위해서는 정책적인 뒷받침이 무엇보다 중요한 시점이다. 국내에서는 BcN 구축 1단계 추진으로 <표 7>과 같이 BcN 시범사업 컨소시엄을 선정하여 다양한 초기 BcN 서비스 모델을 발굴하고, 관련 기술검증을 통해 시범 서비스를 제공하고 있다.
나. 국내외 BcN 추진 동향
(1) 서비스 및 제어 플랫폼 고도화
서비스 및 제어 플랫폼은 다양한 융합 서비스를 독립적으로 개발 수용할 수 있는 개방형 서비스 플랫폼과, 사용자의 단말, 위치, 접속 환경에 관계없이 끊김 없는 서비스를 제공할 수 있는 표준화된 제어 플랫폼으로 ITU-T FGNGN 및 ETSI TISPAN 등 국제 표준화 기구에서는 IMS(IP Multimedia Subsystem) 기반의 NGN(Next Generation Network) 구조로 표준화를 추진중이다. 국내에서는 BcN 구축을 국가적 과제로 추진하고 있으나 통신ㆍ방송ㆍ융합 서비스 및 제어에 대한 표준화는 미진한 상태이다. 국내 망 구축 동향으로 통신사업자는 소프트스위치 또는 IMS 기술을 활용하여 부분적인 망 통합을 추진하고 있으며, 표준화된 통합 제어 기술을 이용하여 BcN을 구축할 계획이다. 국외 망 구축 동향으로 BT는 IMS와 TISPAN에 기반한 통합 단일 네트워크 구축을 추진하고 있으며 저비용 고기능의 유무선 통합 플랫폼을 구축중이고, Sprint는 6~8개 장비업체의 IMS 제품들과 연동하여 유무선 서비스를 통합하는 단일 융합 IP 네트워크 구축을 추진하고 있다. AT&T, MCI, BellSouth, Qwest, Verizon 등은 주로 운용비 절감을 위해 노후화된 중계 교환기를 소프트스위치와 트렁크 게이트웨이로 대체하는 형태로 NGN을 구축하고 있다.
(2) 광대역 통합 전달망 고도화
다양한 가입자망의 트래픽이 요구하는 품질과 서비스 정책에 맞추어 안전하게 전달할 수 있는 패킷 기반의 품질보장형 유ㆍ무선 통합, 통신ㆍ방송ㆍ융합 전달망으로 고도화되고 있으며, 국내에서는 종단간 QoS 아키텍처를 수립하고, QoS 라우터, 네트워크 제어, 플로 기반 TE 기술 등에 대한 기술개발을 활발히 추진중에 있다. 가입자망에서의 품질저하 문제 해결을 위해 일부 사업자들은 가입자망 장비(Residential Gateway: RGW 등)에서 CoS(Class of Service) 기술을 적용하고 있으며, IP 이동성 제어 기술 및 IP 멀티캐스트 트래픽의 QoS 기술 및 제어 기술 기초 연구 단계이다. 국외 동향으로 테라급 코어라우터 및 멀티 서비스 에지라우터 기술과 CoS 기반의 제어 및 자원 설정 기술, DS-aware MPLS TE 기술 등을 상용망에 적용하는 단계에 있다. 프랑스, 영국 등에서 플로 기반 네트워킹 및 구조 관련 연구를 시작하였으며, IP 이동성 기술 및 IP 멀티캐스트 QoS 기술은 개발 초기 수준이다.
(3) 가입자망 광대역화
유선통신망에서 2005년 11월 말 국내 초고속 인터넷 가입자 수는 1,215만 명으로, DSL 657만(54%), HFC 403만(33%), LAN 155만(13%) 등이며 전체 초고속 인터넷 가입자 중 50 ~100Mbps급의 속도 이용이 가능한 BcN 가입자는 2005년 말 기준 200만을 초과하였다. KT, 하나로텔레콤, 데이콤 등 주요 통신사업자는 50~100Mbps급 VDSL과 100Mbps LAN을 구축하였으며, 파워콤, SO 등은 6MHz당 최대 하향 42Mbps, 상향 30Mbps급의 서비스 지원이 가능한 DOCSIS 2.0을 2003년 7월에 상용화하고, 향후, HFC망을 기반으로 하향 200Mbps, 상향 100Mbps의 전송속도가 가능한 DOCSIS 3.0을 개발중에 있다. 한편, 국내 통신사업자들은 현재의 DSL, LAN 등의 유선 가입자망이 궁극적으로는 통신 대역폭에 제한이 없는 FTTH로 단계적으로 발전할 것으로 전망하고 있다. KT는 WDM-PON, GE-PON 등의 기술을 적용하여 2009년까지 180만 세대에 FTTH를 구축할 계획이다. 국외 동향으로 미국은 2004년 말 기준 양방향 200Kbps 이상의 초고속 회선(advanced services lines)이 총 2,885만 회선이며, 이중에서 가정 및 소기업에서 사용하는 회선은 ADSL 502만, HFC 2,081만, FTTH 3.3만 등이다. 일본은 2005년 9월 말 기준 초고속 인터넷 회선이 총 2,139만이며 이중 DSL 1,430만, HFC 312만, FTTH 397만 등이다.
무선통신망은 고정, 보행, 저속이동 또는 고속이동 등 이용자의 이동환경에 따라 다양한 형태의 서비스를 제공할 수 있는 무선랜, 휴대인터넷, 이동통신 및 무선 PAN 등으로 구성된다. 국내에서는 WiBro 서비스가 2006년 상용화를 목표로 표준화를 완료하고 시스템/단말기 등의 개발을 활발히 추진중이며, SKT/KTF를 중심으로 WCDMA 서비스가 제공되고 있고, 2006년 중에는 하향 14.4Mbps 속도의 HSDPA 서비스를 제공할 계획이다. 국외 동향으로 휴대인터넷 기술은 인텔의 경우 2006년경에 차세대 Centrino 플랫폼에 WiMAX를 번들로 장착할 예정이며, 향후 2~3년 내에 휴대용 핸드셋에도 WiMAX 기술을 적용할 계획이다. 4G 표준화에 관해서는 ITU-R WP8F, ITU-T SG19를 비롯한 다양한 단체에서 이루어지고 있으며, 국내에서는 TTA, WRC/ITU-R 연구반, NGMC 포럼이 활동중에 있다.
방송망은 국내에서는 위성DMB가 2005년 5월부터 본 방송을 제공중이며 지상파 DMB는 2005년 12월 수도권부터 본 방송을 개시하고 있다. 국외에서는 세계적인 디지털 방송 전환에 힘입어 2008년까지 디지털 방송 수신가구는 연평균 20%씩 빠른 속도로 증가하여, 세계적으로 총 3억 3,210만 가구가 디지털 방송을 수신할 것으로 전망하고 있다[1],[3].
5. 결론
미래사회는 누구든지 언제 어디서나 원하는 서비스를 편리하게 이용할 수 있는 유비쿼터스 네트워크 사회로 발전하며 유비쿼터스 네트워크 환경은 다양한 정보를 끊김 없이 소통시킬 수 있는 BcN 기반 위에서 첨단의 멀티미디어 서비스를 제공받을 수 있을 것이다. 이같이 미래사회의 핵심 인프라인 BcN 구축을 위해 정부에서는 IT839 전략을 수립하여 2010년까지 유선으로는 50~100Mbps급의 서비스를 1,000만 가구에 제공하며, 무선으로는 가입자당 평균 1Mbps 이상으로 1,000만 명의 가입자에게 멀티미디어 서비스를 보장하는 BcN을 구축할 계획이다. 이를 통해 약 67조 원의 통신ㆍ방송 장비 시장을 형성하고, 약 201억 달러로 추정되는 수출 목표를 달성할 예정이다.
이와 같이 국가 전략 사업으로 추진되고 있는 BcN 구축 계획은 현재 세계 최고 수준의 인프라를 구축하여 당초 목표를 달성하였고, 나아가 세계 최고 수준의 정보 인프라를 한 단계 도약시킬 수 있는 새로운 비전과 전략을 수립 추진함으로써, 정보 인프라 강국의 위상을 지속적으로 유지해 나가야 할 것이다. 또한 BcN 구축 및 국가사회 전반의 정보화 추진은 IT 신산업의 수요 및 공급기반을 마련하고, 관련 제품의 경쟁력을 강화함으로써 IT산업 발전의 선순환 구조를 지속적으로 유지하여 국민소득 2만 달러 시대 진입의 중추적인 역할을 수행하게 될 것이다.
<참 고 문 헌>
[1] 정보통신부, “Dynamic u-Korea 건설을 위한 광대역 통합망(BcN) 구축 기본 계획 II,” 2006. 2.
[2] BcN 포럼, “BcN 표준모델 v2.0,” 2006. 2.
[3] 한국전자통신연구원, “광인터넷 네트워크 및 체계종합 연구보고서,” 2005. 12.
