진화하는 코히어런트 광 네트워킹 환경: 심층적 분석
통신 서비스 공급자, 케이블/MSO(종합 유선 방송 사업자) 및 글로벌 컨텐츠 네트워크 공급자와 같은 네트워크 공급자는 모두 네트워크를 진화시키고 변환해야 하는 비즈니스 난관에 직면해 있습니다.
서비스 공급자
서비스 공급자는 고객 기반을 유지하고 확장하기 위해 오리지널 영상 컨텐츠(Time Warner를 인수한 AT&T)와 같은 혁신 서비스 공급 시장에 투자하고, 가정과 모바일 분야(Bell의 관리형 보안 IoT 서비스) 모두에서 "스마트" 장치 연결에 집중하고 있습니다. 또한 5G가 구현하는 새로운 서비스를 제공할 수 있도록 더욱 간소하고 확장 가능한 최신 액세스 아키텍처의 도입을 평가하고 이 방향으로 인프라를 업그레이드하고 있습니다. 최종 사용자와 가까운 인프라 종단부로의 이동에 투자한 주목할 만한 예가 있습니다. 바로 Verizon은 Corning의 광 케이블에 3년 간 10억 달러를 투자한다고 발표했으며 WideOpenWest의 시카고 광 케이블 기반 인프라를 인수한 사례입니다.
다양한 세대의 기술로 구성된 다중 공급업체 인프라에서 발생하는 문제를 안고 있는 서비스 공급자는 서비스 전달 속도와 고객 만족도를 높이기 위해 운영을 합리화하고 네트워크 자동화 수준을 높이기 위해 노력하고 있습니다. 이와 동시에 개방형의 프로그래밍 가능 인프라로 운영 효율성을 높이고 비용을 절감하는 방안을 찾고 있습니다. 이러한 인프라는 적은 수의 하드웨어로 새로운 대역폭 요구에 신속하게 대응할 수 있기 때문입니다.
케이블/MSO(종합 유선 방송 사업자)
케이블/MSO는 운영 효율성을 강화하고 고용량 연결 서비스를 제공하며 더 나은 사용자 경험을 전달하기 위해 광 케이블을 최종 사용자 가까이 확장하고 기능을 분산 및 가상화함으로써 액세스 아키텍처를 현대화하고 있습니다. 이 사업자들은 경제적 이점과 경쟁 우위를 달성하기 위해 구형 아날로그 인프라를 완전하게 새로워진 디지털 광 케이블 네트워크로 대체하고 있습니다. 10배 많은 광 케이블 노드를 구축하려는 목표를 달성하려면 올바른 아키텍처를 선택해야 하고, 여기에 한 번의 설치만으로 외부 환경에서 안정적으로 동작하며 기가비트 액세스와 새로운 서비스를 지원할 수 있도록 확장 가능한 장비가 필수적입니다. 성공적으로 인프라를 변환하려고 할 때 향상된 자동화 기능으로 종단 간 네트워크를 효율적으로 관리할 수 있는 소프트웨어 아키텍처를 구축하는 것도 마찬가지로 중요합니다.
글로벌 컨텐츠 네트워크 공급자
글로벌 컨텐츠 네트워크 공급자는 매년 두자리 수의 대역폭 성장세를 경험하고 있으며 이에 대응하기 위해 메트로, 장거리 및 해저 데이터 센터 인프라를 확장하고 있습니다(예: 싱가포르에 구축될 새로운 Facebook 데이터 센터). 이 공급자들은 메트로 분야에서 대역폭 증가를 수용하기 위해 메트로-지역 데이터 센터 패브릭을 여러 건물이나 캠퍼스로 분산시키고 있으며 그 결과 단일 구간의 고대역폭 광 연결을 위한 요구 사항이 증가하고 있습니다. 아키텍처 측면에서 이들은 SDN(소프트웨어 정의 네트워킹) 및 AI(인공 지능)를 비롯한 첨단 기술과 소프트웨어 실무를 수용하여 효율성을 극대화합니다. 이를 통해 고객이 원하는 것을 요구하기도 전에 예측하여 새롭고 혁신적인 서비스를 고객에게 전달합니다. 글로벌 컨텐츠 네트워크 공급자는 최신 기술의 얼리 어답터이며, 가까운 장래에 400G 인터페이스 라우터가 사용 가능해지면 100G 인터페이스 라우터에서 이 라우터로 빠르게 이동할 것입니다.
모든 네트워크 사업자에게는 반응성과 자동성이 뛰어난 자체 최적화 네트워크가 필요합니다. 첨단 코히어런트 광 기술과 같은 고급 기술은 유연한 포토닉 계층과 개방형 API(응용 프로그램 인터페이스)와 함께 이러한 네트워크를 구현하는데 중요한 역할을 합니다. 지난 몇 년간 네트워크 공급자들은 자동화, 분석 및 의도 기반 정책을 활용하여 네트워크를 빠르게 확장, 자체 구성 및 자체 최적화하는 요구를 충족시키기 위해 광 네트워크 업그레이드에 많은 노력을 기울여왔습니다. Ciena는 이러한 새로운 네트워크를 Adaptive NetworkTM라고 명명했습니다.
진화하는 코히어런트 기술의 역할
전략적인 측면에서 네트워크 사업자는 동적인 비즈니스 난관을 성공적으로 해결하기 위해 노력하고 있으며, 이와 관련하여 앞에서 언급한 비즈니스 동인으로 생겨난 새로운 네트워크 아키텍처를 구현하기 위해 코히어런트 기술의 역할을 확대하는 방안을 찾고 있습니다. 분야에 따라 다른 코히어런트 솔루션이 활용됩니다. 바로 성능 최적화 솔루션과 규모 최적화 솔루션입니다. 성능 최적화 솔루션은 제약 없이 최상의 시스템 성능을 제공하도록 설계되었으며 최고 수준의 광 계층 자동화도 구현합니다. 규모 최적화 솔루션은 특정 폼 팩터와 전력 파형(power envelope)에 적합하도록 최적화되었습니다.
성능 최적화 솔루션
글로벌 DCI 네트워크를 비롯한 메트로 및 장거리 인프라 분야의 경우 Adaptive Network로 향하는 진화의 여정이 이미 진행 중에 있습니다. 더 많은 네트워크 공급자가 확장 가능하고 자동화된 소프트웨어 중심 네트워크로 이동하고 있습니다. 이러한 네트워크가 높은 효율성, 비용 절감 및 서비스 민첩성과 같은 이점을 약속하기 때문입니다. 광 네트워크는 이제 더 이상 ‘단순 연결 수단(dumb pipe)’이 아닙니다. 정확히 말하면, 민첩성과 회복성이 뛰어난 ROADM 기반 광 토대에 대한 요구가 증가하고 있으며, 이 포토닉 계층은 다양한 기능을 갖춘 유연한 포토닉 및 Layer 0 소프트웨어 제어 기술을 활용하여 비트당 가장 낮은 공간, 전력 및 비용으로 최대의 용량을 전달하도록 네트워크를 확장합니다.
이러한 인프라 분야의 경우 모든 네트워크 경로에서 최적 용량을 제공하도록 조정할 수 있는 성능 최적화 코히어런트 솔루션이 필요합니다. 최대의 유연성과 회복성을 달성하려면 트랜스폰더에서 포토닉 회선까지 직접 통신이 필요하며 최적화된 전송 플랫폼을 운용하여 이 목표를 가장 잘 달성할 수 있습니다. 400G 인터페이스 라우터가 곧 등장함에 따라 이상적인 광 솔루션은 차세대의 대용량 교환 기술로 네트워크를 진화시키고 400GbE과 같은 새로운 범용 클라이언트 전송 속도를 지원해야 합니다.
네트워크 공급자는 광 케이블 리소스가 제한된 분야에서도 성능 최적화 솔루션이 필요하며 여기에서 최대의 스펙트럼 효율성은 필수 요구 사항입니다. 수 천 킬로미터 해저 구간에 매설된 케이블로 구성된 해저 시스템은 이러한 분야의 좋은 예입니다.
분야에 따라 다른 네트워크 전송 요구 사항
규모 최적화 솔루션
차세대 코히어런트 솔루션으로 가능해 진 비용 및 전력 절감 이점과 더불어 광 케이블 고밀화 이니셔티브의 시작과 더 높은 흐름별 대역폭 요구 사항은 액세스 분야를 코히어런트 솔루션을 위한 완전하게 새로워진 시장으로 만들고 있습니다. 그리고 케이블/MSO든 서비스 공급자 네트워크든 간에 통신 산업이 액세스 애플리케이션으로 이동함에 따라 관련 요구 사항도 변하고 있습니다.
물리적 크기 제약과 확장된 운영 온도는 이 액세스 애플리케이션에서 궁극적인 파장 용량보다 더 중요한 요소입니다. 네트워크 사업자는 쉽게 구축할 수 있는 솔루션인 소형 폼 팩터를 필요로 합니다. 이 솔루션은 다중 액세스 연결과 백홀 트래픽을 단일 소형 규모(예: 100G) 파장을 통해 중앙 위치에 집선할 수 있습니다.
코히어런트 광 기술과 패킷 교환 기능을 동일한 플랫폼에 통합하면 네트워크 효율성을 극대화하고 운영을 간소화하며, 그 결과 산업에서 새로운 패킷 광 제품의 혁신과 개발에 박차를 가할 수 있습니다. DSP(디지털 신호 처리) 칩과 전기 광학 부품 설계의 발전으로 코히어런트 광 기술을 이제 표준 기반 플러그형 폼 팩터에서 구현할 수 있습니다. 회선 상호 운영성은 이러한 점 대 점 액세스 애플리케이션의 중요한 이점입니다. 일반적으로 액세스 플랫폼과 집선 플랫폼을 다른 공급업체로부터 조달하기 때문입니다. 회선 상호 운영성을 통해 효율적인 직접 연결을 구현하고 O-E-O(광-전기-광) 변환 장비를 사용할 필요가 없습니다.
DCI(데이터 센터 상호 연결) 애플리케이션의 전력 및 공간 문제를 해결하기 위해 글로벌 컨텐츠 공급자는 특히 단일 구간 DCI 즉 “400ZR” 시장을 위해 코히어런트 플러그형 솔루션을 사용하는 것도 계획하고 있습니다. 이 애플리케이션 공간에서 새로운 기능 도입을 위한 핵심 요구 사항은 코히어런트 광 기술을 적용하더라도 패킷 스위치 밀도에 대한 저하가 없어야 한다는 것입니다. 전력 문제로 서비스 밀도를 높여야 하기 때문에 낮은 전력 소모는 핵심 요구입니다. 400ZR 애플리케이션의 다른 중요한 특성은 네트워크 운영을 간소화하는 코히어런트 회선 상호 운영성입니다. 마지막으로, 광 케이블 용량을 확장하고 400G 라우터를 효율적으로 상호 연결하기 위해 400G 파장을 지원하는 것도 중요한 요구 사항입니다.
규모 최적화 솔루션은 뛰어난 확장성과 편의성을 가진 코히어런트 기술을 새로운 네트워크 부분에 통합할 때 추가적인 유연성을 제공합니다. 최종 사용자와 장치에 대한 고대역폭 연결을 구현하면 새로운 혁신적인 서비스 도입이 가능하고 네트워크 사업자는 높은 수준의 적응형 네트워크로 향하는 진화의 길을 열 수 있습니다.
2019년부터 앞에서 설명한 새로운 네트워크 아키텍처가 구축되고 그 결과 파생되는 관련 애플리케이션과 서비스를 우리는 목격할 수 있을 것입니다. 이 진화의 여정에서 용량 확장, 높은 수준의 프로그래밍 기능 도입 및 비즈니스 목표 달성 측면에서 코히어런트 기술의 역할이 중요해지고 확대되는 것을 지켜보는 것은 매우 흥미로운 일입니다. 그리고 우리는 지금 그 여정을 시작했습니다.