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이 DCI 산업 지난 10년간 DCI 산업은 상당히 진화해 왔다. 10년 전만 해도 DCI는 주로 장거리 통신망을 위한 기술에 불과했다. 오늘날 DCI는 클라우드 중심이자 AI 주도 경제의 기반이 되고 있다. 이 진화의 핵심에는 코히어런트 광기술이 자리 잡고 있으며, 디지털 경제가 요구하는 대용량 전송 능력을 실현하고 있다. 네트워크 운영자로서 미래를 고민 중이라면, 차세대 DCI 전략을 수립하기 위해 과거의 흐름을 정확히 이해하는 것이 매우 중요하다.
왜 코히어런트 광기술이 DCI에 필수적이게 되었는가
초기 광통신 방식은 직접 검출(direct detection) 방식으로, 빛의 진폭만을 변조하였다. 전송 속도가 높아짐에 따라 이 기본 기법은 한계에 도달하였다. 그러나 코히어런트 광기술에서는 정보를 진폭과 위상의 변화를 통해 전달하며, 심지어 두 개의 편광 상태를 동시에 활용할 수도 있다. 따라서 단일 광 신호에 담을 수 있는 데이터 비트 수가 급격히 증가하게 된다.
기술 혁신은 디지털 신호 처리(DSP)라는 기술에 기반한다. 수신 측에서 DSP 기반 알고리즘이 색수차 및 편광 모드 분산과 같은 광학적 왜곡을 보정하여, 신호가 네트워크를 통과할 때 발생하는 손상을 방지한다. 그 결과, 스펙트럼 효율이 크게 향상되고, 직접 탐지 기술로는 달성할 수 없는 고속·장거리·대용량 전송이 가능해진다. 실제로, 코히어런트 전송은 현재 100 Gbps 이상의 전송 속도와 40 km 이상의 거리에서 사실상 표준이다.
100G에서 800G 코히어런트 기술로의 진화
100G에서 800G로의 이행은 DSP와 반도체 제조 공정 양쪽에서 지속된 혁신의 결과이다. 초기 코히어런트 광소자는 단순히 부피가 크고 전력 소비가 높은 트랜스폰더였다. 100G 코히어런트 광소자는 중간 신호 재생기 없이 장거리 링크를 구현할 수 있게 해 준 첫 번째 주요 전환점이었다.
이 400G 전환 과정에서 결정적인 전환점이 된 것은 플러그어블 코히런트 모듈의 등장이었다. QSFP-DD 같은 제품은 고효율 코히런트 DSP를 광학 부품과 현대적 변조 기술과 결합해 라우터 포트에 바로 삽입 가능한 형태로 구현한다. 이를 통해 IP와 광학 기술이 융합되었고, 아키텍처는 단순해졌으며 운영 비용도 낮아졌다. CMOS 공정 기술의 발전으로 인해 현재 세대 800G 플러그어블을 가능하게 하는, 보다 빠르고 에너지 효율이 높은 DSP도 개발되었다.
코히런트 기술이 어떻게 더 높은 용량과 더 긴 전송 거리를 실현하는가
코히런트 시스템은 여러 핵심 기술을 통해 우위를 제공한다 . 첫째, 지능형 변조 방식이 도입되어 있습니다. 예를 들어, DP-16QAM(이중 편광 16-직교 진폭 변조)을 사용하면 각 심볼에 여러 비트를 집적할 수 있어 스펙트럼 효율과 결과적으로 파장당 데이터 전송 속도를 크게 향상시킵니다. 둘째, 편광 다중화 기술을 활용하면 동일한 파장 위에서 두 신호를 독립적으로 전송할 수 있으므로, 해당 파장의 용량을 두 배로 늘릴 수 있습니다.
셋째, 내장된 DSP 엔진은 광섬유의 왜곡을 실시간으로 보정하여 직접 검출 방식 시스템의 범위를 넘어서도 신뢰성 있는 전송을 가능하게 합니다. 고속 바우드율, 정교한 변조 방식, 강력한 DSP를 모두 결합함으로써, 이제 코히어런트 시스템은 단일 파장에서 400G 이상의 전송 속도를 구현할 때 직접 검출 방식이 100km 미만으로 제한되는 한계를 극복할 수 있습니다.
DCO, ZR, ZR+: 적절한 광학 기술 선택
이는 네트워크 운영자가 다양한 유형의 코히어런트 플러그어블 광학 장치 중에서 선택해야 함을 의미한다. 이들 간 차이를 정확히 이해하는 것이 적절한 선택을 위해 중요하다.
디지털 코히어런트 광학(DCO): 이는 DSP 엔진을 모듈 내부에 탑재한 코히어런트 트랜스시버 전반을 지칭하는 일반 용어이다. 외부 처리가 불필요하다.
OIF 400ZR: 이는 400G 코히어런트 플러그어블 장치의 기본 사양이다. 약 120km까지의 단일 구간 메트로 DCI(point-to-point)용으로 설계되었으며, 다중 벤더 상호운용성을 보장하지만 고정된 전송 속도와 변조 방식을 사용한다.
ZR+(확장 거리): 일반적으로 이는 400ZR 기준을 초과하는 모듈을 가리키며, 출력 전력 향상, 우수한 오류 정정(FEC) 기능, 다양한 변조 방식 지원 등을 통해 더 긴 전송 거리(600km 이상) 또는 ROADM 호환성을 실현한다. 다만 이 'ZR+'라는 용어는 벤더별로 달라질 수 있는 독점적 확장 규격이므로 벤더 간 차이가 있을 수 있다.
OpenZR+: "두 세계의 최고"라고 자주 묘사되는 이 기술은 여러 벤더가 상호 운용 가능한 기술로, 소프트웨어로 선택 가능한 변조 속도(100G~400G)를 제공하며 전용 트랜스폰더 솔루션과 유사한 전송 거리를 확보한다. 벤더 종속성을 피하면서도 유연성을 중시하는 중소형 ISP 및 기업에 가장 적합한 선택이다.
고속 광학 장치 도입을 통한 비트당 비용 절감
고속 코히런트 광학 장치 도입의 경제적 타당성은 명확하다. 단일 경로에서 데이터 전송 속도를 높이면 전송되는 각 비트당 비용이 급격히 감소한다. 100G에서 400G 또는 800G로 전환하면 서비스 제공업체가 기존 광섬유 인프라를 그대로 활용해 4배에서 8배에 달하는 데이터를 전송할 수 있으며, 동시에 하드웨어 수, 설치 공간, 전력 소비량은 동일한 수준으로 유지된다.
게다가 플러그형 코히런트 모듈은 별도의 트랜스폰더 셸프를 필요로 하지 않아 네트워크 내 장치 수를 줄이고 관리 복잡성을 단순화한다. 최신 세대 모듈은 고급 DSP 실리콘을 활용하여 이전 세대 대비 비트당 전력 소비를 최대 30% 낮추었습니다. 에너지 효율을 중시하는 중소형 ISP의 경우, 이는 실제로 운영 비용 절감과 탄소 배출량 감소로 직접 이어집니다.
1.6T 코히어런트 전송을 향한 미래 진로
업계는 이미 다음 단계인 1.6T로 나아가는 길을 마련하고 있습니다. OIF는 현재 1600ZR 및 1600ZR+ 구현 합의서를 적극적으로 개발 중입니다. 이들 규격은 CMOS 기술의 추가 발전을 활용해 보드레이트를 높이고, 상호 운용 가능한 확률적 별자리 성형(PCS)을 포함한 보다 고도화된 변조 방식을 도입할 예정입니다. .
시노텔레콤은 이미 이 미래를 준비하고 있습니다. 당사의 STN6800-D16-1U DCI 플랫폼은 현재 사이트당 최대 6.4T 용량을 지원하며, 라인사이드 속도는 최대 400G에 달합니다. STN6800-D16 플랫폼 800G로의 원활한 진화를 위해 설계되었으며, 당사의 대용량 코히어런트 링 DCI 솔루션은 48×800G 파장으로의 명확한 업그레이드 경로를 제공합니다. 이를 통해 투자 가치를 장기적으로 보호하고, 대역폭 수요가 지속적으로 증가함에 따라 비즈니스 성장에 맞춰 네트워크를 확장할 수 있습니다. 광학 기술 혁신의 최전선에서 운영되며, 당사는 400G에서 800G 및 그 이상까지 최신 코히어런트 기술을 시스템에 통합하도록 설계하여, AI 주도 시대에 발맞춘 네트워크 성능을 보장합니다.
결론
거대했던 100G 트랜스폰더 시대 이후 오늘날 플러그어블 400ZR/800ZR 및 1.6T 진화 단계에 이르기까지, 코히어런트 광학 기술은 데이터 센터 상호 연결(DCI)의 게임 규칙을 완전히 바꾸었습니다. 기존 OTN 또는 트랜스폰더 모듈과 비교해 코히어런트 광학은 업계 최고 수준의 스펙트럼 효율성을 달성합니다. 디지털 신호 처리(DSP) 및 변조 기술 개선과 함께, 이는 전송 거리 연장, 비트당 비용의 획기적 감소를 가능하게 하여 고속 전송 기술을 메트로, 지역 및 장거리 DCI 응용 분야 전반에 걸쳐 실현시켰습니다. 현재는 STN6800 D16 모듈식 OTN 플랫폼(1U 6.4T / 2U 12.8T) , 완전한 일관성 범위 플러그어블(400ZR, OpenZR+, 800ZR/800LR), 미래 지향적인 C 대역/L 대역 라인 시스템, SNMP/NETCONF 기능을 갖춘 개방형 NMS를 통해, 시노 텔레콤은 운영자/통신사업자들이 가장 적합한 일관성 솔루션을 선택할 수 있도록 지원합니다. 즉, 단순한 포인트 투 포인트 구간에 최적화된 고정 속도 방식, 더 긴 전송 거리와 ROADM 호환성을 갖춘 ZR+, 다중 벤더 환경에서의 개방성을 중시하는 Open ZR+, 그리고 최대한의 개방 선택지를 제공하는 Open ZR 등 다양한 옵션을 제공합니다. 또한, 포크리프트(forklift) 없이 1.6T로의 원활한 업그레이드가 가능함을 보장합니다. 이미 전 세계 30개 이상 국가에 10만 대 이상을 납품한 세계 주요 DCI 공급업체로서, 검증된 현장 신뢰성, 탄탄한 공급망, 깊이 있는 기술 전문성을 갖춘 팀을 바탕으로, 시노 텔레콤의 솔루션은 소규모 ISP부터 Tier-1 클라우드 운영자까지 다양한 규모의 DCI 배포 요구 사항을 충족시키는 가장 폭넓은 선택지를 제공합니다. 차세대 DCI 네트워크 솔루션을 위한 십 년 이상의 일관성 기술 혁신 경험을 바탕으로, 자료 시트, 사례 연구, 배포 최적화 가이드 등을 포함한 맞춤형 정보를 원하실 경우, 시노 텔레콤 영업 전문가 팀에 언제든지 문의해 주십시오.