소모전력 1.5배 낮아 장비 비용↓…“초실감 미디어 인프라 구축”
빅데이터, 사물인터넷, 5G기술 등이 상용화되면서 데이터 폭증 문제가 현실화되고 있는 가운데 국내 연구진이 데이터 트래픽 문제를 해결할 기술을 개발했다.
한국전자통신연구원(ETRI)은 모바일 백홀망(전화국사)과 소형 메트로망(市 규모 지역통신망)에서 1초에 기존 전송용량(100Gbps)의 두 배에 달하는 200Gbp까지 데이터를 보낼 수 있는 기술을 개발했다고 26일 밝혔다. 특히 ETRI 연구진이 개발한 기술은 세계 최소 크기의 광 트랜시버(초고속 광통신 송수신 모듈) 관련 기술로, 한 번에 전송할 수 있는 데이터의 양은 두 배로 늘리면서 소모 전력과 장비 크기는 대폭 줄인 것이 특징이다.
ETRI는 기존에 한 번에 1비트씩 보내는 2단 변조(NRZ) 방식 대신 한 번에 2비트씩 보내는 4단 고차변조(PAM-4) 방식을 채택해 전송용량을 늘렸다. PAM-4 변조 방식은 10km 이내에서만 사용됐지만 이번에 80km 구간까지 확장됐다.
연구진은 1550㎚ 대역의 고밀도 파장(DWDM) 광신호를 다중화할 수 있는 광송신기 집적화 기술과 세계 최고 수준의 디지털 신호처리 기술을 기반으로 이 같은 성과를 냈다. 연구진은 이 기술들과 관련해 50Gbps 실리콘 변조기, 50Gbps 프론트홀 광 트랜시버도 개발했다.
연구진의 기술을 종합해 적용하면 통신장비의 전력 및 비용 문제도 개선할 수 있다. 기존 방식 대비 소모전력이 1.5배 낮고 밀도도 4배 높아 장비 투자 비용을 줄일 수 있다. 파장, 온도 변화에도 덜 민감하고 제작 공정도 단순해 내년 상반기 상용화가 가능할 전망이다.
ETRI 김선미 네트워크연구본부장은 “이 기술은 초고속 대용량 광연결을 이루는 핵심 기술”이라며 “고품질 영상, 초실감 미디어 서비스 등에 필요한 광 인프라 기술을 선도적으로 개발해 향후 테라비트 속도의 빛으로 연결되는 초실감 인터넷 시대를 준비할 것”이라고 말했다.
이번 연구 성과는 광통신 분야 최고 권위지 ‘옵팁스 익스프레스(Optics Express)’에 게재됐다