<사진. 전송 실험에서의 구성 이미지
출처. KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』>

400G 비트급 광 전송 기술의 실용화 목표

- 일본, NTT 등 3개사가 개발

NTT와 NEC, 후지쯔(Fujitsu, 富士通) 3사는 2014년 9월 채널당 매초 400G 비트급 광 전송 기술의 실용화에 전망을 제시했다고 발표하였다. 개발한 기술을 광 송수신 장치에 실장하면 기존 광 섬유를 활용하여 기존에 비해 4배의 광 전송을 실현하는 것이 가능하게 된다고 한다.

NTT, NEC, 후지쯔 3사는 2012년도 일본 총무성의 위탁연구 `초고속?저소비 전력 광 네트워크 기술의 연구 개발`을 수탁하여 공동 연구 개발을 실시하여 왔다. 이번은 그 개발 성과의 하나이며 채널당 매초 400G 비트급의 광 전송을 실현하기 위한 요소 기술이 될 것이라고 한다.

성과의 하나가 `적응성이 높은 매초 400G 비트급 적응 변복조 기술`의 개발이다. 기존 매초 100G 비트 전송으로 채용하고 있는 4치 위상 변조(phase modulation)(QPSK : Quadrature Phase Shift Keying)에 이어 용량을 확대하기 위하여 빛의 위상과 진폭 양쪽 모두에 정보를 중첩하여 다중화한 8치 직교 진폭변조(QAM : Quadrature Amplitude Modulation)와 16치 QAM을 채용하면서 Nyquist 필터링이라는 대역 압축 기술에 의해서 서브 캐리어 다중을 조합하였다.

특히 `광 전송로의 특성에 따라서 회선 품질이 적절하게 되도록 변조 방식을 선택하는 것으로 효율이 좋은 광 네트워크의 운용을 가능하게 하는 적응 변복조 기술을 8치 QAM을를 포함하여 전자 회로에 실장 가능한 알고리즘으로 실현된 것은 세계에서도 처음`이라고 주장한다. 이것에 의해서, 광 섬유 1심당 매초 10~20T 비트의 용량으로 500~1500 km의 전송 거리를 커버할 수 있다. 그리고 동일 하드웨어로 다양한 변복조 방식으로 대응할 수 있기 때문에 적응성이 높은 네트워크를 실현하는 것이 가능하게 된다고 한다.

또 다른 한 가지의 개발 성과는 `장거리 전송을 가능하게 하는 디지털 역전반 신호 처리에 의한 보상 기능`을 실현한 것이다. 이번 개발한 디지털 역전반 신호 처리는 알고리즘과 회로 방식을 연구하였다. 연산하는 양을 큰 폭으로 삭감하는 것으로 회로에서의 실장을 가능하게 하여 비선형 광학 효과의 보상 기능을 회로 상에서 실현하였다. 이러한 결과 장거리 전송에 대해 장치 수를 삭감할 수 있어 네트워크 시스템의 소비 전력을 절감하는 일도 가능하게 된다.

NTT, NEC, 후지쯔 3사는 이번 개발한 기술을 이용하여 전송 실험을 실시하였다. 해저 전송로를 모델로 한 광 중계 전송에서는 최대 1만 km, 육상 전송로를 모델로 한 광 중계 전송에서는 최대 3,000km의 스트레이트 라인을 이용하고 실험을 실시하여 실용화에 필요한 기능을 실현할 수 있는 것을 확인하였다고 한다.

향후에도 3사는 400G 비트급 광 전송의 조기 실용화를 위하여 공동 연구를 계속하면서 일본 국내외의 기관과도 제휴를 하면서 개발 성과를 글로벌하게 넓혀 갈 예정이라고 한다.

■ KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 http://mirian.kisti.re.kr