비대칭 디지털 가입자 회선

3. 기술적 특징

ADSL은 기존 구리 전화선을 통해 고속 데이터 통신을 가능하게 하는 기술이다. ADSL은 전화 통화에 사용되는 음성 주파수 대역(0.3 - 3.4 kHz)보다 높은 주파수 대역을 사용하며, 여러 개의 반송파를 이용한 OFDM 등의 디지털 변조 방식을 사용한다. 이를 통해 ADSL 모뎀은 오류 검출 및 정정 및 회선 상태에 맞춰 통신 속도를 조정하여, 기존 전화선 모뎀이나 저속 ISDN에 비해 훨씬 빠른 데이터 통신 속도를 제공한다.

ADSL은 상향(업로드) 및 하향(다운로드) 통신에 서로 다른 대역폭을 할당하는 비대칭 방식을 사용한다. 일반적으로 하향 속도가 상향 속도보다 빠르도록 설정되는데, 이는 일반 가정에서 인터넷을 사용할 때 웹 브라우징과 같이 다운로드하는 데이터 양이 업로드하는 데이터 양보다 훨씬 많기 때문이다. 이러한 비대칭 방식은 다운로드 속도를 우선시하여 전체적인 데이터 통신 속도를 높이는 데 기여한다.

ADSL은 일반적으로 전화국으로부터 짧은 거리(대개 4km 미만)에 설치되지만,^[2] 설치된 와이어 게이지가 허용하는 경우 8km 이상까지도 설치될 수 있다.

ADSL이 가정 사용자에게 널리 보급된 데에는 기술적, 마케팅적 이유가 있다. 기술적인 측면에서 보면, DSLAM(여러 지역 루프의 전선이 모이는 곳) 끝에서는 고객 측보다 다른 회선으로부터의 크로스토크 발생 가능성이 더 크다. 즉, 업로드 신호는 지역 루프에서 가장 잡음이 많은 부분에서 가장 약하고, 다운로드 신호는 가장 강하다. 따라서 DSLAM이 고객 측 모뎀보다 더 높은 비트 전송률로 전송하는 것이 기술적으로 유리하다. 일반 가정 사용자는 더 빠른 다운로드 속도를 선호하므로, 전화 회사는 이러한 기술적 이점을 활용하여 ADSL을 제공한다.

마케팅적 측면에서 보면, 대부분의 인터넷 사용자는 다운로드할 데이터가 업로드할 데이터보다 훨씬 많다. 예를 들어, 웹 브라우징 시 사용자는 여러 웹사이트를 방문하여 웹 페이지, 이미지, 텍스트, 사운드 파일 등을 다운로드해야 하지만, 업로드하는 데이터는 다운로드 확인 데이터나 양식 입력 데이터 등 소량에 불과하다. 이는 기업 사용자를 대상으로 더 비싼 서비스를 제공하는 인터넷 서비스 제공업체에게 유리하다. 또한, 인터넷 서비스 제공업체는 백본 연결 과부하를 피하기 위해 파일 공유와 같이 많은 업로드를 유발하는 사용을 제한하려는 경향이 있다.

DSL 모뎀은 전송 품질과 속도를 최적화하기 위해 초기 훈련 중에 각 빈(주파수 채널)의 신호대잡음비를 테스트한다. 신호대잡음비가 좋은 빈은 더 많은 데이터를 전송하고, 잡음이 많은 빈은 더 적은 데이터를 전송하거나 아예 사용되지 않는다. DSL 모뎀은 이러한 빈 활용 계획("빈당 비트" 할당)을 통해 연결을 유지하면서 최대 링크 용량을 확보한다. 빈에서 들리는 잡음 패턴이 변경되면 DSL 모뎀은 "비트스왑"이라는 프로세스를 통해 빈당 비트 할당을 변경하여 변화하는 환경에 적응한다.

DSL 모뎀이 보고하는 데이터 전송 용량(싱크 속도)은 모든 빈의 빈당 비트 할당을 합산하여 결정된다. 그러나 실제 사용자 데이터 전송 속도는 프로토콜 오버헤드 때문에 이보다 낮다. 또한, ISP의 트래픽 정책, 인터넷 정체, 서버 과부하, 사용자 컴퓨터 성능 저하 등도 실제 속도에 영향을 미칠 수 있다.

3. 1. 주파수 분할 방식

3. 2. 변조 방식

3. 3. 전송 프로토콜

• STM (동기 전송 모듈)
• ATM (비동기 전송 모드)
• 패킷 전송 방식 (ADSL2부터)

3. 4. 인터리빙과 패스트패스

4. ADSL 표준

ADSL 표준은 다음과 같이 제공되기 시작했다.^[7]

• G.992.1 (G.dmt): 다운링크 (148kHz - 1104kHz 대역 사용), 업링크 (26kHz - 138kHz 대역 사용)
• G.992.2 (G.Lite): 다운링크 (148kHz - 552kHz 대역 사용), 업링크 (26kHz - 138kHz 대역 사용)

• Annex A: 북미용
• Annex B: 유럽의 에코 캔슬러 방식 Euro-ISDN과 동시 사용 가능
• Annex C: 일본의 시분할이중 TCM-ISDN과의 간섭을 줄이기 위해 2개의 전송 맵을 가지고 있으며, ISDN의 전송 방향에 따라 동기하여 전환한다.

• S=1/2 1/4 1/8 1/16: 오류 정정 비트열을 효율화한다.
• 풀 비트 로딩 (full-bit loading): 하나의 반송파의 1회 변조에서 전송하는 비트 수를 11~12에서 15비트로 확장한다.
• 하이 비트 로딩 (high-bit loading): 하나의 반송파의 1회 변조에서 전송하는 비트 수를 15비트 이상으로 한다.
• 더블 스펙트럼 방식 (Double Spectrum): 사용하는 주파수 대역을 2배(최대 2.2MHz)로 확장한다.
• 쿼드러플 스펙트럼 방식 (Quadruple Spectrum): 사용하는 주파수 대역을 약 4배(최대 3.75MHz)로 확장한다.

5. 설치 및 문제점

ADSL은 음성 전화 통화에 사용되는 대역 위의 스펙트럼을 사용하여 작동한다.^[1] DSL 필터(분리기)를 사용하면 주파수 대역이 분리되어 단일 전화선을 ADSL 서비스와 전화 통화 모두에 동시에 사용할 수 있다. ADSL은 일반적으로 전화국( 마지막 마일)으로부터 짧은 거리에만 설치되지만,^[2] 원래 설치된 와이어 게이지가 허용하는 경우 더 먼 거리까지 설치되는 경우도 있다.

전화국에서 회선은 디지털 가입자 회선 접속 다중화 장치(DSLAM)에서 종단되는데, 여기서 또 다른 주파수 분리기가 기존 전화 네트워크에 대한 음성 대역 신호를 분리한다. ADSL로 전달되는 데이터는 전화 회사의 데이터 네트워크를 통해 라우팅되어 인터넷 프로토콜 네트워크에 도달한다.

ADSL이 가정 사용자에게 널리 보급된 데에는 기술적 및 마케팅적 이유가 있다. 기술적인 측면에서 DSLAM 쪽에서 고객 구내보다 다른 회로로부터 더 많은 크로스토크가 발생할 가능성이 크다. 따라서 업로드 신호는 약하고, 다운로드 신호는 강하게 만드는 것이 기술적으로 타당하다. 가정 사용자는 더 높은 다운로드 속도를 선호하므로, 전화 회사는 이러한 기술적 특징을 활용하여 ADSL을 제공한다.

마케팅적 이유는 인터넷 트래픽 사용자가 다운로드보다 업로드할 데이터가 적다는 점이다. 웹 브라우징에서 사용자는 데이터를 다운로드하지만, 업로드하는 데이터는 적다. 이는 웹사이트를 호스팅하는 기업 사용자를 대상으로 더 비싼 서비스를 제공하는 인터넷 서비스 제공업체에 대한 정당성을 제공한다. 파일 공유는 예외적인 경우이다. 인터넷 서비스 제공업체는 백본 연결의 과부하를 피하기 위해 파일 공유와 같이 많은 업로드를 생성하는 사용을 제한하려고 노력해 왔다.

ADSL모뎀은 ADSL 통신에 사용되는 데이터 회선 종단 장치이다. ADSL 통신 경로의 양 끝단인 이용 장소와 수용국 양쪽에 설치되는 장치로, 일반적으로 이용 장소 측의 장치를 ADSL 모뎀이라고 한다. 수용국 측의 장치는 여러 개의 ADSL 모뎀의 집합체로, DSLAM이라고 한다.

모뎀에 따라 IP 전화용 어댑터와 브로드밴드 라우터 기능을 내장한 것도 있으며, ADSL 신호로 IP 전화를 이용할 수 있는 계약도 있다.

5. 1. 설치 시 고려 사항

5. 2. 속도 저하 및 통신 문제

6. 한국 및 해외 현황

한국에서는 1990년대 후반부터 ADSL이 도입되어 2000년대 초반 초고속 인터넷 서비스의 대명사로 자리 잡았다. PC방 열풍과 온라인 게임의 인기에 힘입어 2003년 가입자 수가 1000만 명을 돌파하는 등 한국은 세계적인 초고속 인터넷 강국으로 발돋움했다.^[12]

그러나 2000년대 후반부터 광케이블 기반의 FTTH 서비스가 보급되고, 스마트폰 등 모바일 기기 확산으로 ADSL의 인기는 점차 시들해졌다. 2020년대 들어 ADSL 서비스는 대부분 종료되었거나 종료를 앞두고 있으며, 현재는 극히 일부 지역에서만 이용 가능하다. 대부분의 가정과 기업에서는 FTTH나 케이블 인터넷 같은 더 빠르고 안정적인 초고속 인터넷 서비스를 이용하고 있다.

북미에서는 2000년에 140만 회선을 넘는 ADSL 보급이 이루어졌다.^[7] 미국에서 광대역(브로드밴드) 연결 서비스는 주로 대형 통신 사업자와 케이블 TV 사업자가 제공한다. OECD 통계(2015년 6월)에 따르면, 미국 고정 광대역 연결 수(약 1억 252만 회선) 중 56.5%가 케이블 모뎀, 29.7%가 ADSL, 9.4%가 광섬유였다.^[8]

프랑스의 경우 2015년 6월 말 기준 광대역 가입자 약 2,626만 명 가운데 83.6%가 ADSL을 사용하고 있으며, 14.6%는 초고속 광대역(최대 통신 속도 30Mbps 이상)을 사용했다. 나머지는 광케이블이 설치되지 않은 케이블이나 위성 회선을 사용했다.^[9] ADSL 가입자 수는 2014년 3분기를 정점으로 감소 추세에 있다.^[9]

6. 1. 한국

6. 2. 미국

6. 3. 프랑스

7. 서비스 제공상의 문제점

ADSL은 여러 기술적 문제와 서비스 제공상의 문제를 안고 있다.

먼저 통신 속도 관련 문제이다. ADSL은 음성 통화용 구리선을 사용하므로 전송 특성이 보장되지 않아 설치 조건에 따라 속도와 안정성이 크게 달라진다. 이는 '베스트 에포트' 방식^[1]으로, 최상의 경우에도 이론치의 70~80% 정도의 속도만 나온다.

ADSL 속도 저하의 주요 원인은 다음과 같다.

• 통신 회선 손실:
• DSLAM(전화국 장비)과의 거리가 멀수록 속도가 저하된다.
• 분기 접속, 주배선반·단자함 등에서의 접촉 불량으로 인한 전기 저항 증가 등이 있다.
• 외부 잡음:
• 송전선, 간선 도로, 철도 가선 등에서 발생하는 전자파가 있다.
• AM 라디오, 아마추어 무선 등 주파수가 겹치는 전파도 원인이다.
• 트위스트 페어 케이블 내에서 ISDN과 ADSL 주파수 대역이 겹치는 경우도 속도 저하를 유발한다.
• 전화선에 대한 물리적 접촉(나뭇가지 등)도 영향을 준다.

7. 1. 미제공 지역으로 인한 격차

7. 2. 통신 속도

• 통신 회선의 손실:
• 수용국에 설치된 단말 장치(DSLAM)로부터의 거리가 멀수록 손실이 커져 속도가 저하된다.
• “브리지 탭” 등 분기 접속으로 인한 신호 감쇄, 주배선반·단자함 등에서의 접촉 불량으로 인한 전기 저항 증대 등이 있다.
• 외부 잡음:
• 송전선, 간선 도로, 철도의 가선 등에서 방사되는 전자파가 있다.
• 중파 방송(AM 라디오)이나 아마추어 무선 등 주파수가 경합하는 전파도 원인이다. (전용 잡음 필터가 시판되며, PLC 통신에서는 중파 방송과 경합하는 주파수 대역을 사용하지 않는다.)
• 트위스트 페어 케이블의 동일 쿼드의 TCM-ISDN과 ADSL의 주파수 대역 중복(ISDN으로부터의 잡음 간섭)도 속도 저하를 유발한다.
• 전화 회선에 대한 물리적 접촉(나뭇가지 등)도 영향을 준다.

7. 3. 복잡한 이용자 계약

참조

_[1] 간행물 Network and Customer Installation Interfaces – Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL) Metallic Interface. American National Standards Institute 1998
_[2] 서적 Data and Computer Communications
_[3] 웹사이트 DSL Annex A http://tele.sj.ifsc.[...]
_[4] 웹사이트 Thesis in Electronics Engineering (DU) on ADSL system with DMT modulation in respect of the Standard ANSI T1.413 http://web.tiscali.i[...] 1999-01-01
_[5] 웹사이트 How to optimise your gaming performance https://crowdsupport[...]
_[6] 웹사이트 Recommendation ITU-T G.992.3 - Asymmetric digital subscriber line transceivers 2 (ADSL2) http://www.itu.int/r[...] Telecommunication standardization sector of ITU 2009-04-01
_[7] 웹사이트 高速メタリックIPアクセスシステム:ADSL http://img.jp.fujits[...] 富士通
_[8] 웹사이트 https://www.soumu.go[...] 総務省
_[9] 웹사이트 https://www.soumu.go[...] 総務省
_[10] 뉴스 長野県で国内初の商用ADSLインターネット接続サービス開始 https://internet.wat[...] INTERNET Watch 1999-08-04
_[11] 뉴스 日本の商用ADSL、9月1日で10周年 https://internet.wat[...] INTERNET Watch 2009-09-02
_[12] 보도자료 DSL契約者数、初の減少 https://www.itmedia.[...] ITmedia 2006-09-12
_[13] 보도자료 電気通信サービスの契約数及びシェアに関する四半期データの公表（令和2年度第1四半期（6月末）） https://www.soumu.go[...] 総務省 2020-09-18
_[14] 보도자료 ADSLサービスの新規お申し込み受付終了のご案内 https://www.softbank[...] ソフトバンク 2019-01-15
_[15] 보도자료 ADSLサービスの提供終了について https://www.softbank[...] ソフトバンク 2019-05-10
_[16] 보도자료 固定電話のIP網移⾏後のサービス 及び移⾏スケジュールについて http://www.ntt-east.[...] NTT西日本、NTT東日本 2017-04-06
_[17] 웹사이트 固定電話のIP網移行に便乗した悪質な販売行為にご注意ください https://www.ntt-east[...]
_[18] 웹사이트 線路情報開示 http://www.ntt-east.[...] NTT東日本, NTT西日本
_[19] 웹사이트 電話網からIP網への円滑な移行に関する 取組状況について https://www.soumu.go[...] 総務省 2013-04-15
_[20] 웹사이트 固定電話（加入電話・INSネット）のIP網移行 > 法人のお客さまへ https://web116.jp/20[...] NTT東日本
_[21] 웹사이트 固定電話（加入電話・INSネット）のIP網移行 > 法人のお客さまへ https://www.ntt-west[...] NTT西日本
_[22] 보도자료 「フレッツ・ADSL」の新規申込受付終了について http://www.ntt-east.[...] NTT東日本 2015-07-31
_[23] 보도자료 「フレッツ・ADSL」の新規申込受付終了について https://www.ntt-west[...] NTT西日本 2015-07-31
_[24] 보도자료 「フレッツ光」提供エリアにおける「フレッツ・ADSL」の提供終了等について https://www.ntt-east[...] NTT東日本 2017-11-30
_[25] 보도자료 「フレッツ光」提供エリアにおける「フレッツ・ADSL」の提供終了等について https://www.ntt-west[...] NTT西日本 2017-11-30
_[26] 보도자료 一部エリアにおける「フレッツ・ＡＤＳＬ」の提供終了日変更について https://www.ntt-east[...] NTT東日本 2022-03-02
_[27] 보도자료 一部エリアにおける「フレッツ・ＡＤＳＬ」の提供終了日変更について https://www.ntt-west[...] NTT西日本 2022-03-02
_[28] 웹사이트 ADSL（T）コースサービス提供終了のお知らせ https://service.t-co[...]
_[29] 웹사이트 「ADSLパワーライン」終了のお知らせ https://cs.tnc.ne.jp[...]
_[30] 웹사이트 弊社インターネットサービス等の提供終了について https://qtmedia.co.j[...]
_[31] 웹인용 Recommendation ITU-T G.992.3 - Asymmetric digital subscriber line transceivers 2 (ADSL2) http://www.itu.int/r[...] Telecommunication standardization sector of ITU 2009-04-01