SONET (Synchronous Optical Network)

기술사 시험 준비용 모범 답안: SONET (Synchronous Optical Network)

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1. 등장 배경

SONET은 1980년대 후반에 미국의 Bellcore(현 Telcordia)가 설계한 표준으로, 광섬유 기반의 디지털 네트워크에서 데이터 전송을 효율화하고, 상호 운용성을 개선하기 위해 개발되었습니다. 특히, 다양한 벤더의 네트워크 장비 간 호환성을 확보하고, 전송 효율성을 높이며, 고속 데이터 전송에 대한 수요를 충족하기 위해 등장했습니다.

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2. 목적

SONET의 주요 목적은 다음과 같습니다:
1. 표준화: 다양한 제조업체의 장비 간 상호 운용성 보장.
2. 고속 데이터 전송: 광섬유 기반으로 초고속 데이터 전송(수십 Mbps ~ 수 Gbps)을 지원.
3. 동기화: 모든 네트워크 노드 간에 동기화된 데이터 전송 제공.
4. 효율성: 데이터 및 음성, 영상의 통합 전송 최적화.
5. 관리 기능 제공: 네트워크 감시, 유지보수, 장애 복구 용이.

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3. 역할

SONET은 다음과 같은 역할을 수행합니다:

• 백본 네트워크: 대규모 네트워크 환경의 백본으로 사용.
• 데이터 전송 플랫폼: 다양한 데이터 포맷(PDH, ATM, Ethernet)을 통합적으로 전송.
• 고속 광 전송: 광섬유를 활용한 안정적이고 빠른 데이터 전송.
• 멀티플렉싱: 여러 데이터 스트림을 통합하고 전송.

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4. 개념

SONET은 광섬유 기반의 동기화된 데이터 전송 기술로, 초당 수십 메가비트에서 수 기가비트까지 데이터를 전송할 수 있는 표준입니다.

• 동기식(Synchronous): 네트워크 전체가 동일한 클럭 신호로 동작.
• 광섬유 기반: 광섬유를 통해 신호를 전달하며, 전송 손실을 최소화.
• 프레임 구조: 125μs마다 고정된 길이의 프레임을 사용하여 데이터 전송.

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5. 구성 요소

1. STS (Synchronous Transport Signal): SONET의 기본 전송 신호 단위.
2. OC (Optical Carrier): STS 신호를 광섬유로 전송하는 물리적 계층.
3. ADM (Add-Drop Multiplexer): 다중화된 데이터 스트림에서 특정 데이터 추가(Add) 또는 제거(Drop).
4. Regenerator: 신호를 증폭하여 긴 거리 전송 지원.
5. Terminal Multiplexer: 여러 신호를 하나의 광 신호로 다중화.

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6. 시간순 작동 순서

1. 입력 데이터 수신: 다양한 데이터 형식을 SONET 표준으로 변환.
2. 다중화: 여러 데이터 스트림을 통합하여 STS 신호로 변환.
3. 광 변환: 전기 신호를 광 신호로 변환(OC 레벨).
4. 전송: 광섬유를 통해 신호를 전송.
5. 수신 및 역다중화: 수신된 신호를 분리하여 원래 데이터 형식으로 변환.

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7. 종류

1. STS-N (Synchronous Transport Signal Level-N): 전송 속도에 따른 논리적 신호 계층.
   • STS-1: 기본 전송 속도(51.84 Mbps).
   • STS-3: 155.52 Mbps.
   • STS-12: 622.08 Mbps.
2. OC-N (Optical Carrier Level-N): 광 전송 속도 표준.
   • OC-1: 51.84 Mbps.
   • OC-3: 155.52 Mbps.
   • OC-192: 9.953 Gbps.

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8. 장단점

장점

1. 고속 전송: 광섬유를 이용한 초고속 데이터 전송.
2. 유연성: 다양한 데이터 형식(PDH, ATM, Ethernet)을 통합 전송 가능.
3. 표준화: 글로벌 표준으로 상호 운용성 보장.
4. 동기화: 네트워크 전체의 데이터 전송이 동기화되어 데이터 손실 방지.
5. 관리 기능: 네트워크 감시, 유지보수, 장애 복구 기능 내장.

단점

1. 고비용: 설치 및 운영 비용이 높음.
2. 복잡성: 네트워크 설계 및 관리가 복잡함.
3. 구축 한계: 짧은 거리에서는 비용 대비 효율성이 낮음.
4. IP 트래픽 처리 한계: SONET은 전송 중심 기술로, IP 중심 네트워크에서는 비효율적.

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9. 전망 & 개선점

1. 전망:

   • IP 기반 네트워크와 고속 이더넷의 성장으로 SONET의 사용은 점차 줄어들고 있지만, 여전히 고속 안정성을 요구하는 분야(금융, 방위 등)에서 활용되고 있습니다.
   • 기존 SONET 인프라는 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 기술과 결합하여 지속적으로 사용 가능.

2. 개선점:

   • IP 호환성 강화: Ethernet 및 IP 트래픽과의 통합 지원.
   • 비용 절감: 광 네트워크 장비 및 운영 비용 감소.
   • 속도 향상: 100 Gbps 이상의 초고속 전송 기술로 확장 가능.

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SONET은 광섬유 기반 네트워크의 핵심 기술로 자리 잡으며, 안정성과 동기화된 데이터 전송을 제공하여 대규모 네트워크 환경에서 중요한 역할을 수행했습니다. 앞으로도 특정 산업에서 활용될 가능성이 있으며, 신기술과의 융합을 통해 효율성을 더욱 높일 수 있습니다.