외부 파장(AW) 기술로 GARR 광망 효율 극대화

본 논문은 이탈리아 연구·교육 네트워크인 GARR이 보유한 두 개의 이질적인 광망(북부·중부와 남부)을 하나의 통합된 고성능 네트워크로 전환하기 위해 ‘Alien Wavelength(AW)’ 기술을 적용한 전 과정을 상세히 기술한다. 1. 서론에서는 급증하는 트래픽과 서비스 다양화 요구에 대응하기 위해 기존 네트워크를 재설계하고, 코히런트 전송과 디지털 신호 처리(DSP) 기반의 스펙트럼 효율 향상이 필요함을 제시한다. 2. GARR 네트워크 개요에서는 북부·중부가 화웨이 OptiX OSN 플랫폼 기반으로 IM‑DD 10 Gbit/s 채널을 운용하고, DCM과 EDFA·라만 증폭기로 전송 손실을 보상하는 반면, 남부는 Infinera DTN‑X 플랫폼을 이용해 500 Gbit/s 슈퍼채널(10×50 GHz, 25 GHz 격자)과 QPSK·BPSK 변조를 지원하는 코히런트 전송을 수행한다는 점을 설명한다. 두 인프라가 기술·벤더·배치 시점이 다르기 때문에 직접적인 장비 교체 없이 통합이 어려운 상황이었다. 3. ‘Alien Wavelength’의 개념과 장점에서는 트랜스폰더(서비스 엔드포인트)에서 생성된 코히런트 광신호를 기존 DWDM(호스트) 네트워크 위에 그대로 삽입하는 방식을 소개한다. 핵심은 ‘어댑테이션 레이어’를 통해 전력 레벨과 파장 정렬을 조정하고, ROADM·WSS·MUX/DMUX 등 기존 장비와 호환성을 유지하면서 신호 재생 없이 전파한다는 점이다. 이를 통해 기존 광망을 파괴하거나 서비스 중단 없이 100 Gbit/s 서비스를 전역에 제공할 수 있다. 4. AW 솔루션 구축에서는 세 가지 블록(Alien wavelength domain, Native host domain, Adaptation layer)을 정의하고, 필드 트라이얼을 통해 설계 검증을 수행하였다. 트라이얼은 345 km 경로에 AW 슈퍼채널을 주입하고, 동시에 0~5개의 10 Gbit/s IM‑DD 채널을 겹쳐 넣어 성능 영향을 평가했다. Q‑value는 최대 0.5 dB 감소에 그쳤으며, BPSK 변조가 QPSK보다 약 3~4 dB 높은 Q‑value를 보였다. 5. 실운영 전환에서는 북부·중부의 DCM 기반 인프라에 AW를 배치해 277 km~1131 km 구간에 100 Gbit/s 서비스를 제공하였다. 각 경로의 거리, 감쇠, OLA·ROADM·라만 구간 수를 상세히 기록하고, 스펙트럼 관리와 전력 최적화를 위해 WSS·VOA·신호 분석 카드를 활용하였다. 장거리(≈1200 km) 링크에서는 인접 IM‑DD 채널과의 간섭으로 성능 저하가 발생했으나, 전용 C‑밴드 할당과 QPSK 변조 전환을 통해 450 Gbit/s 용량을 확보하고 Q‑value를 11 dB 이상으로 회복하였다. 6. 결과 섹션에서는 필드 트라이얼과 실운영 데이터가 모두 Q‑value 11 dB 이상을 유지함을 보여, AW가 기존 인프라와 공존하면서도 고품질 코히런트 전송을 제공함을 입증한다. 또한, BPSK와 QPSK 변조 선택에 따라 용량과 전송 거리 간 트레이드오프가 존재함을 강조한다. 7. 결론에서는 AW 기술을 통해 GARR이 100 Gbit/s 서비스를 전역에 제공하고, 이종 광망을 비용 효율적으로 통합함으로써 사용자에게 대역폭 가용성을 크게 향상시켰다고 정리한다. 향후 네트워크 진화의 기반으로 활용될 것이며, 다른 국가·기관에서도 유사한 접근법을 적용할 수 있음을 제안한다.