백홀

네트워크의 백홀()은 계층적 통신 네트워크에서 코어 네트워크(백본망)과 네트워크 에지(edge) 부분의 작은 부분망들 사이의 중간 링크를 구성한다.

이러한 망과 관련하여 백홀은 패킷을 백본망으로부터 가져오거나 백본망에 전달하는 의무를 지닌다. 백홀의 사업적 정의는 QoS를 보장하는 상업적인 대규모 대역 제공자이다. 이러한 문맥에서는 전기통신업 문헌에서 자주 등장하지만, 백홀 연결은 기술적으로 정의된다기 보다는 누가 운영하고 이를 관리하는지, 또 누가 업타임(uptime)을 법적으로 책임지는지를 정의한다.

기술적 정의와 상업적 정의에서 백홀은 일반적으로 인터넷 익스체인지 포인트나 다른 코어 네트워크 액세스 지점에 대해 상업적인 대규모 접속 속도를 위해 지불되는 전 세계 인터넷과 통신하는 네트워크를 의미한다. 일부 미들 마일 네트워크가 고객 전용 LAN과 해당 익스체인지 사이에 존재한다. 이를 로컬 WAN 연결이라고 말한다.

단일 무선 셀 기지국과 통신하는 휴대전화는 로컬 하부망을 구성한다. 무선 셀 기지국과 전 세계의 나머지 기지국 사이의 연결은 인터넷 서비스 제공자의 네트워크의 코어에 대한 백홀 링크와 함께 시작한다. (상호 접속 위치를 통해) 백홀은 유선, 광섬유, 무선 요소가 포함될 수 있다.

 정의 
전체 계층형 네트워크를 인간의 골격으로 시각화한다면, 코어 네트워크는 척추를 나타내고, 백홀 링크는 팔다리, 에지 네트워크는 손과 발, 그리고 해당 에지 네트워크 내의 개별 링크는 손가락과 발가락에 해당한다.

다른 예시는 다음과 같다:

무선 기지국을 해당 기지국 제어기에 연결하는 것.
 DSLAM을 가장 가까운 ATM 또는 이더넷 집선 노드에 연결하는 것.
대기업의 사업장을 메트로 이더넷 네트워크에 연결하는 것.
 해저 통신 케이블 시스템 착륙 지점(보통 원격지에 위치)을 해당 케이블이 서비스하는 국가의 주요 지상 통신 네트워크와 연결하는 것.

 국가 광대역 계획 
학술 연구 및 교육 네트워크, 대규모 상업 네트워크 또는 지방 자치 단체 네트워크의 경우 공공 광대역 백홀에 연결하는 경우가 점점 늘어나고 있지만, 인터넷 서비스 제공자 역할을 하는 전화 회사가 백홀을 제공하는 경우가 매우 흔하다. 세계의 국가 광대역 계획을 참조하라. 이들 중 상당수는 기존 상업 제공업체의 독점을 깨야 한다는 필요성에 의해 동기 부여되었다. 예를 들어 미국의 계획은 2020년 말 이전에 모든 커뮤니티 앵커 기관이 기가비트 광섬유로 연결되어야 한다고 명시하고 있다.

 가용 백홀 기술 
alt=Microwave backhaul, Point to point, point to multipoint|섬네일|중동의 이동 통신 사업자를 위해 구축된 CableFree 마이크로파 백홀 링크. 이러한 마이크로파 링크는 일반적으로 이더넷/IP, TDM(Nx E1) 및 SDH 트래픽을 혼합하여 전송하며, 셀룰러 기지국(BTS)을 셀룰러 사업자의 중앙 사이트에 연결한다. 과거 2xE1(4 Mbit/s)을 전송하던 이러한 마이크로파 링크는 이제 현대적인 1024QAM 이상의 변조 방식을 사용하여 400 Mbit/s 이상을 전송한다.

백홀 기술의 선택은 용량, 비용, 도달 범위, 그리고 주파수 스펙트럼, 광섬유, 배선 또는 통행권과 같은 자원의 필요성과 같은 매개변수를 고려해야 한다.

일반적으로 백홀 솔루션은 크게 유선(전용선 또는 구리/광섬유) 또는 무선(고용량 무선 링크를 통한 단방향 또는 다지점)으로 분류될 수 있다. 유선은 일반적으로 매우 비용이 많이 드는 솔루션이며 원격지에서는 구축이 불가능한 경우가 많으므로 무선이 더 적합하거나 실행 가능한 옵션이 된다. 멀티홉 무선 아키텍처는 유선 솔루션의 장애물을 극복하여 효율적인 광역 커버리지를 생성할 수 있으며, 비용이 기술 결정의 주요 요인인 신흥 시장의 수요 증가에 따라 무선 백홀 솔루션은 '캐리어 급' 서비스를 제공할 수 있는 반면, 유선 백홀 연결로는 이를 쉽게 달성하기 어렵다.

백홀 기술에는 다음이 포함된다:

 자유 공간 광통신 (FSO)
점대점 마이크로파 무선 중계 전송 (지상 또는 경우에 따라 위성 이용)
 LMDS, 와이파이, 와이맥스 등과 같은 점대다지점 마이크로파 액세스 기술도 백홀 목적으로 기능할 수 있음
 ADSL, VDSL 및 SHDSL과 같은 DSL 변종
E1/T1, E3, T3, STM-1/OC-3 등과 같은 PDH 및 SDH/SONET 인터페이스
 이더넷
전용 및 공용 IP 네트워크를 통한 VoIP 전화

백홀 용량은 다른 네트워크 운영자로부터 임대할 수도 있는데, 이 경우 일반적으로 해당 운영자가 사용 기술을 선택한다. 다만 긴급/재해 구호나 공공 행사를 위한 단기 링크와 같이 요구 사항이 매우 구체적인 경우에는 비용과 시간이 주요 요인이 되어 기존 인프라에 즉시 접근할 수 없는 한 유선 솔루션은 제외되고 기술 선택의 폭이 좁아질 수 있다.

 무선 vs. 유선 백홀 
무선 백홀은 구축이 쉽고 비용 효율적이며 초당 수 기가비트, 심지어 수십 Gbps의 고용량 연결을 제공할 수 있다. 반면 유선 광섬유 백홀은 실질적으로 무한한 용량을 제공할 수 있지만 광섬유 포설 및 광학 장비에 대한 투자가 필요하다.

계획 시 위의 상충 관계(tradeoff)가 고려된다. 각 사이트의 백홀 유형은 용량 요구 사항(현재 및 미래), 구축 일정, 광섬유 가용성 및 실행 가능성, 예산 제약을 고려하여 결정된다.

 무선 백홀을 위한 WiFi 메시 망 
데이터 전송 속도가 증가함에 따라 무선 네트워크 커버리지 범위가 줄어들어, 서비스 지역을 커버하기 위해 액세스 포인트를 포함한 인프라를 구축하는 투자 비용이 상승한다. 메시 망은 유연한 아키텍처 덕분에 이러한 비용을 줄일 수 있는 독특한 대안이다.

메시 망에서는 액세스 포인트가 무선으로 연결되고 서로 데이터 프레임을 교환하여 게이트웨이 지점으로/로부터 전달한다.

메시는 백홀 네트워크를 위한 값비싼 케이블 공사가 필요하지 않기 때문에 총 투자 비용을 줄여준다. 메시 기술의 기능은 서비스 지역의 커버리지를 쉽고 유연하게 확장하는 데 도움을 줄 수 있다.

추가적인 비용 절감을 위해 대규모 고용량 메시는 바람직하다. 예를 들어 일본 후쿠오카현 후쿠오카시에 본거지를 둔 규슈 대학의 Mimo-Mesh 프로젝트는 고용량 메시 인프라를 구축하기 위한 새로운 기술을 개발하여 사용하고 있다. 핵심 구성 요소는 IPT(간헐적 주기 전송)라고 불리며, 메시 네트워크의 전달 경로에서 무선 간섭을 줄이도록 설계된 독점 패킷 전달 방식이다. 2010년에 이 기술을 적용한 수백 개의 무선랜 액세스 포인트가 상업 쇼핑 및 엔터테인먼트 복합 시설인 캐널시티 하카타에 설치되어 세계 최대 규모의 실내 무선 멀티홉 백홀 중 하나가 성공적으로 운영되었다. 이 네트워크는 최대 11개의 액세스 포인트로 무선 멀티홉 릴레이를 사용하면서 최종 사용자에게 높은 대역폭을 제공한다. 실제 처리량은 기존 패킷 전달 방식을 사용하는 표준 메시 네트워크 시스템의 두 배이다. 모든 멀티홉 릴레이와 마찬가지로 지연 시간이 발생하지만 음성 인터넷 프로토콜 통신을 저해할 정도는 아니다.

 개방형 솔루션: 많은 연결을 백홀로 사용하기 

많은 일반적인 무선 메시 망 핫스팟 솔루션은 DD-WRT, OpenWRT 및 파생 버전을 포함한 오픈 소스 라우터 펌웨어에서 지원된다. IEEE 802.21 표준은 802.11u 알 수 없는 사용자 인증 및 802.11s 애드혹 무선 메시 망 지원을 포함한 이러한 시스템의 기본 기능을 규정한다. 사실상 이를 통해 임의의 유선 네트워크 연결을 결합하거나 그룹화하여 하나의 백홀처럼 보이게 하는 "버추얼 프라이빗 클라우드"를 만들 수 있다. Meraki의 독점 네트워크도 유사한 원칙을 따른다. 이러한 유형의 연결을 설명하기 위해 백홀이라는 용어를 사용하는 것은 기술적으로 논란의 여지가 있을 수 있다. 벤더가 인증 및 관리 서비스를 제공하는 동안 고객이 개방형 인터넷에 연결을 제공하므로 비즈니스 정의를 뒤집는 꼴이기 때문이다.

 초장거리 (해저 포함) 네트워크 

대륙간을 포함한 초대형 장거리 네트워크에서는 해저 통신 케이블이 사용된다. 때때로 이들은 동일한 경로의 HVDC 케이블과 함께 부설된다. 프리스미안을 포함한 여러 회사는 FTTx까지 HVDC 전력 케이블과 통신 케이블을 모두 운영한다. 이는 통신 백홀과 장거리 고압 송전이 많은 기술을 공유하며, 경로 확보, 정전 시 책임 및 기타 법적 측면에서 거의 동일하다는 사실을 반영한다.

 같이 보기 
 광섬유
 무선랜

 참고 문헌 


 각주 

분류:통신 시설
분류:네트워크 아키텍처
분류:무선망