차세대 홈 네트워크는 집안에 존재하는 기존 인프라(이더넷, 콕스, 전력선, 무선 등)와 그들 사이를 완벽하게 연결시켜주어 집안 전체의 커버리지를 제공해준다. 기술 하나 하나가 집 전체의 커버리지를 제공할 수는 없지만, 여러 통신 기술로 구성된 네트워크가 극적으로 이 상황을 개선시키는 것이다. 대부분의 경우, 집 안의 일부 공간은 이들을 사용하고 있고 최소한 적어도 집안의 방 하나 정도는 이 기술 중 하나를 서비스 받고 있을 것이다.

가정에서 TV 프로그램이나 사진, 영상, 음악 등의 디지털 콘텐츠를 공유하는 개념은 계속 진화하고 있다. 이와 동시에, 고속의 광대역과 새로운 디지털 튜닝 기술은 소비자들의 콘텐츠 선택폭을 넓혀주고 다중 스크린 환경에서 멀티미디어를 더 빠르게 다운로드 할 수 있도록 해준다.
디지털 장치와 데이터 형식의 증가 때문에 장치간의 원활한 연결은 홈 네트워크에서 매우 중요한 요소가 되었다. 또한 소비자들은 콘텐츠가 위층의 PC로부터 재생되었다거나, 인터넷을 통하든, 휴대폰에서 다시 재생되고 있다거나, 셋톱박스 DVR에서 저장되고 있다는 사실을 알 필요 없이 모든 장소와 장치에서 콘텐츠에 접근할 수 있어야 한다.
홈 네트워크 기술은 서비스 공급업체와 소비자들이 바라고 있는 서비스의 품질과 원활한 접근성을 제공하기 위해 진화되고 있고 현재 2세대에 진입했다. 새로운 세대에는 복잡한 구성이나 연결을 거치지 않고도 디지털 장치의 모든 유형을 지원해야 할 것이고 멀티룸 DVR 기능 같은 새로운 서비스뿐만 아니라 기존의 서비스도 지원해야 할 것이다.
또한, 모든 차세대 홈 네트워크 기술은 소비자들의 원활한 접속을 위해 집안에서의 유비쿼터스 접속을 지원해야 한다. 근본적인 홈 인프라는 데이터를 빨리 전송할 수 있어야 하고, 고품질의 콘텐츠를 여러 스트림으로 안정적으로 전송할 수 있어야 한다.

무선 유비쿼터스 적용 범위

이미 대부분 소비자들의 집 안에는 많은 네트워크가 존재한다. 예를 들어, 위성 또는 케이블 연결은 하나 이상의 콕스 기반 셋톱박스에 연결되고, 전력선 통신(PLC)은 PC와 또 다른 PC를 연결해 주며, 와이파이는 노트북이나 단말기 사이에 인터넷 접속을 공유할 수 있게 해준다. 이더넷 네트워크는 매우 안정적인 연결을 제공하지만 CAT5 배선 설치비용이 비싸기 때문에 콕스, 파워라인, 무선과 같은 기존 배선을 다시 사용하는 사람들도 있다.
그러나, 단일 연결 기술로는 모든 범위를 커버할 수 없다. 최근에도 가구의 11% 만이 CAT5를 설치했다. 일부 지역에서는 콕스 단자가 방마다 설치되어 있지만 전체적으로 설치되어 있는 것은 아니었다(그림 1 참조).



집안의 모든 방에 전기 콘센트가 장착되어 있지만 집안의 일부 공간은 다른 전력선 통신(PLC) 단계에 있어 성능과 대역폭을 절감시킨다. 무선 범위 또한 벽의 구조와 강도에 따라 달라지기 때문에 보장할 수 없고, 혼선에 약한 취약점을 가지고 있다.
차세대 홈 네트워크는 집안에 존재하는 기존 인프라(이더넷, 콕스, 전력선, 무선 등)와 그들 사이를 완벽하게 연결시켜주어 집안 전체의 커버리지를 제공해준다. 기술 하나 하나가 집 전체의 커버리지를 제공할 수는 없지만, 여러 통신 기술로 구성된 네트워크가 극적으로 이 상황을 개선시키는 것이다. 대부분의 경우, 집 안의 일부 공간은 이들을 사용하고 있고 최소한 적어도 집안의 방 하나 정도는 이 기술 중 하나를 서비스 받고 있을 것이다.
하이브리드 네트워크를 만드는 다양한 기술의 적용은 집 안 주요 공간이 중복적 적용 범위를 갖게 해준다. 어떤 커플이 인터넷으로부터 스트리밍된 쇼를 보고 있다고 하자. 그들은 전력선, 콕스, 무선 통신망을 통해 침대방 TV에서 데이터를 감상할 수 있을 것이다.
만약 어떤 연결 방법이 느려지거나 충돌이 심해진다면, 다른 접속 방법으로 옮겨서 재생할 수 있을 것이다. 이러한 방법으로 집 안의 조건 변화와는 관계없이 콘텐츠의 품질과 접속의 신뢰성이 유지되는 것이다.
각 연결 기술은 다양한 미디어와 프로토콜을 기반으로 하기 때문에 ‘직교 손상 메커니즘’(Orthogonal Impairment Mechanisms) 이라고 불려 왔다. 예를 들어, 전력선에서 간섭을 일으키는 노이즈 소스는 무선 처리량에 영향을 미칠 가능성이 거의 없다. 따라서 집 안의 어떤 공간으로의 모든 접속이 동시에 끊어질 확률이 매우 낮아진다.
다양한 연결 기술의 사용은 또한 집안에서 전달할 수 있는 콘텐츠의 품질을 높일 수 있다. 부하 분담 기법(Load-sharing techniques)은 여러 채널을 통해 콘텐츠를 배포하는데, 이는 두 채널 중 한 채널만 고용량으로 작동시키고 한 채널은 비활성화 하는 방법 대신, 안정성을 높이고 지연 시간을 단축시켜 더 낮은 용량에서 두 채널을 모두 작동시키고 데이터를 공유할 수 있게 해준다(그림 2 참조).



차세대 홈 네트워크의 또 다른 장점은 보편적 연결성이다. 기존의 인프라를 재사용하기 때문에 소비자들은 무난하게 하이브리드 홈 네트워크에 연결할 수 있을 것이다. 또한, 네트워크 내부에서의 브리징 기능은 다양한 연결 방식 간의 원활한 데이터 전송을 지원할 것이며 모든 장치는 이로써 최종적으로 하이브리드 홈 네트워크에 연결될 것이다.
따라서 소비자는 콘텐츠 저장 위치나 저장 방식에 상관없이 어떠한 장치에서도 콘텐츠에 접근할 수 있는 것이다. 뿐만 아니라, NAS와 같이 콘텐츠를 보관하는 저장장치 또한 이 콘텐츠가 어디로부터 스트리밍 된 것인지 알 필요가 없다.
차세대 홈 네트워크는 새로운 전선을 설치하지 않고도 이미 집에 구축되어 있는 기존의 인프라 및 연결 기술들을 활용하여 완전한 홈 커버리지를 제공할 것이다. 이것은 최소한의 가격으로 복잡하지 않은 연결을 원하는 소비자뿐 아니라 저렴한 비용으로 집 안에서 새로운 서비스를 전달하길 원하는 서비스 공급 업체 모두에게 매우 중요하다.

홈 네트워크의 통합

많은 서비스 공급 업체와 장비 제조업체는 집 안에서 모든 장치로 완벽하게 연결할 수 있는 하이브리드 네트워크에 대한 필요성을 느끼고 있다. 1세대 홈 네트워크는 소비자가 여러 네트워크를 명백하게 사용할 수 있도록 해주는 통합된 기준 없이 네트워크의 각 장치들을 개별적으로 구성, 관리, 운영해야 했기 때문에 어려움이 있었다.
하지만, 현재 IEEE에 의해 개발 중인 새로운 P1905.1 표준은 홈 네트워크를 구성하는 다양한 연결 기술 통합을 위한 기본적인 틀을 제공한다. P1905.1은 와이파이, 홈플러그(HomePlug), 모카(MoCA), 이더넷을 기반으로 하이브리드 네트워크를 위한 공통의 데이터와 제어 서비스 액세스 포인트를 정의한다. 또한, 사용 중인 프로토콜, 미디어 종류와 상관없이 모든 인터페이스를 통해 수발신이 가능하다.
P1905.1은 각 인터페이스의 세부 사항을 뽑아내는 레이어2와 레이어3 사이에 소프트웨어 레이어를 도입함으로써 매끄럽게 홈 네트워크로 연결해주고(그림 3 참조) 다양한 장치의 가능 대역폭을 통합해준다. 또한, 이 레이어는 높은 수준의 네트워크 관리를 가능하도록 한다. 예를 들어, 사용자는 모든 네트워크에 패스워드를 입력할 필요 없이 버튼 하나만 누르면 접속 할 수 있을 것이다. P1905.1은 QoS를 구체화하고, 장치의 검색과 구성을 처리하며, 안정적인 연결을 가능케 하는 등 보다 향상된 네트워크 관리 요소들을 제공한다.
P1905.1은 다양한 주요 기능과 혜택을 제공함으로써 홈 네트워크의 다음 세대를 열 수 있을 것이다. 현재 유무선 기술, 미디어, 플랫폼, 장치의 종류가 증가함에 따라 이들을 통합시켜줄 수 있는 기술은 없다.

- 편의성: 소비자 지향 기술의 일환으로, 사용자들은 네트워크 설치와 사용을 쉽게 할 수 있어야 한다. P1905.1은 네트워크에 장치 추가, 안전한 링크 확보, QoS 실행 및 네트워크 관리에 있어 설치하기 쉽다.

- 안정적 서비스: 잠깐의 접속 불량과 같이 일반적 네트워크 문제들은 품질 저하를 이끌 수 있다. 경로 선택 매커니즘을 실행하면(그림 4 참조) 서비스의 지체를 줄일 것이고 이로써 긍정적 사용자 경험을 보장하는 다양한 대체적인 방법을 사용할 수 있을 것이다.

- 향상된 네트워크 가용성: 하이브리드 네트워크는 다른 모든 인터페이스를 통해 대역폭을 집계하여 최대 처리량을 제공한다.

- 동시다발적인 주파수: 혼자서 동시에 여러 개의 주파수를 동시에 시청할 수 있는 인터랙티브 TV와 같은 애플리케이션으로 차세대 네트워크는 여러 HD 스트림을 동시에 처리할 수 있는 능력을 갖추어야 한다.



- 혼잡 관리: P1905.1은 부하분산, QoS와 같은 기능들이 네트워크 신뢰성과 콘텐츠 품질을 유지하여 네트워크 혼잡을 제한하도록 해야 한다

- 완벽한 상호운용성: 차세대 네트워크는 서비스 공급업체가 이미 설치해 놓은 모든 기기를 지원해야 한다. P1905.1은 홈플러그, 와이파이, 이더넷, 모카로 전체 이전 버전과 상호 운용을 지원하는 유일한 사양이다.

- 안정성: 서비스 제공업체와 콘텐츠 소유자는 확실한 안정성을 원한다. 그러나, 비싼 비용과 문의 전화를 피하기 위해서는 소비자들이 이해하기 쉬워야 하기도 할 것이다. P1905.1 장치는 패스워드 입력을 배제하였고 하나의 버튼으로 구성되어있다. P1905.1은 일관적인 패스워드와 인증 방법으로 기존 장치를 지원할 수 있도록 해준다.

- 우수한 모니터링, 진단을 통한 높은 신뢰성: P1905.1 기반 네트워크는 균일한 진단을 제공할 수 있다. 또한, 서비스 공급자가 원격으로 네트워크를 모니터링할 수 있으며, 사용자 경험에 영향을 미치기 전에 잠재적 장애를 해결할 수 있다.

- 자가설치: 서비스와 설치 지원 업무를 줄이는 것은 네트워크 확장과 운영비를 제어하는데 중요한 요소이다. 차세대 홈네트워크는 단순한 설치, 탐색, 자가 구성을 지원해야 한다. 예를 들어, 집주인이 2차 AP에 플러그를 꽂으면, 어떤 기반이 사용되든지 간에 최초 접근점에서 자동적으로 네트워크 이름과 패스워드를 구성할 수 있어야 한다.

- 자유로운 이동성: 스마트폰, 핸드셋, 노트북, 태블릿에 연결할 수 있는 무선 연결 장치를 지원한다.

- 보편적 연결성: 완벽한 접속을 위해서는 그들의 장비가 어떤 네트워크에 연결되고 있는지 알 필요 없이 집안 모든 방에서 네트워크로 연결할 수 있어야 한다. 또한 한 공간에서 다른 공간으로 옮길 때도 서비스 품질을 유지해야 한다.

- 전력의 효율성: P1905.1 은 에너지 소비량과 접속의 안정성이 균형을 이루도록 전력 관리기능을 통해 더 효율적이고 친환경적인 운영을 지원하고 있다. 예를 들어, 사용자들은 어떤 노드가 활성화되었는지 고려하여 네트워크를 통해 가장 전력 친화적인 경로를 취할 수 있는 것이다.

이전까지는 단일 연결 기술을 사용한 홈 네트워크가 가능했지만 신뢰할 수 있고 모든 장치에 쉽게 접속할 수 있는 인터페이스를 갖추고 있으며 집 전체에 적용되는 기준이 없었다. P1905.1은 가상 속 문제를 해결하려고 만들어진 것이 아니라 현실 속 집에서 일어날 수 있는 문제들에 대한 업무 기술을 제공하여 서비스 공급업체가 하이브리드 네트워크를 자신 있게 공급할 수 있도록 만들어졌다. P1905.1은 오늘날 배포된 기존의 연결 기술과 원활하게 이어줌으로써 홈 네트워크에 필요한 마지막 부분까지 제공해 준다.
IEEE P1905.1 위원회는 2011년 말까지 초안 표준을 완성할 것으로 예정되어 있다. 초안의 버전 1.0은 차세대 홈 네트워크의 기초를 제공할 것이고 미래에 고급 기능 도입을 위한 플랫폼으로서 사용될 것이다.
P1905.1는 업계에 광범위한 지원을 할 것이고 브로드컴과 같은 기업들이 소비자들에게 비디오, 애플리케이션, 사진, 기타 콘텐츠를 자신이 원하는 방과 스크린에서 즐길 수 있게 해주는 서비스에 있어 중심이 되는 기술을 제공할 수 있도록 해줄 것이다. 예를 들면, 브로드컴의 Xtendnet 기술은 하이브리드 homeplug-coax-Wi-Fi 네트워크가 다양한 미디어들 사이에서 동적으로 스트림을 전환할 수 있게 해주는 지능형, 의사 결정 소프트웨어 아키텍처이다.
P1905.1는 공급 업체들에게 새로운 서비스로 신규 소비자를 유치할 수 있게 하여 수익성을 높이고 양질의 콘텐츠를 제공하는데 좋은 기회가 될 것이다. 또한 소비자들에게는 다양한 유무선 기술사이의 가교 역할을 하면서 완벽한 연결을 위한 유연함을 제공할 것이다.