FTTH 네트워크에서 GPON과 EPON 기술 비교

작성자 Aiyden

날짜 03/15/2022

GPON vs EPON, 차이점은 무엇인가요? 이 게시물에서는 GPON과 EPON을 소개하고 배경, 대역폭, 광 분할 비율, 다용성 등에서 비교합니다.

이전 게시물에서, 우리는 다음을 언급합니다 광 분배 프레임 (ODF)는 광 분배 네트워크(ODN)의 구성 요소 중 하나이며, ODN은 다음의 일부입니다 수동 광 네트워크 (PON) 시스템입니다. PON은 FTTx를 구현하고 점대다점 (P2MP) 광섬유 액세스를 제공하는 핵심 기술입니다. 그렇다면 GPON EPON은 무엇일까요? EPON과 GPON의 차이점은 무엇일까요? 이 두 가지를 명확히 이해하기 위해 FTTH 네트워크에서의 GPON과 EPON 기술 비교에 대해 더 자세히 알아보겠습니다.

PON이란 무엇인가요?

PON (Passive Optical Network)은 FTTx의 핵심 기술입니다. 이는 최종 사용자에게 광대역 네트워크 액세스를 제공하는 광섬유 통신 네트워크입니다. 이 수동 광섬유 네트워크는 전력 없이 신호를 분기하는 것이 특징입니다. OLT (Optical line terminal), ONU (optical network unit), ODN으로 구성됩니다. PON은 P2MP 토폴로지를 활용합니다. 지점 간(P2P) 및 Fibre to the Curb (FTTC) 스위치와 같은 다른 광섬유 액세스 네트워크 솔루션과 비교할 때, PON 아키텍처는 전송 비용을 절감하고 액세스 측의 장애율을 낮추는 윈윈 솔루션입니다.

GPON vs EPON이란 무엇인가요?

Ethernet Passive Optical Network (EPON)와 Gigabit Passive Optical Network (GPON)는 모두 PON의 변형입니다. 이들은 P2MP 토폴로지를 갖춘 광섬유 광대역 액세스 네트워크를 제공하기 위해 서로 다른 시기의 서로 다른 요구에서 파생된 것입니다.

EPON IEEE 802.3 표준을 준수하는 이더넷 기반 PON 기술입니다. IEEE는 2004년에 초기 버전을 발표했으며, 이는 물리 계층(계층 1)에서 PON 기술을, 데이터 링크 계층(계층 2)에서 이더넷 프로토콜을 채택하여 PON 토폴로지를 통한 이더넷 액세스를 구현하고 이더넷을 통해 여러 서비스를 제공합니다. 이 기술은 이더넷과 PON 기술을 하나로 결합하고 두 가지의 장점을 계승합니다.

Ethernet PON은 WDM (Wavelength Division Multiplexing) 기술을 사용하여 단일 광섬유를 통한 양방향 전송을 실현합니다. 다운스트림 데이터는 광대역 기술을 사용하고, 업스트림 데이터는 Time Division Multiplex Access (TDMA) 기술을 채택합니다.

GPON, 기가비트 PON 기술은 ITU-TG.984.x를 기반으로 합니다. 이는 광대역 수동 광섬유에 액세스하기 위한 최신 표준입니다. GPON은 더 높은 광대역, 고효율, 넓은 커버리지 및 사용자 액세스 인터페이스 다양성의 장점을 갖추고 있으므로, 통신사급 사용자들은 이를 광대역을 액세스 네트워크 비즈니스에 도입하고 포괄적인 전환을 실현하기 위한 최적의 솔루션으로 간주합니다.

EPON과 GPON의 차이점은 무엇인가요?

GPON vs EPON — 기원 배경

EPON의 등장은 이전 세대 PON의 병목 현상을 돌파하기 위한 것입니다. 그 전신(BPON)은 ATM을 계층 2 기술로 사용하며 최대 600Mbit/s 대역폭만 제공할 수 있습니다. Ethernet PON은 Ethernet을 광섬유 광대역 액세스 네트워크에 도입하여 Broadband PON의 두 배 속도를 제공합니다. Ethernet의 저비용, 프로토콜 유연성 및 기술 성숙도의 장점을 계승합니다. 따라서 EPON은 광범위한 시장성과 호환성을 갖추고 있습니다.

GPON은 두 선배 기술에서 교훈을 얻고, BPON 트리플 플레이 서비스를 발전시키며, 다용도성과 용량 면에서 EPON의 부족한 점을 보완합니다. GPON은 통신 산업을 대상으로 하며, 다중 서비스와 QoS가 보장되는 풀서비스 액세스의 요구를 충족합니다. 최적의 풀서비스이자 가장 효율적인 솔루션을 지향하고 있습니다.

GPON vs EPON — 대역폭

간단히 말해, GPON의 최대 데이터 속도는 EPON의 두 배이며, 차이는 다운스트림 속도, 비대칭 데이터 속도 및 다중 속도 옵션에 있습니다.

EPON은 최대 하향 데이터 속도 1.25 Gbit/s를 제공하며, 이는 상향 속도와 동일합니다. 그러나 GPON은 세 가지 데이터 속도 모드 옵션을 지원합니다. 상향 및 하향에서 병렬 622 Mbp/s의 데이터 속도, 양방향에서 병렬 1.25Gbit/s의 데이터 속도, 그리고 하향 2.488 Gbit/s 및 상향 1.25Gbit/s의 비대칭 데이터 속도입니다. 첫째, 3단계 속도는 특정 비즈니스를 위한 유연한 솔루션을 제공합니다. 둘째, GPON은 EPON의 두 배 대역폭을 제공하여 PON 기술에 전례 없는 고대역폭을 제공합니다 - 하향 최대 2.488 Gbit/s. 또한 비대칭 기능은 광대역 데이터 서비스에 더 이상적입니다.

GPON vs EPON — 광 분기 비율

분할 비율은 OLT가 수용할 수 있는 ONU의 수를 지정합니다. 분모가 클수록 고정된 수의 OLT로 더 많은 단말에 접속할 수 있습니다. 일반적으로 EPON의 표준 분할 비율은 1:32입니다. 물론 1:16, 1:64 또는 1:128의 더 낮거나 더 높은 스플리터 비율도 지원할 수 있습니다. GPON은 일반적으로 1:32 또는 1:64의 분할 비율을 지원하며, 일부 시스템에서는 1:128도 사용할 수 있습니다.

그렇다면 분할 비율이 높을수록 더 좋을까요? 아닙니다. 과도한 분할 비율은 광 모듈 비용을 증가시키고 성능(일반적으로 전송 거리)을 저하시킵니다. 예를 들어, GPON SFP EPON SFP보다 더 비쌉니다. 제공되는 분기 사용자가 많을수록 PON 삽입 손실의 광 감쇠가 더 커집니다. 예를 들어 분할 비율이 1:16이면 최대 전송 거리는 20 km이고, 분할 비율이 1:32이면 최대 10 km까지만 도달할 수 있습니다.

GPON vs EPON — 아키텍처 계층화

EPON은 단순한 네트워킹 아키텍처를 갖추고 있습니다. 데이터, 음성 및 비디오를 전송하기 위해 이더넷 프레임을 직접 사용합니다. 또는 IP 기반 데이터를 이더넷 프레임에 넣은 다음 PON을 통해 전달합니다.

GPON에는 세 가지 "layer 2"가 있습니다. 첫째, TDM 및 Ethernet 프레임은 GEM 프레임으로 래핑됩니다. 둘째, ATM 셀과 GEM 프레임은 GTC 프레임으로 캡슐화되어 PON을 통해 전달됩니다.

GPON vs EPON — 다목적성

멀티서비스

GPON은 G.984.X 표준을 준수하며, 데이터, 음성, 비디오의 트리플 플레이를 지원하여 통신사급 풀 서비스의 요구 사항을 충족합니다.

서비스 품질(QoS)

GPON은 기본적으로 QoS 전체 서비스를 갖추고 있는 반면, EPON은 QoS를 활성화하기 위해 VLAN 레이블을 수동으로 구성하는 추가 비용이 필요합니다.

OAM 보안 관리

GPON은 다양한 계층에서의 관리를 지정합니다: OAM, PLOAM (Physical Layer OAM), OMCI (ONT Management and Control Interface). 각 메시지 제어 채널은 완전한 OAM 보안 관리를 달성하기 위해 각자의 역할을 수행합니다.

EPON에는 FEF (far-end fault), 루프백, 모니터링과 같은 간단한 OAM 기능만 있습니다.

GPON vs EPON — 비용

GPON과 EPON 비용을 비교하려면 먼저 네트워크 구성 요소 비용을 이해해야 합니다. OLT, ONU 및 ODN은 GPON과 EPON을 구성하는 데 필요한 세 가지 필수 유닛입니다. ODN 요소에는 광섬유, ODF, 광 분배기, 광 커넥터 등이 포함됩니다. 사용자 수가 동일하다면 ODN의 비용은 크게 다르지 않을 수 있습니다. 그러나 OLT와 ONU에 배치된 광 모듈 및 애플리케이션별 집적 회로는 큰 차이를 만듭니다. GPON의 FPGA 기반 IC 칩은 EPON의 ASIC 기반 칩셋보다 훨씬 더 비쌉니다.

여기서 "EPON은 GPON보다 저렴하다"고 불쑥 말할 수도 있습니다. 잠깐, 성급히 결론 내리지 마십시오. 장비 비용 외에도 가입자 비용이 있습니다. GPON은 더 높은 분기 비율, 더 높은 대역폭, 전송 효율에 최적화된 성능을 제공하므로, OLT 수를 줄여 상당한 비용을 절감할 수 있습니다. 이는 또한 수명 주기 비용 절감으로 이어집니다.

빠르게 확인할 수 있도록 아래 표에 주요 차이점을 요약했습니다.

요인	EPON	GPON
표준	Ethernet IEE802.3 프로토콜	ITU-TG.984.x
대상 독자	주거용, SMBs	상업용, 통신사업자급 통신
인기 영역	아시아, 유럽	US
데이터 속도	업스트림 및 다운스트림에서 1.25 Gbit/s	양방향 스트림 모두에서 622 Mbps 양방향 스트림 모두에서 1.25 Gbps 다운스트림에서 2.48 Gbps
분할 비율	일반적으로 1:32	1:128은 괜찮습니다
멀티서비스	IP 기반 서비스	트리플 플레이 음성, 데이터, 비디오
다기능	제한됨	완전하고 고급화된 QoS, OAM 및 보안 관리
FTTx 애플리케이션	FTTP FTTH	FTTH
비용	대부분의 사용자에게 경제적임	고급 사용자를 위한 더 높은 비용 효율성

GPON vs EPON: 어느 것이 더 나은가?

GPON과 EPON 중 어느 것이 더 나을까요? 인터넷에서 뜨거운 논의를 불러일으킨 화제입니다. 그러나 어느 한쪽이 확실히 낫다는 결론은 없습니다. 둘 다 장점과 한계가 있기 때문입니다. 선택은 네트워킹 예산, 광섬유 액세스 비용, 최종 사용자 수, QoS 및 보안 관리와 같은 고급 요구 사항 등 현재 상황과 비즈니스 요구 사항에 따라 달라집니다.

참고하실 수 있도록 EPON vs GPON의 장단점을 아래에 나열했습니다.

EPON 장점:

단순한 네트워킹 아키텍처

더 낮은 구성 요소 비용

두 스트림 모두에서 암호화를 지원합니다

GPON 장점:

다운스트림에서 2.48Gbit/s의 최고 대역폭

멀티 서비스 지원

최대 128개의 ONU까지 더 많은 최종 사용자 커버리지

높은 전송 효율

다운스트림에서 암호화 지원

대형 통신 사용자에게 비용 효율적

EPON 제한 사항:

서비스 품질(QoS)

OAM 관리

보안

GPON의 한계:

복잡한 네트워킹 기술

GPON 광학 장치와 같은 고가의 GPON 구성 요소

결론

FTTH GPON과 EPON을 비교하고 각각의 장단점을 나열한 후, 구매 가이드를 빠르게 읽고 싶은 분들을 위해 간략한 요점을 소개합니다.

GPON은 높은 대역폭, 고밀도 액세스, 트리플 플레이 멀티서비스, 그리고 QoS, 보안, ATM과 같은 고급 기능을 백본으로 요구하는 캐리어급 사용자에게 선호됩니다.

EPON은 네트워킹 복잡성에 민감하고 비용 효율성을 중시하며 보안, QoS 및 ATM과 같은 고급 기능에 대한 높은 요구 사항이 없는 주거용 사용자와 SMB에 사용하기 쉽습니다.

PON 개발 역사를 되돌아보면, 액세스 네트워크는 더 높은 대역폭과 다용성을 위해 광섬유 전송 채택에서 추진력을 얻고 있습니다. 현재 FTTH에서는 EPON과 GPON이 주류 기술입니다. 앞으로 10G EPON과 10G GPON은 더 긴 도달 거리에서 더 높은 데이터 전송률을 제공하고 더 많은 사용자를 수용하기 위해 FTTB(fiber to the building)에서 시장을 확보했습니다. 머지않아 고속 장거리 25G/40G/100G 수동 광 네트워크가 다음 신생 기술이 될 것으로 예상할 수 있습니다.