수동 광 네트워크 가이드

Passive Optical Network (PON) 기술은 통신 사업자가 최종 소비자에게 광섬유 전송을 제공하는 데 널리 사용됩니다. PON 네트워크의 등장은 사용자의 대역폭 접근 병목 현상을 해결하고, ISP (Internet Service Provider)는 고객에게 이르는 라스트 마일 광섬유 문제를 해결하며, 이 아키텍처는 높은 효율성과 비용 효율적인 성능이라는 장점을 가지고 있습니다. 동시에 다양한 FTTx 애플리케이션을 위한 여러 유형의 수동 광 네트워크가 있습니다. 수동 광 네트워크는 사업자에게 혁신적인 신호 전송 방식을 제공합니다. 이 글에서는 수동 광 네트워크에 대한 자세한 고속도로 네트워크 튜토리얼을 제공합니다.

수동 광 네트워크 위키

광섬유 네트워크의 형태에 따라 데이터 전송 방식이 다르며, 수동 광 네트워크 전송 방식은 점대다중점 토폴로지입니다. 전송 과정에서는 광 분배기가 사용됩니다. 광 분배기를 통해 OLT의 데이터가 여러  ONT로 전송되며, 동시에 수동 광 네트워크는 최종 사용자와의 업스트림 및 다운스트림 양방향으로 신호를 동시에 전송할 수 있습니다.

PON 네트워크의 가장 큰 특징은 '수동형'이라는 점이며, 이는 이 네트워크가 광섬유와 분기/결합 구성 요소 사이에서 전원이 공급되지 않음을 의미합니다. 또한 PON 시스템에는 전기 장비가 필요하지 않습니다.  수동 광 네트워크는 구리 네트워크 링크보다 안정성도 더 높습니다. 구리를 매체로 사용하여 전기 신호를 전송하면 많은 전자기 간섭이 발생하여 비트 오류율이 크게 증가합니다. PON 네트워크를 사용하면 우수한 신호 무결성 측면에서 더 많은 이점을 얻을 수 있지만, 물론 이는 정격 전송 거리 내에서만 실현될 수 있습니다.

PON 시스템의 WDM 및 TDMA 기술

PON 네트워크는 파장을 구분할 수 있으며, 두 파장은 각각 업스트림 데이터 전송과 다운스트림 데이터 전송을 담당합니다. PON 시스템은 WDM(파장 분할 다중화) 기술을 사용하며, 이는 분할된 신호 흐름을 전송할 수 있는 능력이 특징입니다. 데이터 스트림은 레이저 파장(색상)에 따라 수동 광 네트워크 작업에 의해 분리됩니다.  PON 네트워크에는 다양한 표준이 많으므로, 각기 다른 표준마다 서로 다른 전용 파장이 있습니다. 특정 시간에 단말 또는 수동 광 네트워크 스플리터에서 각 사용자에게 업링크 대역폭을 할당할 때는 시분할 다중 접속(TDMA) 기술을 사용해야 합니다. TDMA 기술을 사용하면 전송을 더 안정적으로 만들 수 있으며, 여러 장치가 데이터 스트리밍을 전송하는 동안 단말 또는 PON 스플리터에서 데이터 충돌이 발생하지 않습니다.

수동 광 네트워크 아키텍처 위키

Optical Line Terminal (OLT)과 Optical Network Unit (ONU) 또는 Optical Network Terminal (ONT)은 함께 PON 시스템을 구성하며, 여기서 OLT는 사업자의 중앙국에 위치하고 여러 Optical Network Unit 또는 Optical Network Terminal은 최종 사용자 가까이에 위치합니다. 이 광 링크는 Optical Distribution Network (ODN)로 연결됩니다.

수동형 광 네트워크는 네트워크 시스템이 점대다중점(P2MP) 전송 방식을 사용하기 때문에 광섬유 비용을 크게 절감할 수 있습니다. 이 방식은 운영자 측에서 여러 엔드포인트에 연결하는 데 하나의 광섬유만 필요하지만, 점대점 아키텍처는 각 허브와 고객 사이에 별도의 광섬유가 필요합니다. 수동형 광 네트워크는 점대다중점 전송 방식을 통해 소수의 광섬유와 중앙국만으로 구축할 수 있습니다.

다양한 종류의 패시브 광 네트워크 유형

네트워크의 다양한 요구에 따라 서로 다른 네트워크 토폴로지가 점점 더 많아지고 있습니다. 다음 부분에서는 몇 가지 주요 수동 광 네트워크 유형을 소개합니다.

APON/BPON

문자 A는 ATM(비동기 전송 모드)을 의미하고, 문자 B는 광대역을 의미합니다. APON 시스템은 통신 업계에서 상용으로 배포된 최초의 수동 광 네트워크입니다. 전송 모드는 ATM이며, BPON은 향상된 버전으로 WDM 다운스트림 전송을 사용합니다. BPON은 APON보다 더 많은 동적 대역폭 할당 및 보호 메커니즘을 갖추고 있습니다. 마찬가지로, 향상된 버전인 BPON은 현재 APON보다 더 널리 사용됩니다. 일반적으로 이더넷 액세스, 비디오 전송 및 고속 전용 회선에 사용됩니다.

GPON

GPON(Gigabit PON)은 ITU-T 표준을 채택합니다. 이 네트워크는 차세대 광대역 수동 광 액세스입니다. GPON은 네트워크 링크에 2.5Gbps의 고대역폭 다운링크 속도를 제공할 수 있습니다. 또한 비대칭 특성을 가지고 있습니다. 광대역 데이터 서비스의 요구를 충족하기 위해 이 표준은 통신사업자급 기술입니다. 동시에 GPON 네트워크는 액세스 네트워크 계층도 보호할 수 있으며 완전한 OAM 기능을 갖추고 있습니다. 이 네트워크는 현재 FTTH 네트워크에 대규모로 배포되고 있습니다.

EPON

EPON의 문자 E는 Ethernet을 의미합니다. 이 네트워크는 Ethernet 패킷을 사용하므로 Ethernet 장치와 잘 호환될 수 있으며, 이 방법은 실현 가능성이 입증되었습니다. 동시에 IEEE 802.3 표준을 기반으로 EPON은 Ethernet 네트워크의 업스트림 및 다운스트림 전송 방향에 대해 추가적인 캡슐화 및 변환 프로토콜 없이 장치를 연결할 수 있습니다. 일반적으로 EPON의 전송 속도는 업스트림과 다운스트림 모두 대칭형 1.25Gbps입니다. 따라서 IT Technician이 다양한 데이터 속도, 분할 비율, 계층화 및 액세스 서비스, QoS, OAM 및 비용을 선택해야 할 때, 구축 요구 사항을 충족하기 위한 GPON vs EPON이라는 두 가지 주류 선택지가 있습니다.

10G-E-PON

이 구조의 작동 원리는 EPON과 동일합니다. 10G-E-PON 표준은 EPON의 향상된 버전입니다. 업스트림 및 다운스트림 속도는 10Gbps에 도달할 수 있습니다. 다운스트림 방향에서 작동 파장은 1577nm입니다. 작동 파장은 1270nm로 EPON과 다르므로 하나의 PON 장치를 E-PON과 10G-E-PON 모두에 사용할 수 있습니다.

왜 수동 광 네트워크를 사용해야 할까요?

PON 시스템을 사용하면 전원 공급이 필요하지 않다는 원칙으로 인해 전력을 더 효율적으로 사용할 수 있습니다. 인프라를 설치할 때 배선실, 냉각 인프라 또는 미드스팬 전자 장치를 설치할 필요가 없습니다. PON 수동 및 능동 구성 요소 모두 쉽게 식별할 수 있는 기능을 갖추고 있어 유지보수 및 문제 해결 시 직원이 더 많은 비용을 절감할 수 있습니다. 네트워크 업그레이드 압박에 직면했을 때는 OLT, ONT 및 ONU를 교체하는 것으로 충분합니다. 이러한 장점 덕분에 PON 네트워크 시스템은 운영자가 네트워크를 구축할 때 예산을 절감할 수 있습니다.

결론

PON 네트워크 기술의 발전으로 서비스 제공업체는 "라스트 마일"의 병목 현상에 직면했을 때 좋은 선택지를 갖게 되었습니다. 이 글의 소개에 따르면, 수동 광 네트워크가 속도, 에너지 소비, 신뢰성 측면에서도 가치가 있다는 것을 알 수 있습니다. PON 네트워크에 대해 궁금한 점이 있으면 상담할 수 있습니다 QSFPTEK의 기술 지원 팀 [email protected]을 통해, QSFPTEK 기술 지원 팀이 매우 전문적인 제안을 제공해 드립니다.