1. 개요

 - TDM-PON과 WDM-PON 혼합기술

 - 다수의 파장을 TDM으로 분할하여 사용자에게 할당하는 방식

 - TWDM-PON 기술은 NG-PON2(Next Generation PON2)의 기반 기술

 

2. 개념도

 

3. NG-PON동향

 

4. 진화방향

 - 액세스망의 고속화, 광역화, 고품질화 및 융합화 방향으로 기술 진화

 - TWDM 기술뿐만 아니라 OFDM 기술응 광가입자망에 접목하려는 시도가 진행 중

 - 40/100G 광전송 핵심기술로 Coherent 광변조 기술 등장 

 

NG-PON3.pdf

 

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1. 개요

2. Coherent 광

3. 코히어런트 광변조 기술 구성도

4. 광변조기술 종류

 

 

 

1. 개요

  - 기존의 광전송기술은 빛의 세기로 신호를 판별하였음

  - 기존의 광전송기술이 2.5Gbps, 10Gbps, 40Gbps, 100Gbps 로 증가하면서 분산의 문제는 더욱 커지게 되어 용량 증가에 한계가 있음->coherent 광변조 기술 등장

 

2. Coherent 광

  - Coherent 란 파동의 공간적 퍼짐이 균일하고, 위상이 규칙성을 가지고 있는 상태를 말함

  - 주파수적으로 매우 안정되고 시간적으로도 변동이 없는 광원을 Coherent 광 이라 함.

  - 코히어런트 검출방식은 광 신호가 광섬유 안에서 멀리 전송될 때 신호의 세기가 약해 져도 신호의 위상을 검출해 신호를 수신할 수 있음.

  - 따라서 빛의 세기로 신호를 수신하는 것보다 훨씬 효율적임.

 

3. 코히어런트 광변조 기술 구성도

  - 코히어런트(coherent)의 의미는 두 신호간의 위상관계가 고정됐다는 뜻임.

  - 즉, 송신 신호와 수신 신호의 위상이 동기화돼야 하는 방식을 말함.

 

4. 광변조기술 종류

  가. 현재 사용중인 광 신호의 세기를 조절하는 방법

    - NRZ-OOK(Non Return to Zero- On Off Keying) 변조가 대표적인 예

    - ASK처럼 High일때 On되고 Low일때 Off되는 방식

    - 강도 변조 직접 검파 방식

    - 분산의 영향이 심함

 

   나. 사인파의 형태를 갖는 광 신호의 위상(Phase)을 사용하는 방법

    - DPSK, DQPSK 등이 대표적인 예

    - 한 번에 여러 비트를 전송함으로써 고속전송이 가능

 

   다. 횡파와 종파를 모두 사용하는 방법

     - 편광분할다중화(Polarisation Division Multiplexing)

     - 진행 방향으로 서로 직각을 이루는 편광모드를 이용해 신호를 전송하는 방식

 

 

  라. 광주파수 분할 다중화 기술

     - 레이저 다이오드의 발진주파수를 약간씩 다르게 조정한 후 광 섬유로 전송

     - 수신단에서는 광 국부발진기를 사용하여 광 IF(중간주파수)를 만들어 낸 후, 해당 주파수를 필터를 통해 분리함

 

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1. 광가입자망 기술

 - PTP(직접 연결) 방식은 전화 국사의 OLT(Optical Line Terminal)에서 각 가정에 위치한 ONT(Optical Network Terminal)에 직접 광케이블로 연결하는 단순한 구조

 

 - AON(Active Optical Network) 방식은 OLT와 ONU 사이에 스위치(RN: Remote Node)를 설치하여 ONU쪽으로 분배

 

 - PON(Passive Optical Network) 방식은 수동형 광분기소자(Optical Splitter)를 이용하여 하나의 OLT가 다수의 ONU 또는 ONT에 접속할 수 있도록 하는 방식

 - PON 방식에는 시분할 방식(TDM-PON)과 파장분할 방식(WDM-PON)이 있음

 

 

2. WDM-PON

- 광파장분할 다중화 방식을 이용한 광네트워크 구조임

- WDM-PON 방식은 아파트 동 장비실에 파장 다중화 장치를 사용하여 가입자에게 독립적인 파장을 할당하며, 가입자단에 광/전 변환기를 사용하는 방식임(최대 1024 이상의 분기율을 가지고 있음)

- WDM-PON은 가입자에게 독립적으로 파장이 제공됨으로 보안성 우수하며, 가입자 별 차별화된 서비스 제공이 가능함

- 사용 파장 간격에 따라 CWDM 및 DWDM-PON으로 구분하며, 가격이 보다 저렴한 CWDM-PON이 가입자 망에 사용됨

 

3. 국내 주요 광 가입자망 기술 비교

항목  AON   PON
 ATM기반 Ethernet 기반 

WDM 기반 

BPON  GPON  EPON/GE-PON  W-PON 
표준화  IEEE  ITU-T G.983 ITU-T G.984  IEEE 802.3ah  FSAN, ITU-T 
공유방식  TDMA  TDMA  TDMA  TDMA  WDM 
기본 프레임  Ethernet Frame ATM cell
(53byte 고정) 

ATM/Ethernet

동시 수용

GEM(GPON Encapsulation Method) 프레임

Ethernet  프로토콜 의존 
서비스 속도  하향 1Gbps
상향 100Mbps

상, 하향 최대

 622Mbps 

하향 2.5Gbps
상향 1.25Gbps 

하향 1.25Gbps
상향 1.25Gbps 

가입자별 파장

가입자별 1~10Gbps

QoS 제공  IEEE 802.1p 

ATM 트래픽 관리

ATM 트래픽 관리

IEEE 802.1p 트래픽 의존  
유지 보수  많음  적음  적음  중간  적음 

 

 

 

 

 

 

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1. 개 요

- NG-PON(차세대 수동형 광가입자망)은 현재 사용중인 E-PON, G-PON의 차세대 기술 표준임

- 광가입자망 표준화 동향은  G-PON -> NG-PON1 -> NG-PON2로 발전되고 있음

- 급증하는 대용량 트래픽을 가입자까지 원활히 제공해 주기 위한 가입자망 용량증대 기술임

 

2. NG-PON(차세대 광가입자망) 표준화 동향

가. 진화방향

- NG-PON1은 업링크 2.5Gbps, 다운링크 10Gbps를 지원함

- NG-PON2는 상호연동, OLT(최종단말)변경등을 이용해 다운링크 40Gbps를 지원함

- NG-PON2는 TWDMA 기반 다중화 기술임

 

 

나. 표준화기술  

- XG-PON은 NG-PON1 이라 불렸으며, 현재는 의미가 애매하 위치임

 

- 최근에는  NG-PON2 를 차세대 수동형 광가입자망 이라 말함

 

 

3. 발전방향

- 광가입자망 기술의 발전으로 NG-PON2는 다운링크 40Gbps, 업링크 10Gbps를 지원함

- NG-PON2 기술 발전으로 가입자망은 현재 인터넷 기술보다 100배 빠른 속도를 지원 할 수 있음

- NG-PON2의 핵심기술은 TWDMA 다중화 방식 과 Aggragation 기술임

 

 

 끝.

 

http://cafe.daum.net/impeak/Pthm/1?q=%C1%A4%BA%B8%C5%EB%BD%C5%B1%E2%BC%FA%BB%E7&re=1

 

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1. 개요

2. 광가입자망 종류

 1) PTP(Point to Point) 방식

 2) AON(Active Optical Network) 방식

 3) PON(Passive Optical Network) 방식

 3. 대형 건물에서의 구간별 구성도

  3.1 AON

      가. AON 구성도

      나. 특징

    3.2 PON

       가. PON 구성도

       나. 특징

4. 국내 주요 광 가입자망 기술 비교

 

 

 

1. 개요

 - 최근 인터넷 이용자의 급증과 광대역을 요구하는 응용서비스가 늘어나면서 데이터 트래픽은 기하급수적으로 증가되어 기간망은 광기반의 테라비트급으로 확장되는 변화를 가져왔음

 - 하지만 아직 가입자망쪽은 기간망의 처리속도 확장에 비해 병목현상 심화되고 있어 FTTH망으로 변화가 시급함

 - FTTH(Fiber To The Home)은 초고속 대용량 멀티미디어를 가정까지 고품질로 전송하기 위한 광가입자 기술임

 - FTTH 기술은 구성 형태에 따라 P2P(Point to Point), P2MP(Point to Multi-point)로 구분함

 - P2MP 방식은 사용 소자형태에 따라 능동형(AON:Active Optical Network)과 수동형(PON:Passive Optical Network) 방식으로 구분함

 - PON 방식에는 시분할 방식(TDMA)인 BPON(ATM), GPON(GPON Encapsulation Method), EPON(Ethernet) 방식이 있으며, 파장분할 방식에 WDMA-PON이 있음

 - 통신 사업자는 통신망 환경에 따라, 설비투자 및 운용비용을 줄이기 위한 FTTH을 전략적으로 도입하고 있음

 

2. 광가입자망 종류

 1) PTP(Point to Point) 방식

   - PTP(직접 연결) 방식은 전화 국사의 OLT(Optical Line Terminal)에서 각 가정에 위치한 onT(Optical Network Terminal)에 직접 광케이블로 연결하는 단순한 구조

   - 광케이블이 많이 소요되어 통신사업자의 비용이 증가됨

 

 2) AON(Active Optical Network) 방식

    - OLT와 onU 사이에 스위치(RN: Remote Node)를 설치하여 onU쪽으로 분배

    - 즉 OLT와 RN사이는 광케이블로 구성되고, RN에서 가입자 측의 Modem까지는 UTP 케이블이 사용되는 구조

    - IEEE 802.3 Ethernet 통신기술 적용 

   - 외부환경에 장비가 설치되므로 유지보수의 어려움이 존재하며, 전원이 공급되어야 함

   - ODN(Optical Distribution Network)에 Ethernet Switch와 같은 능동형(전력공급필요) 장비를 이용한 광네트워크

   - DATA 전송품질이 우수한 광섬유 기술과 LAN-Switch의 Routing기술을 결합하여 고객측에게 안정적인 회선품질 제공하고 ISP사업자에게는 Network 장치에 대한 투자요소를 최소화하는 인터넷 접속 solution 

   - 운용관리문제, 설치위치 및 장애 관리에 취약


 3) PON(Passive Optical Network) 방식

   - 수동형 광분기소자(Optical Splitter)를 이용하여 하나의 OLT가 다수의 onU 또는 onT에 접속할 수 있도록 하는 방식

   - CO와 광가입자 구간에 전기적 혹은 광전장치가 없는 P2MP 형태의 광네트워크

   - OLT는 MPCP(Multi Point Control Protocol)를 이용하여 다수의 onU를 관리하는 Master역할을 하며, onU는 가입자측의 인터페이스로서 Slave역할을 담당함

   - 현재 기술적으로 OLT와 onU 사이의 거리는 10~20km 까지 이며, 분기는 최대 16~128채널까지 가능함

 

3. 대형 건물에서의 구간별 구성도

  3.1 AON

      가. AON 구성도

 

        -  CO(Central Office)에서 건물의 MDF(Main Distribution Frame)의 L3 스위치까지는 SMF 4core(2core:주, 2core:예비)로 구성

        - MDF L3 스위치에서 각 동단자함의 L2 스위치까지는 SMF 또는 MMF 2Core로 구성

        - 각 동단자함의 L2 스위치로부터 각 세대단자함(G/W)으로는 SMF 또는 MMF 2 Core로 구성

        - 세대 단자함에서 각 가정 및 사무실의 Outlet까지는 UTP Cat5e 급 이상으로 구성

 

      나. 특징

        - 현재 가장 경제적이고 일반적인 구축방안

        - 전송속도는 1Gbps, 100Mbps 속도

        - 각 동단자함 및 G/W 또는 모뎀에 전원이 공급되어야 함

        - 각 장비의 유지보수 및 장애에 대처가 어려움

 

    3.2 PON

       가. PON 구성도

 

 

<출처 http://www.netmanias.com/en/?m=view&id=reports&no=7074&vm=pdf>

          - OLT에서 건물의 MDF까지 SMF 2Core로 구성(1 core 예비)

          - MDF의 FDF(Fiber Distribution Frame)에서 동단자함의 Splitter(1*32)까지 SMF 2 core로 구성(1 core 예비)

          - 동 단자함의 MDF에서 세대단자함(GW 또는 onU)까지 SMF 1 core로 구성

          - 세대 단자함(G/W 또는 onU)에서 Outlet까지 UTP Cat5e급 이상으로 구성

 

       나. 특징

          - 한 개의 OLT에서 다수의 onU가 스플리터를 통하여 접속됨

          - TDM-PON의 경우 하향은 Broadcasting하고 상향은 TDMA 방식으로 접속됨

          - WDM-PON의 경우 상, 하향 모두 WDM 방식을 적용하여 고유의 파장으로 네트워크 구성(논리적 1:1 Topology)

          - 수동 소자인 스플리터를 사용하므로 전원구성이 필요 없으며 유지보수가 용이함

          - WDM-PON의 경우 100Mbps 이상의 전송속도 보장

          - 현재는 G-PON 방식으로 많이 구축되어 있음

 

 

4. 국내 주요 광 가입자망 기술 비교


항목  AON   PON
 ATM기반 Ethernet 기반 

WDM 기반 

BPON  GPON  EPON/GE-PON  W-PON 
표준화  IEEE  ITU-T G.983 ITU-T G.984  IEEE 802.3ah  FSAN, ITU-T 
공유방식  TDMA  TDMA  TDMA  TDMA  WDM 
기본 프레임  Ethernet Frame ATM cell
(53byte 고정) 

ATM/Ethernet

동시 수용

GEM(GPON Encapsulation Method) 프레임

Ethernet  프로토콜 의존 
서비스 속도  하향 1Gbps
상향 100Mbps
상, 하향 최대 622Mbps 

하향 2.5Gbps
상향 1.25Gbps 

하향 1.25Gbps
상향 1.25Gbps 

상, 하향
1~10Gbps 

QoS 제공  IEEE 802.1p 

ATM 트래픽 관리

ATM 트래픽 관리

IEEE 802.1p 트래픽 의존  
유지 보수  많음  적음  적음  중간  적음 

 

<참고>

OLT, onU, onT 비교

 

http://www.ktword.co.kr/abbr_view.php?m_temp1=3502

  1. OLT(Optical Line Terminal)

    - 국사 내에 설치되어 백본망과 가입자망을 서로 연결하는 광가입자망 구성 장치(가입자 광 신호를 국사측에서 종단하는 역할)

    - onT 상호 간에는 직접적인 통신을 하지 않으며, OLT 제어를 통해서만 통신이 가능

  2. onU(Optical Network Unit)

    - 주거용 가입자 밀집 지역의 중심부에 설치하는 소규모 옥외/옥내용 광통신장치

    - 주로 통신시설용 캐비넷 등에 의해 수용됨

  3. onT(Optical Network Terminal)

    -  최종 종단 장치, PC와 연결할 수 있는 일명 광모뎀이라고도 말함

 

<참조>

http://www.ktword.co.kr/


 

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1. 개요

2. 기존 케이블 네트워크와 HFC 네트워크

3. HFC 주파수 대역

4. HFC 네트워크 특징

5.  HFC 망구성
6. 차세대 HFC 망 발전 방향(기술 동향)

 

1. 개요

 - 기존의 동축 케이블로 구성된 네트워크에서 FTTH로 진화하기 위한 중간 단계

 - 경제적인 망 설계를 위하여 광-동축 하이브리드망(HFC)이 탄생하게 됨

 - 전통적인 광전송로 분류체계와 비교하면 FTTC(Fiber to the Curb)와 유사한 형태임

 - 최근 인터넷 이용자의 급증과 광대역을 요구하는 응용서비스가 늘어나면서 데이터 트래픽은 기하급수적으로 증가되어 기간망은 광기반의 테라비트급으로 확장되는 변화를 가져왔음

 - 하지만 아직 가입자망쪽은 기간망의 처리속도 확장에 비해 병목현상 심화되고 있어 FTTH망으로 변화가 시급함


2. 기존 케이블 네트워크와 HFC 네트워크

 가. 기존 케이블 네트워크

 

 - 케이블 방송국으로부터 헤드앤드 장비는 영상 신호를 수신하여 동축케이블을 통해 신호를 전송함

 - 신호는 거리에 따라 감소하기때문에 신호를 증폭하기 위한 증폭기가 설치됨 

 - 전통적인 케이블 네트워크는 단방향으로서 가정으로 향하는 하향 전송만이 가능하였음

 

 나. HFC Network

 

 - HFC 망은 광케이블과 동축케이블로 구성

 - 간선부분은 광케이블을 사용하고 노드에서 끝의 가입자 부분에는 동축케이블을 활용

 - HFC망의 구조는 SO 지역에서 광케이블로 주거지 밀집지역으로 들어오고, onU를 통해 전기신호로 전환된 후 동축케이블을 타고 댁내로 신호가 들어가는 형태임

 - HFC망은 방송국에서 가입자 중심에 위치한 onU까지의 광케이블 구간은 star형으로, onU에서 가입자 댁내까지의 동축케이블 구간은 Tree & Branch형으로 구성

 - 광케이블 구간은 광송/수신장치, 광케이블을 이용해 상/하향 광전송선로를 별도로 구성하고 동축케이블 구간은 동축증폭기, 수동소자(Splitter, Tap-off 등), 동축케이블을 이용해 동일 동축케이블에 주파수대를 분리해 상/하향 전송로를 구성

 - 전통적인 케이블 네트워크를 HFC로 바꾼 이유는 속도뿐 아니라 양방향성을 갖는 네트워크의 기능을 지원하는 것이기도 함


3. HFC 주파수 대역 

http://blog.naver.com/thorong/70148752263

    가. 상향: 5MHz~42MHz, 상향 데이터 신호전송을 위해 할당, 42MHz~54MHz는 보호대역

    나. 하향: 54MHz~750MHz

        - 54MHz~500MHz: 아날로그방송

        - 500MHz~552MHz: 인터넷 서비스

        - 552MHz~750MHz: 디지털 방송과 부가서비스

 - 양방향 부가서비스를 제공할 수 있는 864MHz~2GHz는 확장가능 대역으로 신규개발 중임

 

4. HFC 네트워크의 특징

   - 기존 가설된 CATV 망을 사용하므로 투자비 저렴

   - CATV 망을 통해 데이터, 음성, 영상서비스 동시 제공

   - 750MHz의 광대역 네트워크

   - 광대역, 다채널, 양방향 기능 수용

   - 케이블 TV 및 멀티미디어 서비스 제공

   - 방송과 통신의 융합 실현

   - 하향채널 27~36Mbps, 상향채널 0.5~10Mbps 속도 제공

   - Tree, Branch 구조로 가입자 수 증가에 따라 속도 저하

   - 상향채널 잡음, 가입자 댁내잡음, CATV 망잡음, 접지/차폐 불량에 의한 망잡음 등으로 전체 서비스에 영향을 미칠 수 있음

 

5. HFC 망구성


 

 

 - DOCSIS(Data Over Cable System Interface Specification): HFC 망을 통해 방송국 장비와 가입자 단말간 IP 트래픽을 전송하기 위한 기술규격, DOCSIS는 CMTS와 CM사이에 데이터를 전송하는데 필요한 프로토콜을 정의

   가. Cable Modem: 가입자 건물 내에 설치, ADSL 모뎀과 유사

   나. Cable Modem Transmission System(CMTS): 케이블회사의 Distribution Hub내에 설치

 - Packet Cable: HFC 망에서 실시간 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 기술규격, 주로 VoIP 서비스에 중점 이용

 - Open Cable: Digital 유선방송 서비스를 위해 보안모듈이 분리된 셋톱박스를 소비자가 구입 가능하도록 하기 위한 규격, Settop-Box와 CAS(Conditional Access System)가 내장된 케이블 카드를 분리하여 STB를 시장에서 구입하고, 케이블 카드는 SO가 공급하도록 하는 정책임

 - Cable home: 케이블 기반 광대역 서비스를 가정 내 네트워크 장비로 확장한 규격 

6. 차세대 HFC 망 발전 방향(기술 동향) 

 - 속도향상(4배): 27Mbps->100Mbps

 - 대역폭 확장: 846MHz->1.5GHz

 - Cell 규모 축소

 - 고신뢰, 이중화 케이블 구성

 - 상향 노이즈 대책, 망 감시 시스템 추진


출처

http://krlai.com/210 

http://www.vicomsoft.com/learning-center/cable-modems-part-2/

http://blog.naver.com/thorong?Redirect=Log&logNo=70148752263

 



 

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1. 개요

2. 광가입자망 장치

  1) OLT

  2) onU

  3) onT

3. 광가입자망 기술

  1) PTP 방식

  2) AON

  3) PON

4. PON의 구성

5. PON의 구분

  1)TDM-PON

    가. A/B-PON

    나. G-PON

    다. E/GE-PON

  2)WDM-PON

6. 광가입자망 기술비교

7. 광가입자망 진화 방향


1. 개요

 - 최근 인터넷 이용자의 급증과 광대역을 요구하는 응용서비스가 늘어나면서 데이터 트래픽은 기하급수적으로 증가되어 기간망은 광기반의 테라비트급으로 확장되는 변화를 가져왔음

 - 하지만 아직 가입자망쪽은 기간망의 처리속도 확장에 비해 병목현상 심화되고 있어 FTTH망으로 변화가 시급함

 - FTTH(Fiber To The Home)은 초고속 대용량 멀티미디어를 가정까지 고품질로 전송하기 위한 광가입자 기술임

 - FTTH 기술은 구성 형태에 따라 P2P(Point to Point), P2MP(Point to Multi-point)로 구분함

 - P2MP 방식은 사용 소자형태에 따라 능동형(AON:Active Optical Network)과 수동형(PON:Passive Optical Network) 방식으로 구분함

 - PON 방식에는 시분할 방식(TDMA)인 BPON(ATM), GPON(GPON Encapsulation Method), EPON(Ethernet) 방식이 있으며, 파장분할 방식에 WDMA-PON이 있음

 - 통신 사업자는 통신망 환경에 따라, 설비투자 및 운용비용을 줄이기 위한 FTTH을 전략적으로 도입하고 있음


2. 광가입자망 장치

 1) OLT(Optical Line Terminal, 광선로종단 장치)

  - 국사내에 설치되어 백본망과 가입자망을 서로 연결하는 광가입자망 구성 장치로써, 가입자 광 신호를 국사측에서 종단하는 역할

  - 국사내 OLT와 대응되어 가입자 구내/댁내에는 onU가 설치된다

 2) onU(Optical Network Unit, 광통신망 유니트)

  - 주거용 가입자 밀집 지역의 중심부에 설치하는 소규모 옥외/옥내용 광통신 장치

  - 사용자(이용자)와 망과의 분계점, 사용자 망 인터페이스(User Network Interface) 역할을 담당

  - 연결방식: 통상적으로 onU는 국사 측의 OLT와 점대점으로 연결됨, 과거에는 점대점(1:1) 연결로 되어 있었으나, PON 방식에서는 가입자와 점대다(1대다) 형태로도 연결이 가능

 

                                                                                                                          

 3) onT(Optical Network Terminal, 옥내광종단장치)

   - 전화국사로부터 광케이블이 가입자 댁내까지 확장 포설되어 최종적으로 종단하는 장치

 

 ※ 광가입자망 장치의 비교

    가. OLT(Optical Line Terminal): onT 상호 간에는 직접적인 통신을 하지 않으며, OLT 제어를 통해서만 통신이 가능

    나. onU(Optical Network Unit): 가입자 또는 사업자 밀집지역/지점까지 광케이블이 포설 종단하는 장치(주로 통신시설요 캐비넷 등에 의해 수용됨), 광신호를 전기신호로 바꾸어주는 장치

    다. onT(Optical Network Terminal): 최종 종단장치, PC와 연결할 수 있는 일명 광 모뎀이라고도 말함


3. 광가입자망(FTTH) 기술

출처: http://kunet.korea.ac.kr/english/sub1_1.php

 1) PTP(Point to Point) 방식

   - PTP(직접 연결) 방식은 전화 국사의 OLT(Optical Line Terminal)에서 각 가정에 위치한 onT(Optical Network Terminal)에 직접 광케이블로 연결하는 단순한 구조

   - 광케이블이 많이 소요되어 통신사업자의 비용이 증가됨


 2) AON(Active Optical Network) 방식

    - OLT와 onU 사이에 스위치(RN: Remote Node)를 설치하여 onU쪽으로 분배

    - 즉 OLT와 RN사이는 광케이블로 구성되고, RN에서 가입자 측의 Modem까지는 UTP 케이블이 사용되는 구조

    - IEEE 802.3 Ethernet 통신기술 적용 

   - 외부환경에 장비가 설치되므로 유지보수의 어려움이 존재하며, 전원이 공급되어야 함

   - ODN(Optical Distribution Network)에 Ethernet Switch와 같은 능동형(전력공급필요) 장비를 이용한 광네트워크

   - DATA 전송품질이 우수한 광섬유 기술과 LAN-Switch의 Routing기술을 결합하여 고객측에게 안정적인 회선품질 제공하고 ISP사업자에게는 Network 장치에 대한 투자요소를 최소화하는 인터넷 접속 solution 

   - 운용관리문제, 설치위치 및 장애 관리에 취약


 3) PON(Passive Optical Network) 방식

   - 수동형 광분기소자(Optical Splitter)를 이용하여 하나의 OLT가 다수의 onU 또는 onT에 접속할 수 있도록 하는 방식

   - CO와 광가입자 구간에 전기적 혹은 광전장치가 없는 P2MP 형태의 광네트워크

   - OLT는 MPCP(Multi Point Control Protocol)를 이용하여 다수의 onU를 관리하는 Master역할을 하며, onU는 가입자측의 인터페이스로서 Slave역할을 담당함

   - 현재 기술적으로 OLT와 onU 사이의 거리는 10~20km 까지 이며, 분기는 최대 16~128채널까지 가능함

 

   

4. PON의 구성


 

 1) OLT(Optical Line Terminal)

    - 주로 전화국이나 헤드엔드에 위치

    - OLT는 가입자들에게 하향 트래픽 신호들을 브로드캐스팅 방식으로 전송함과 동시에 onT로부터 전송되는 상향 트래픽 신호들을 우선순위에 따라 제어하고 집선하여 인터넷이나 PSTN과 같은 전송망으로 넘겨줌

 2) ODN(Optical Distribution Network)

    - PON의 핵심은 오피스/빌딩 밀집지역 근처에 있는 수동형 광 스플리터임

    - OLT에서 송신된 광 신호는 스플리터에 연결된 광 케이블 수만큼 빛을 분기시킴

 3) onU(Optical Network Unit)/ONT(Optical Network Terminal)

    - 광신호를 전달받아 이더넷, ATM과 같은 사용자 데이터로 바꾸어 최종 사용자에게 전달하거나 송신할 데이터를 광신호로 변환하여 OLT에 전송함


5. PON 구분

 1) TDM-PON: 단일파장 사용, Layer-2 protocol에 따라 구분(APON/BPON, GPON, EPON)

 

   가. APON/BPON

      - ATM/Broadband PON

      - 최초의 PON 방식으로 ATM 프로토콜 기반으로 하는 광가입자망 기술

      - 1300nm, 1550nm인 2개의 파장을 각각 상향 및 하향으로 이용(2개의 광코어)

      - 상/하향 최대 622Mbps의 비대칭적인 전송구조를 가지고 있음

      - 최대 64분기 기능을 갖고 있으며 onU와 onT 최대거리는 20km까지 수용함

      - 이더넷, 비디오 방송, 전용선 서비스 등 다양한 광대역 서비스를 제공하겠다는 의도로 B-PON으로 명칭 변경

      - ITU-T G.983 표준

    나. GPON

      - Gigabit-capable PON

      - A/BPON의 속도 한계를 극복하고자 2001년 FSAN에서 표준화를 시작한 PON 표준

      - 기본 프레임: ATM/Ethernet 등 동시 수용

      - ATM 서비스 및 새롭게 정의한 GEM(GPON Encapsulation Method) 프레임을 이용하여 IP/Ethernet/TDM 지원

      - 125㎲(8kHz) 주기의 프레임 전송 지원

      - 상/하향 최대 2.5Gbps 전송대역 제공

      - 최대 64분기 가능하며 OLT와 onU 최대거리는 20Km까지 수용함

      - ITU-T G.984 표준

     다. EPON/GE-PON

      - Ethernet/Gigabit Ethernet PON           

      - 이더넷 기반의 수동광가입자망 기술

      - 기본 프레임: 이더넷 프레임, 가변 길이의 IP Packet 전달에 유리

      - 전송 속도: 상/하향 최대 1.25Gbps까지 가능한 대칭적 전송 구조

      - LAN 및 WAN에 많이 설치되어 있는 기존의 이더넷 시설과의 호환성이 높다 

      - 최대 64분기 가능하며 OLT와 onU 최대거리는 20Km까지 수용함

      - IEEE 802.3ah


 2) WDM-PON

    - 파장분할 다중화 방식을 이용하여 전화국사의 광전송장치와 각 가입자의 광전송장치들이 통신하는 광가입자망 기술로 현재 기가급 이상의 인터넷 서비스가 가능한 상용품이 출시되고 있음

    - 다수파장, 사용파장대역 및 채널 간격에 따라 구분(DWDM-PON, CWDM-PON, Hybrid-PON 등등)

    - WDM-PON 방식은 아파트 동 장비실에 파장 다중화 장치를 사용하여 가입자에게 독립적인 파장을 할당하며, 가입자단에 광/전 변환기를 사용하는 방식임(최대 1024 이상의 분기율을 가지고 있음)

    - WDM-PON은 가입자에게 독립적으로 파장이 제공됨으로 보안성 우수하며, 가입자 별 차별화된 서비스 제공이 가능함

    - 사용 파장 간격에 따라 CWDM 및 DWDM-PON으로 구분하며, 가격이 보다 저렴한 CWDM-PON이 가입자 망에 사용됨

    - OLT 시스템의 전송용량을 증가시키기 위하여 전화국사와 원격노드까지는 파장분할 다중화방식을 사용하여 전송하고, 그 뒷단에는 광증폭기나 O-E-O 변환기를 사용하는 방식이 상용화(Hybrid PON 방식)

 

 

 

6. 국내 주요 광 가입자망 기술 비교


항목  AON   PON
 ATM기반 Ethernet 기반 

WDM 기반 

BPON  GPON  EPON/GE-PON  W-PON 
표준화  IEEE  ITU-T G.983 ITU-T G.984  IEEE 802.3ah  FSAN, ITU-T 
공유방식  TDMA  TDMA  TDMA  TDMA  WDM 
기본 프레임  Ethernet Frame ATM cell
(53byte 고정) 

ATM/Ethernet

동시 수용

GEM(GPON Encapsulation Method) 프레임

Ethernet  프로토콜 의존 
서비스 속도  하향 1Gbps
상향 100Mbps

상, 하향 최대

 622Mbps 

하향 2.5Gbps
상향 1.25Gbps 

하향 1.25Gbps
상향 1.25Gbps 

가입자별 파장

가입자별 1~10Gbps

QoS 제공  IEEE 802.1p 

ATM 트래픽 관리

ATM 트래픽 관리

IEEE 802.1p 트래픽 의존  
유지 보수  많음  적음  적음  중간  적음 

 


7. 국내 광 가입자 망 진화 방향

 - 최근의 통신사업자들은 설치비용 및 운용비용 절감을 위해 지역국사 축소와 동시에 서비스 가입자에게는 고품질 인터넷 서비스 제공이 가능한 차세대 광가입자망을 요구하고 있다

 - 따라서 광가입자망의 전송 용량 및 분기 수를 확장하기 위해 연구개발이 활발히 진행 중

 - TDM-PON 기술은 용량을 확대하는 방향으로 연구 중이며 전송용량을 늘리기 위해 하이브리드 PON 상용화된 상태

 - WDM-PON은 장비의 저가화에 초점을 맞춰서 연구 중, 세계적인 추세는 그린네트워크를 구현하기 위해 전력소모가 적은 WDM-PON 시스템 개발에 초점을 맞추고 있다

 - 최근에서 기존의 TDM, WDM 기술뿐만 아니라 무선통신에서 사용되된 CDM, OFDM등의 신호변조 기법들을 광가입자망 기술에 접목하려는 시도들이 이루어지고 있다

 

 

8. TWDM-PON과 OFDM-PON

  가. TWDM-PON

     - Primary solution for NG-PON2

  나. OFDM-PON

     - 더 넓은 대역폭의 요구에 따라 OFDM-PON 기술이 주목을 받고 있음

 

 

<출처:TTA Journal Vol.146>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

출처

http://www.tfo.co.kr/kor/downFile.asp?folderName=research&fileName=PON_%EA%B8%B0%EC%88%A0.pdf 

http://www.3-edge.de/de/solutions/measure-anwendungen/fttx-pon-netzwerke/Uebersicht-FTTx-PON-Netzwerke/

http://www.ktword.co.kr/

http://glenkramer.com/ucdavis/papers/ofc_invited_slides.pdf

http://ettrends.etri.re.kr/PDFData/27-2_089-098.pdf

http://ettrends.etri.re.kr/PDFData/27-3_164-174.pdf

http://syaifulrohman.wordpress.com/2010/12/18/fttx-fiber-to-the-x-alternative-solution-broadband-access-in-indonesia/

 

pon진화방향.pdf

 


 

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1. xDSL

 1.1 xDSL의 개요

    - 기존에 깔려 있는 전화선의 사용하지 않는 주파수 대역을 사용하여 가정이나 소규모 기업에 고속의 네트워크를 제공하기 위한 각종 전송기술 

    - 일반 전화망의 주파수 대역 중 비사용 중인 상위 대역을 이용하여, 기존 POTS(Plain Old Telephone System) 사용을 보장하면서 고속의 데이터 전송을 제공하는 새로운 전송기술

    - FTTH(Fiber To The Home)를 구현하기 위해서는 기술의 발전과 시간 및 비용이 소요

    - 기존의 아날로그 모뎀과 FTTH 사이의 과도기적 매체

    - 1989년 Bellcore에서 기존 동선의 전화선을 사용하여 고밀도 비디오 영상 및 Mbps 데이터 속도의 정보를 전송하는 개념에서 착안

    -  FTTC 가입자망을 이용한 광통신과 접목, 기존의 전화망에서 사용 중인 동선 선로를 그대로 사용

    - Splitter를 통해 전화와 모뎀신호를 분리시키므로 데이터 통신과 일반 전화를 동시에 사용

  

 

 1.2 xDSL 서비스 연결도

  1.3 xDSL 종류

      1.3.1 HDSL(High bit-rate DSL)

            - DSL의 초창기 제품

            - 두쌍의(4가닥) 통신용 구리선을 사용

            - HDSL의 특징은 대칭형, 즉 양방향의 대역폭의 크기가 같다는 점과 무증폭 전송구간의 거리가 길다는 것

            - 이러한 이유 때문에 기존에 사용하던 T-1 또는 E-1 전용회선의 대용으로 이용됨

            - 음성전화 통신을 위한 아날로그 신호를 동시에 사용할 수 없다

            - HDSL은 일반 음성전화 통신을 위한 아날로그 신호대역까지 모두들 자신의 통신을 위한 변복조 대역으로 이용하기 때문

 

http://www.bomara.com/Telebyte/catalog/appnotes/a681-682.htm

http://iorora.web-bi.net/tech/ETCnetwork/data/dsu_intro.htm

 

 

http://acer.com.ne.kr/wireless01.htm

       1.3.2 SDSL(Symetric DSL)

            - 통신 대역할당 및 전송 속도에서 HDSL과 유사

            - 두가닥 트위스트 페어선을 이용

            - T-1 또는 E-1의 속도를 전이중으로 구현 가능

            - 양방향의 전송속도가 같음

 

http://www.btcpl.net/NetworkApplications.asp?ID=609

       1.3.3 ADSL(Asysmmetric Digital Subscriber Line)

            - 가정과 소규모 사업체 사용자들에게 가장 많이 사용되는 장비

            -  비대칭 디지털 가입자회선, 즉 상향 전송과 하향 다운로드 시 전송속도가 다른 형태로 ADSL은 하향속도가 빠름

            - '비대칭'이라고 불리는 이유는 양방향 또는 전이중방식의 대역폭의 대부분을 사용자측으로 전송하는 하향방향에 전념하기 때문

            - 대부분의 인터넷 특히 그래픽 또는 멀티미디어 위주의 인터넷 데이터는 많은 양의 하향 대역폭이 필요하고, 사용자 요구나 응답을 위한 적은 양의 상향 대역폭이 필요

            - 기존의 전화선(구리선)을 0~4kHz까지를 음성용으로, 4kHz~2.2kHz을 데이터용으로 대역을 분리

 

http://www.btcpl.net/NetworkApplications.asp?ID=609

 

http://www.docstoc.com/docs/1307653/adsl

             가. 장점

                - 한 개의 전화선에서 전화와 데이터 통신 동시에 사용 가능

                - 이용자가 증가해도 통신속도가 떨어지지 않음

                - 인터넷, VOD, 홈쇼핑과 같은 비대칭형 서비스들에 유리

             나. 단점

                - CATV에 비해 통신속도가 3배정도 낮음

                - 영상전화, 영상회의, 원격진료와 같은 대칭적 양방향 서비스에는 부적합

                 

      1.3.4 VDSL(Very high data rate DSL)

            - ADSL보다 한 단계 상위개념의 차세대 초고속 인터넷 서비스

            - 통신 방식이나 서비스에 대한 사용자 초점은 ADSL과 비슷하나 비교적 가까운 거리에서 ADSL보다 더 빠른 속도를 보장

            가. 장점

               - ADSL과 다르게 양방향 동일 속도 지원 가능

               - ADSL의 8Mbps 하향속도보다 월등히 높은 속도

            나. 단점

               - VDSL은 ADSL보다 전송거리가 짧은 구간에서만 사용 가능

               - 단위 지역별 사용자가 증가할 수록 전송 속도가 급격하게 떨어짐

               - VDSL 서비스를 이용하려면 전화국에서 가까운 곳이나, 아파트 단지 내에 별도의 VDSL 장비가 설치돼 있어야 한다는 점이 단점

            다. VDSL 연결도

 

         1.3.5 xDSL 기술 비교

종류

전송속도, 하향(Down)/상향(Up)

최대전송거리

장점

단점

 

HDSL(High-bit-rate Digital Subscribe Line)

 

1.5Mbps ~ 2Mbps / 1.5Mbps ~ 2Mbps

 

4.6km

 

- 양방향의 대역폭의 크기가 같다

- 무증폭 전송구간의 거리가 길다

- 이러한 이유때무네 T1/E1 CSU 대용 가능

 

- 저속 하향

- 전화/데이터 동시사용 불가(일반 음성전화 통신을 위한 아날로그 신호대역까지 모두들 자신의 통신을 위한 변복조 대역으로 이용)

-4가닥의 통신선 이용으로 자원 낭비

 

SDSL(Symmetric Digital Subscribe Line)

 

2Mbps/2Mbps

 

3km

 

- Twisted pair 선 사용

- T1/E1 CSU 대용 가능

 

 

- 저속 하향

- 전화지원 불가

ADSL(Asymmetric Digital Subscribe Line)

8Mbps/1Mbps

5.5km

- Twisted pair 선 사용

- 인터넷, VoD와 같은 비대칭형 서비스들에 적합

- 전화/데이터 동시사용 가능

- 영상전화, 회의와 같은 대칭적 서비스에 부적합

VDSL(Very-high Speed Digital Subscribe Line)

13Mbps / 13Mbps

26Mbps / 3.2Mbps

52Mbps / 6.4Mbps

1.3~1.5km

- ADSL의 8Mbps보다 월등히 높은 속도

- ADSL에 비해 양방향 동일한 속도를 내는 것이 특징

- 전송거리가 매우 짧다

- 단위 지역별 사용자가 증가할 수록 전송 속도가 급격하게 떨어짐

 

   1.4 xDSL들의 변복조 기술

       1.4.1 CAP(Carrierless Amplitude Phase Modulation) 변조 방식

 

 

Splitting the Signal

The CAP System

There are two competing and incompatible standards for ADSL. The official ANSI standard for ADSL is a system called discrete multitone, or DMT. According to equipment manufacturers, most of the ADSL equipment installed today uses DMT. An earlier and more easily implemented standard was the carrierless amplitude/phase (CAP) system, which was used on many of the early installations of ADSL.

CAP operates by dividing the signals on the telephone line into three distinct bands: Voice conversations are carried in the 0 to 4 KHz (kilohertz) band, as they are in all POTS circuits. The upstream channel (from the user back to the server) is carried in a band between 25 and 160 KHz. The downstream channel (from the server to the user) begins at 240 KHz and goes up to a point that varies depending on a number of conditions (line length, line noise, number of users in a particular telephone company switch) but has a maximum of about 1.5 MHz (megahertz). This system, with the three channels widely separated, minimizes the possibility of interference between the channels on one line, or between the signals on different lines.

 

The DMT System

DMT also divides signals into separate channels, but doesn't use two fairly broad channels for upstream and downstream data. Instead, DMT divides the data into 247 separate channels, each 4 KHz wide.

One way to think about it is to imagine that the phone company divides your copper line into 247 different 4-KHz lines and then attaches a modem to each one. You get the equivalent of 247 modems connected to your computer at once. Each channel is monitored and, if the quality is too impaired, the signal is shifted to another channel. This system constantly shifts signals between different channels, searching for the best channels for transmission and reception. In addition, some of the lower channels (those starting at about 8 KHz), are used as bidirectional channels, for upstream and downstream information. Monitoring and sorting out the information on the bidirectional channels, and keeping up with the quality of all 247 channels, makes DMT more complex to implement than CAP, but gives it more flexibility on lines of differing quality.

http://computer.howstuffworks.com/dsl2.htm

 

http://www.docstoc.com/docs/1307653/adsl

 

 

http://www.multinet.co.kr/techinfo/techinfo04_07.html

 

 

VDSL 두 가지 변조 방식

 

 

 

modulations2.pdf

 

 

 

http://www.multinet.co.kr/product/catal_vdsl.html

http://www.dsl.co.kr/product/dsl01.html

http://iorora.web-bi.net/tech/ETCnetwork/data/dsu_intro.htm

http://www.bomara.com/Telebyte/catalog/appnotes/a681-682.htm

http://acer.com.ne.kr/wireless01.htm

http://computer.howstuffworks.com/dsl2.htm

http://cafe.naver.com/start0310/50, 가입자망 고도화 기술


 

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