콤보 PON은 GPON과 XGSPON을 어떻게 통합하나요?

FTTH(Fiber-to-the-Home) 네트워크 기술이 급속히 발전함에 따라 GPON(Gigabit Passive Optical Network)은 전 세계 대부분의 사업자에게 표준 선택이 되었습니다. 그러나 더 높은 대역폭, 대칭 속도 및 더 낮은 지연 시간에 대한 요구가 증가함에 따라 XGSPON(10G Symmetric Passive Optical Network)이 차세대 파이버 액세스 기술로 주목을 받고 있습니다. 이러한 맥락에서 Combo PON 기술이 등장하여 GPON과 XGSPON 네트워크 기술을 효율적으로 통합하여 사업자가 현재의 요구 사항을 충족하는 동시에 더 높은 성능의 네트워크로 원활하게 전환할 수 있도록 지원합니다.

콤보 PON 기술 개요

Combo PON은 GPON과 XGSPON 네트워크 기술을 통합한 솔루션으로, 동일한 광 분배망(ODN)에서 둘 다 지원합니다. 기존 GPON 기술은 2.5Gbps의 다운스트림 대역폭과 1.25Gbps의 업스트림 대역폭을 제공하는 반면, XGSPON은 대칭형 10Gbps 속도를 제공할 수 있습니다. Combo PON의 핵심 장점은 추가 공존 모듈이 필요 없이 동일한 광섬유를 통해 이 두 기술을 전송할 수 있어 네트워크 구조를 크게 단순화할 수 있다는 것입니다.

콤보 PON의 작동 원리

Combo PON은 GPON과 XGSPON MAC 레이어는 Optical Line Terminal(OLT) 포트에서 동시에 실행됩니다. 광 결합기를 사용하여 두 기술의 신호를 동일한 광섬유로 병합합니다. 즉, 새로운 배포와 기존 GPON 네트워크는 추가 파장 공존 모듈 없이 단일 Combo PON 모듈을 통해 두 기술을 동시에 실행할 수 있습니다.

실제 운영에서 광 분배 네트워크를 통해 전송된 GPON 및 XGSPON 신호는 서로 다른 광 네트워크 유닛(ONU)에서 수신 및 처리됩니다. GPON ONU는 GPON 신호만 수신 및 처리할 수 있는 반면, XGSPON ONU는 더 높은 대역폭의 XGSPON 신호를 처리합니다. 이런 방식으로 Combo PON은 사용자 경험에 영향을 미치지 않고 동일한 물리적 인프라에서 다중 속도 공존을 가능하게 합니다.

Combo PON, GPON 및 XG-PON의 차이점

1. 전송 속도

• GPON: 하향 2.5Gbps, 상향 1.25Gbps 속도를 제공합니다.
• XG-PON: 하향 10Gbps, 상향 2.5Gbps로 전송속도를 크게 높였습니다.
• 콤보 PON: GPON과 XG-PON 기술을 통합하여 두 속도를 동시에 지원합니다. GPON의 2.5Gbps/1.25Gbps와 XG-PON의 10Gbps/2.5Gbps를 제공할 수 있습니다.

2. 파장 활용

• GPON: 상향 1310nm, 하향 1490nm 파장을 사용합니다.
• XG-PON: 상류 파장에는 1270nm를 사용하고 하류 파장에는 1577nm를 사용합니다.
• 콤보 PON: 내장된 WDM(파장 분할 다중화) 장치를 활용하여 단일 광섬유 4파장 전송을 가능하게 하고, 동일한 광섬유에서 GPON 및 XG-PON 신호를 독립적으로 송수신할 수 있도록 지원합니다.

3. 적합성

• GPON: GPON은 초기 기술로서, 성숙한 장비와 기술을 갖추고 있어 전 세계적으로 널리 채택되고 있습니다.
• XG-PON: GPON의 업그레이드 버전인 XG-PON은 기존 GPON 네트워크와 공존하여 원활한 전환을 지원합니다.
• 콤보 PON: 콤보 PON은 GPON과 XG-PON 기술을 통합하여 기존 GPON 네트워크와 호환되는 동시에 고대역폭 서비스를 제공하여 원활한 네트워크 업그레이드를 용이하게 합니다.

4. 비용

• GPON: GPON은 성숙기에 접어들어 장비 비용이 비교적 낮아 대규모 배포에 적합합니다.
• XG-PON: XG-PON 장비는 가격이 비싸지만 대역폭과 성능이 높아 향후 네트워크 업그레이드에 상당한 이점을 제공합니다.
• 콤보 PON: 콤보 PON 장비는 비용이 더 많이 들지만, 기존 네트워크와 호환되고 대역폭이 큰 서비스를 제공하므로 전반적인 업그레이드 비용을 줄일 수 있습니다.

5. 적용 시나리오

• GPON: 주로 가정용 광대역 접속, IP 전화, 디지털 TV 서비스에 사용됩니다.
• XG-PON: 기업 네트워크, 데이터 센터 상호 연결, 고대역폭 주거 사용자 등 고대역폭 시나리오에 적합합니다.
• 콤보 PON: 기존 GPON 네트워크와 고대역폭 서비스와의 호환성이 요구되는 시나리오에 적합하며, 특히 네트워크를 업그레이드하는 사업자에게 적합합니다.

1세대 XGSPON 기술은 동일한 파이버에서 GPON과 XGSPON 신호를 결합하기 위해 추가적인 외부 공존 모듈(CEx 모듈)이 필요했습니다. 반면, 콤보 PON은 이러한 외부 장치의 필요성을 없애 배포를 간소화하고 광 전력 손실을 줄입니다. 또한, 콤보 PON은 단일 OLT 포트를 통해 GPON과 XGSPON의 MAC 처리를 모두 지원하여 네트워크 통합과 확장성을 크게 향상시킵니다.

콤보 PON의 경제적 이점

콤보 PON 기술은 기술 수준에서 GPON과 XGSPON의 효율적인 통합을 달성할 뿐만 아니라 운영자에게 상당한 비용 이점을 제공합니다. 장치 수를 줄이고, 에너지 소비를 낮추고, 자본 지출을 최소화함으로써 콤보 PON은 네트워크 운영자에게 비용 효율적인 솔루션을 제공합니다.

비용 효율성

기존 GPON 및 XGSPON 하이브리드 네트워크 아키텍처는 일반적으로 별도의 OLT 시스템과 외부 공존 모듈이 필요하여 운영자의 장비 비용과 공간 요구 사항이 증가합니다. 반면, Combo PON은 GPON과 XGSPON을 단일 OLT 모듈에 통합하여 장비 공간과 전력 소비를 크게 줄입니다.

Adtran의 조사에 따르면, Combo PON을 사용하여 20,000명의 사용자가 있는 기존 GPON 네트워크를 XGSPON으로 업그레이드하면 서비스 제공자는 랙 공간을 최대 75%까지 줄이고, 전력 소비를 66% 낮추고, 자본 지출을 50%까지 절감할 수 있습니다. 새로운 GPON 네트워크를 구축하거나 기존 GPON 네트워크를 업그레이드하는 운영자의 경우 Combo PON은 네트워크 구축의 총 비용을 크게 줄일 수 있습니다.

에너지 효율

Combo PON은 필요한 OLT 장치의 수를 줄임으로써 물리적 공간 점유를 줄일 뿐만 아니라 전력 소비도 크게 낮춥니다. 작동 장치가 적다는 것은 냉각 요구 사항이 낮아져 데이터 센터 운영 비용과 탄소 배출량이 더욱 감소한다는 것을 의미합니다. 또한 Combo PON은 외부 공존 모듈로 인해 발생하는 광 전력 손실을 없애 운영자가 더 높은 광 전력 예산을 활용하여 더 넓은 서비스 영역을 커버하고 네트워크 서비스 기능을 향상시킬 수 있도록 합니다.

자본 지출 감소

GPON과 XGSPON 기술을 통합한 Combo PON은 운영자가 두 개의 별도 OLT 시스템을 배포할 필요성을 없애줍니다. 장비 조달 비용의 이러한 감소는 네트워크 운영 및 유지 관리를 간소화하여 장기적인 운영 비용을 낮춥니다. 또한 Combo PON은 기존 GPON 서비스 구성의 자동 상속을 지원하여 반복적인 구성 및 사용자 간섭을 피하고 운영자의 운영 부담을 더욱 줄입니다.

콤보 PON 기술은 네트워크 운영자에게 기술적, 경제적 측면을 모두 최적화하는 포괄적인 솔루션을 제공하여 보다 원활한 전환과 고성능 네트워크로의 업그레이드를 용이하게 합니다.

Combo PON의 적용 시나리오

Combo PON은 기술적, 경제적 이점이 결합되어 다양한 적용 시나리오에서 매우 뛰어난 성능을 발휘하며, 특히 새로운 네트워크 구축, 기존 네트워크 업그레이드, 고대역폭 서비스 시나리오에서 그 성능이 입증되었습니다.

1. 새로운 FTTH 네트워크

새로운 FTTH(Fiber-to-the-Home) 네트워크 구축에서 Combo PON은 운영자에게 더 큰 유연성을 제공합니다. 운영자는 처음에 GPON을 구축하여 100Mbps 광대역과 같은 엔트리 레벨 서비스를 제공한 다음 나중에 사용자 수요가 증가함에 따라 XGSPON으로 업그레이드하여 10Gbps 고속 서비스를 제공할 수 있습니다. 이러한 유연성은 초기 네트워크 구축 비용을 절감하는 동시에 네트워크의 장기적 확장성을 향상시킵니다.

2. 기존 GPON 네트워크 업그레이드

기존 GPON 네트워크를 사용하는 운영자의 경우, Combo PON은 원활한 업그레이드 경로를 제공합니다. 운영자는 현재 GPON 네트워크에 XGSPON 기술을 도입함으로써 ODN(광 분배망) 구조를 변경하지 않고도 더 높은 대역폭 서비스를 제공할 수 있습니다. 이 업그레이드 프로세스는 추가적인 가정 방문이나 사용자 장치 교체가 필요하지 않아 네트워크 업그레이드의 복잡성과 비용을 크게 줄입니다.

3. 기업 및 주거용 광대역 서비스

콤보 PON은 또한 다중 서비스 통합을 지원하는 데 탁월합니다. 운영자는 GPON을 사용하여 주거 사용자에게 100Mbps 광대역 서비스를 제공하는 동시에 XGSPON을 사용하여 기업 고객에게 더 높은 대역폭, 더 낮은 지연 시간의 전용 서비스를 제공할 수 있습니다. 여러 서비스를 동시에 지원하는 이러한 기능은 운영자의 비즈니스 유연성과 시장 경쟁력을 향상시킵니다.

4. 스마트 시티 및 IoT 응용 프로그램

스마트 시티와 사물 인터넷(IoT) 애플리케이션에서 Combo PON은 높은 대역폭과 낮은 지연 시간 기능으로 수많은 스마트 기기의 연결과 실시간 데이터 전송을 지원합니다. 운영자는 Combo PON을 활용하여 기존 인프라를 변경하지 않고도 효율적이고 안정적인 네트워크 지원을 제공하여 다양한 스마트 애플리케이션의 요구를 충족할 수 있습니다.

결론

Combo PON은 두 세대의 PON 기술(예: GPON 및 XG-PON)을 단일 보드와 광 모듈로 통합하여 두 기술 간의 호환성을 달성합니다. 단일 광 모듈 내에서 서로 다른 파장 신호를 결합함으로써 Combo PON은 GPON 및 10G PON 신호의 독립적인 송수신을 동시에 지원할 수 있습니다. 이를 통해 기존 GPON 네트워크와의 호환성을 보장할 뿐만 아니라 필요에 따라 고대역폭 서비스를 제공하여 원활한 네트워크 업그레이드를 용이하게 합니다.

Combo PON은 서로 다른 캐리어 파장을 사용하여 하나의 광 모듈 내에서 두 개의 파장을 결합하여 GPON과 10G PON 신호의 독립적인 송수신을 달성합니다. 구체적으로 GPON은 업스트림에 1310nm, 다운스트림에 1490nm를 사용하는 반면 XG-PON은 업스트림에 1270nm, 다운스트림에 1577nm를 사용합니다. Combo PON은 내장된 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 장치를 사용하여 단일 파이버 XNUMX파장 전송을 가능하게 합니다.

Combo PON은 여러 사업자 네트워크에서 기술적 검증과 상업적 시험을 거쳤습니다. 예를 들어, ZTE의 Combo PON 솔루션은 China Telecom과 China Unicom의 네트워크에 성공적으로 적용되었습니다. 이 솔루션은 대역폭 활용도를 개선할 뿐만 아니라 투자 비용과 사업자의 엔지니어링 수정의 어려움을 줄여줍니다.