PON이란 무엇입니까?광대역 접속 기술이 급증하면서 연기가 결코 사라지지 않는 전쟁터가 될 운명이다.현재 국내 주류는 여전히 ADSL 기술이지만 점점 더 많은 장비 제조업체와 운영자가 광 네트워크 액세스 기술에 관심을 돌리고 있습니다.
구리 가격은 계속 상승하고, 케이블 가격은 계속 하락하고 있으며, IPTV 및 비디오 게임 서비스에 대한 수요 증가가 FTTH의 성장을 주도하고 있습니다.구리 케이블과 유선 동축 케이블을 광케이블, 전화, 케이블 TV, 광대역 데이터 트리플 플레이로 대체할 아름다운 전망이 분명해졌습니다.
그림 1: PON 토폴로지
PON(Passive Optical Network) 수동형 광 네트워크는 그림 1과 같이 FTTH 광섬유를 가정에 구현하여 지점 대 다중 지점 광섬유 액세스를 제공하는 주요 기술이며 OLT(광선 터미널) 및 사용자 측입니다. 사무실 쪽.ONU(Optical Network Unit)와 ODN(Optical Distribution Network)이 구성됩니다. 일반적으로 다운링크는 TDM 브로드캐스트 모드를 채택하고 업링크는 TDMA(Time Division Multiple Access) 모드를 채택하여 점대다점 트리 토폴로지를 형성합니다. .광 액세스 기술로서 PON의 가장 큰 특징은 "수동"입니다.ODN에는 활성 전자 장치 및 전자 전원 공급 장치가 포함되어 있지 않습니다.모두 스플리터 등 수동 부품으로 구성돼 있어 관리 및 운영 비용이 저렴하다.
PON 개발 연혁
PON 기술 연구는 1995년에 시작되었습니다. 1998년 10월 ITU는 FSAN 조직(풀 서비스 액세스 네트워크)이 옹호하는 ATM 기반 PON 기술 표준 G를 채택했습니다.983. BPON(BroadbandPON)이라고도 합니다.속도는 155Mbps이며 선택적으로 622Mbps를 지원할 수 있습니다.
EFMA(Ethernetin the First Mile Alliance)는 2000년 말에 1Gbps의 전송 속도와 간단한 이더넷 캡슐화 기반의 링크 계층을 갖춘 Ethernet-PON(EPON) 개념을 도입했습니다.
GPON(Gigabit-CapablePON)은 2002년 9월 FSAN 조직에서 제안되었으며, ITU는 2003년 3월에 G.984.1과 G.984.2 합의를 채택했습니다.G. 984.1 GPON 액세스 시스템의 전반적인 특성이 지정됩니다.G.984. 2는 GPON의 ODN(광 분배 네트워크)의 하위 계층과 관련된 물리적 분배를 지정합니다. 2004년 6월 ITU는 G를 다시 통과했습니다.984. 3은 전송 수렴(TC) 계층에 대한 요구 사항을 지정합니다.
EPON과 GPON 제품 비교
EPON과 GPON은 광 네트워크 액세스의 두 가지 주요 구성원으로, 각각 고유한 장점을 갖고 있으며, 서로 경쟁하고, 서로 보완하고, 서로에게서 배웁니다.다음은 이를 다양한 측면에서 비교합니다.
비율
EPON은 8b/10b 라인 코딩을 사용하여 1.25Gbps의 고정 업링크 및 다운링크를 제공하며 실제 속도는 1Gbps입니다.
GPON은 다양한 속도 등급을 지원하며 업링크 및 다운링크 비대칭 속도, 2.5Gbps 또는 1.25Gbps 다운스트림, 1.25Gbps 또는 622Mbps 업링크를 지원할 수 있습니다.실제 수요에 따라 업링크 및 다운링크 속도가 결정되고 해당 광 모듈을 선택하여 광 장치 속도 가격 비율을 높입니다.
결론은 GPON이 EPON보다 낫다는 것입니다.
분할 비율
분할 비율은 하나의 OLT 포트(사무실)가 얼마나 많은 ONU(사용자)를 전송하는지를 나타냅니다.
EPON 표준은 1:32의 분할 비율을 정의합니다.
GPON 표준은 분할 비율을 다음 1:32로 정의합니다.1:64;1:128
실제로 기술적인 EPON 시스템은 1:64, 1:128과 같은 더 높은 분할 비율을 달성할 수 있으며 EPON 제어 프로토콜은 더 많은 ONU를 지원할 수 있습니다. 도로 비율은 주로 광학 모듈의 성능 사양에 의해 제한되며 대규모 분할 비율로 인해 광 모듈 비용이 크게 상승합니다.또한 PON 삽입 손실은 15~18dB이며 분할 비율이 크면 전송 거리가 줄어듭니다.사용자 공유 대역폭이 너무 많으면 분할 비율이 커지는 데 따른 비용도 발생합니다.
결론: GPON은 다양한 선택성을 제공하지만 비용 고려 사항은 명확하지 않습니다.GPON 시스템이 지원할 수 있는 최대 물리적 거리입니다.광 분할 비율이 1:16인 경우 최대 물리적 거리는 20km를 지원해야 합니다.광 분할 비율이 1:32인 경우 최대 물리적 거리인 10km를 지원해야 합니다.에폰도 마찬가지다.결론은: 같다.
QOS(서비스 품질)
EPON은 MAC 헤더 이더넷 헤더에 64바이트 MPCP(다중 지점 제어 프로토콜)를 추가합니다. MPCP는 메시지, 상태 머신 및 타이머를 통해 P2MP 지점 대 다중 지점 토폴로지에 대한 액세스를 제어하여 DBA 동적 대역폭 할당을 구현합니다. MPCP에는 다음이 포함됩니다. ONU 전송 시간 슬롯 할당, ONU 자동 검색 및 가입, 대역폭을 동적으로 할당하기 위해 상위 계층에 혼잡 보고. MPCP는 P2MP 토폴로지에 대한 기본 지원을 제공합니다.그러나 프로토콜은 서비스 우선순위를 분류하지 않습니다.모든 서비스는 대역폭을 두고 무작위로 경쟁합니다.GPON은 보다 완벽한 DBA와 뛰어난 QoS 서비스 기능을 갖추고 있습니다.
GPON은 서비스 대역폭 할당 방법을 네 가지 유형으로 나눕니다.가장 높은 우선순위는 고정(Fixed), 보장(Assured), 비보장(Non-Assured), 최선의 노력(BestEffort)입니다.DBA는 업링크 트래픽 스케줄링 단위로 트래픽 컨테이너(T-CONT)를 추가로 정의하며, 각 T-CONT는 Alloc-ID로 식별됩니다.각 T-CONT는 하나 이상의 GEMPort-ID를 포함할 수 있습니다. T-CONT는 5가지 유형의 서비스로 구분됩니다.다양한 유형의 T-CONT에는 다양한 대역폭 할당 모드가 있어 지연, 지터 및 패킷 손실률에 대한 다양한 서비스 흐름의 다양한 QoS 요구 사항을 충족할 수 있습니다. T-CONT 유형 1은 다음에 해당하는 고정 대역폭 고정 시간 슬롯이 특징입니다. 음성 서비스와 같이 지연에 민감한 서비스에 적합한 고정 대역폭(고정) 할당.유형 2는 고정된 대역폭이지만 불확정한 시간 슬롯이 특징입니다.해당 보장 대역폭(Assured) 할당은 주문형 비디오 서비스와 같이 높은 지터가 필요하지 않은 고정 대역폭 서비스에 적합합니다.Type 3은 최소 대역폭 보장 및 중복 대역폭의 동적 공유가 특징이며, 비보장 대역폭(Non-Assured) 할당에 해당하는 최대 대역폭의 제약이 있어 서비스 보장 요구 사항이 있는 서비스 및 대규모 버스트 트래픽에 적합합니다.다운로드 비즈니스와 같은 유형 4는 대역폭을 보장하지 않는 BestEffort가 특징이며 웹 브라우징 서비스와 같이 지연 시간과 지터 요구 사항이 낮은 서비스에 적합합니다.Type 5는 보장대역폭과 비보장대역폭을 할당한 후 추가로 요구되는 대역폭을 최대한 할당하는 혼합형이다.
결론: GPON이 EPON보다 우수합니다.
OAM 운영 및 유지
EPON은 OAM에 대해 그다지 고려하지 않고 ONT 원격 오류 표시, 루프백 및 링크 모니터링을 간단히 정의하며 선택적 지원입니다.
GPON은 물리 계층에서 PLOAM(PhysicalLayerOAM)을 정의하고 상위 계층에서 OMCI(ONTManagementandControlInterface)를 정의하여 여러 수준에서 OAM 관리를 수행합니다. PLOAM은 데이터 암호화, 상태 감지 및 오류 모니터링을 구현하는 데 사용됩니다.OMCI 채널 프로토콜은 ONU의 기능 매개변수 세트, T-CONT 서비스의 유형 및 수량, QoS 매개변수, 요청 구성 정보 및 성능 통계를 포함하여 상위 계층에서 정의된 서비스를 관리하는 데 사용됩니다. OLT의 구성을 ONT에 구현하기 위해 시스템의 실행 이벤트를 자동으로 알려줍니다.고장 진단, 성능 및 안전 관리.
결론: GPON이 EPON보다 우수합니다.
링크 계층 캡슐화 및 다중 서비스 지원
그림 2에서 볼 수 있듯이 EPON은 간단한 이더넷 데이터 형식을 따르지만 EPON 시스템에서 대역폭 할당, 대역폭 라운드 로빈 및 자동 검색을 구현하기 위해 이더넷 헤더에 64바이트 MPCP 지점 대 다중 지점 제어 프로토콜을 추가합니다.범위 지정 및 기타 작업.데이터 서비스 이외의 서비스(예: TDM 동기화 서비스) 지원에 대한 연구는 많지 않습니다.많은 EPON 공급업체는 이 문제를 해결하기 위해 일부 비표준 제품을 개발했지만 이상적이지 않으며 캐리어급 QoS 요구 사항을 충족하기 어렵습니다.
그림 2: GPON과 EPON 프로토콜 스택 비교
GPON은 완전히 새로운 전송 융합(TC) 계층을 기반으로 하며, 이는 높은 수준의 다양성 서비스 적응을 완료할 수 있습니다.그림 2와 같이 ATM 캡슐화와 GFP 캡슐화(일반 프레이밍 프로토콜)를 정의합니다.둘 다 선택할 수 있습니다.하나는 비즈니스 캡슐화를 위한 것입니다.현재 ATM 애플리케이션의 인기를 고려하여 GFP 캡슐화만 지원하는 GPON을 사용할 수 있습니다.비용을 절감하기 위해 프로토콜 스택에서 ATM을 제거하는 라이트 장치가 탄생했습니다.
GFP는 ITU에서 G.7041로 정의한 다중 서비스를 위한 일반적인 링크 계층 절차입니다. GPON에서는 GFP에 약간의 수정이 이루어졌으며 다중 포트 다중화를 지원하기 위해 GFP 프레임의 헤드에 PortID가 도입되었습니다.시스템의 유효 대역폭을 늘리기 위해 조각(조각) 분할 표시도 도입되었습니다.그리고 가변 길이 데이터에 대한 데이터 처리 모드만 지원하고 데이터 블록에 대한 데이터 투명 처리 모드는 지원하지 않습니다.GPON은 강력한 다중 서비스 운반 능력을 갖추고 있습니다.GPON의 TC 레이어는 표준 8kHz(125)를 사용하여 기본적으로 동기식입니다.μm) GPON이 종단간 타이밍 및 기타 준동기식 서비스, 특히 소위 NativeTDM이라고 불리는 TDM 서비스를 직접 지원하기 위한 고정 길이 프레임.GPON은 TDM 서비스에 대해 "자연스러운" 지원을 제공합니다.
결론: 다중 서비스를 위해 GPON을 지원하는 TC 계층은 EPON의 MPCP보다 강력합니다.
결론
EPON과 GPON에는 고유한 장점이 있습니다.성능 지표 측면에서는 GPON이 EPON보다 우수합니다.그러나 EPON은 시간과 비용 측면에서 장점이 있습니다.GPON이 따라잡고 있다.미래의 광대역 액세스 시장을 기대하는 것은 대체가 아니라 보완적이어야 합니다.대역폭, 다중 서비스, 높은 QoS 및 보안 요구 사항, 백본 고객으로서의 ATM 기술의 경우 GPON이 더 적합합니다.비용 민감도, QoS 및 보안 요구 사항이 낮은 고객의 경우 EPON이 지배적인 요소가 되었습니다.