1.PON의 기본 구조
PON(수동형 광 네트워크)
PON은 P2MP(Point-to-Multipoint) 구조를 사용하는 단일 광섬유 양방향 광 액세스 네트워크입니다.PON 시스템은 중앙국 사용자측의 OLT(Optical Line Terminal), ODN(Optical Distribution Network), ONU(Optical Network Unit)로 구성되며 단일광선 양방향 시스템이다.다운스트림 방향(OLT에서 ONU로)에서 OLT가 보낸 신호는 ODN을 통해 각 ONU에 도달합니다. 업스트림 방향(ONU에서 OLT로)에서 ONU가 보낸 신호는 OLT에만 도달하고 다른 ONU에는 도달하지 않습니다. .데이터 충돌을 방지하고 네트워크 효율성을 향상시키기 위해 업링크 방향은 TDMA 다중 액세스 모드를 채택하고 각 ONU의 데이터 전송을 관리합니다.ODN은 OLT와 ONU 사이에 광 채널을 제공합니다.PON의 참조 구조는 아래 그림에 나와 있습니다.
PON 시스템 참조 구조
OLT는 네트워크 측에 위치하며 중앙 사무실에 배치됩니다.L2 스위치 또는 L3 라우터가 될 수 있으며 네트워크 집중 및 액세스를 제공하고 광/전기 변환, 대역폭 할당 및 각 채널 연결 제어가 가능하며 실시간 모니터링 및 관리가 가능합니다.그리고 유지보수 기능.ONU는 사용자 측에 위치하여 다양한 전기적 신호의 처리 및 유지 관리를 구현하며, 사용자 측 인터페이스를 제공합니다.OLT와 ONU는 수동 광 분배기로 연결되며 광 분배기는 다운링크 데이터를 분배하고 업링크 데이터를 집계하는 데 사용됩니다.단말 장비 외에도 PON 시스템에는 전기 부품이 필요하지 않으므로 수동적입니다.
PON은 단일 광섬유에서 다운링크 1490nm/업링크 1310nm 파장 조합을 갖춘 파장 분할 다중화(WDM) 기술을 채택합니다.업링크 방향은 포인트-투-포인트 모드이고 다운링크 방향은 브로드캐스트 모드입니다.아래 그림은 PON의 기본 구조를 보여줍니다.
PON의 기본 네트워크 구조
다운스트림 방향에서 OLT는 브로드캐스트 방식으로 모든 ONU에 데이터 패킷을 전송하며, 각 패킷은 대상 ONU 식별자에 대한 전송과 함께 헤더를 전달합니다.데이터 패킷이 ONU에 도착하면 ONU의 MAC 계층은 주소 확인을 수행하고 자신에게 속한 데이터 패킷을 추출한 후 다른 데이터 패킷을 폐기합니다.
업링크 방향은 TDM(Time Division Multiplexing) 기술을 사용하며, 여러 ONU의 업링크 정보는 OLT로 전송되는 TDM 정보 스트림을 구성합니다.
2.광선단말기(OLT)
OLT(Optical Line Terminal)는 서비스망과 ODN 간의 광 인터페이스를 제공하는 역할을 하며, 다양한 서비스를 전송하기 위한 다양한 수단을 제공한다.OLT 내부는 코어 레이어, 서비스 레이어, 퍼블릭 레이어로 구성된다.서비스 계층은 주로 서비스 포트를 제공하고 여러 서비스를 지원합니다.코어 계층은 교차 연결, 다중화 및 전송을 제공합니다.공공 계층은 전원 공급 및 유지 관리 기능을 제공합니다.
OLT의 존재는 상위 계층 서비스 네트워크와 특정 인터페이스, 베어러, 네트워킹 및 액세스 장치의 장치 관리 간의 긴밀한 결합을 줄이고 통합된 광 액세스 네트워크 관리 인터페이스를 제공할 수 있습니다.
OLT의 핵심 기능에는 집계 분포 기능과 DN 적응 기능이 포함됩니다.
OLT 서비스 인터페이스 기능에는 서비스 포트 기능, 서비스 인터페이스 적응 기능, 인터페이스 신호 처리 및 서비스 인터페이스 보호가 포함됩니다.
OLT 공통 기능에는 주로 OAM 기능과 전원 공급 기능이 포함됩니다.
OLT에서 방출되는 광전력은 주로 다음과 같은 곳에서 소모됩니다.
스플리터: 션트 수가 많을수록 손실도 커집니다.
l 섬유: 거리가 멀수록 손실이 커집니다.
l ONU: 숫자가 클수록 필요한 OLT 전송 전력도 커집니다.ONU에 도달하는 각 전력이 수신 감도보다 높고 일정한 마진을 갖도록 보장하기 위해 예산은 실제 수량과 지리적 분포를 기반으로 해야 합니다.
3.광분배망
ODN(Optical Distribution Network)은 OLT와 ONU 간의 광 전송을 제공하는 수단입니다.주요 기능은 OLT와 ONU 간의 정보 전송 및 배포를 완료하고 ONU와 OLT 간의 엔드투엔드 정보 전송 채널을 설정하는 것입니다.
ODN 구성은 일반적으로 점대다점 모드입니다. 즉, 여러 ONU가 하나의 ODN을 통해 하나의 OLT에 연결되므로 여러 ONU가 OLT와 ODN 및 OLT의 광전자 장치 간의 광 전송 매체를 공유할 수 있습니다. .
(1) ODN의 구성
ODN을 구성하는 주요 수동 구성 요소는 단일 모드 광섬유 및 광섬유 케이블, 커넥터, 수동 광 분배기(OBD), 수동 광 감쇠기 및 광섬유 커넥터입니다.
(2) ODN의 토폴로지 구조
ODN 네트워크의 토폴로지는 일반적으로 스타(Star), 트리(Tree), 버스(Bus), 링(Ring)으로 나눌 수 있는 점대다점 구조입니다.
ODN 네트워크 구조
(3) 활성 및 대기 보호 설정
ODN 네트워크의 활성/대기 보호 설정은 주로 ODN 네트워크에서 전송되는 광 신호에 대해 두 개의 광 전송 채널을 설정하는 것입니다.기본 채널에 장애가 발생하면 자동으로 대체 채널로 전환하여 광섬유, OLT, ONU 및 전송 광섬유의 기본 및 백업 보호 설정을 포함한 광 신호를 전송할 수 있습니다.
기본 전송 파이버와 대기 전송 파이버는 동일한 광케이블에 있을 수도 있고 다른 광케이블에 있을 수도 있습니다.메인 및 백업 광케이블은 서로 다른 파이프라인에 설치될 수 있으므로 보호 성능이 더 좋습니다.
(4) ODN의 광전송 특성
ODN의 설계 기능은 현재 예측 가능한 모든 서비스가 큰 변경 없이 제공될 수 있도록 보장해야 하며, 이는 다양한 수동 구성 요소의 특성에 큰 영향을 미치는 요구 사항입니다.ODN의 광학적 특성에 직접적인 영향을 미칠 수 있는 요구사항은 다음과 같다.
l 광 파장 투명성: 다양한 광 수동 구성 요소는 전송된 광 신호의 투명성에 영향을 주어서는 안 됩니다.설계된 광 네트워크에 필요한 광 신호가 투명하게 전송되어야 미래 WDM 시스템 애플리케이션을 제공할 수 있습니다.기초.
l 가역성: ODN 네트워크의 출력과 입력이 바뀔 때 ODN 네트워크의 전송 특성은 크게 변하지 않아야 합니다. 즉, 전송 대역폭 및 광 손실 특성의 변화가 최소화되어야 합니다.이는 네트워크 설계를 단순화합니다.
l 네트워크 성능의 일관성: ODN 네트워크는 일관된 광 신호를 유지해야 합니다.ODN 네트워크의 전송 특성은 전체 OFSAN 및 전체 통신 네트워크와 일치해야 합니다.전송 대역폭과 광손실 특성은 OFSAN 전체에 적합해야 합니다.
(5) ODN 성능 매개변수
전체 시스템의 광채널 손실 성능을 결정하는 매개변수는 주로 다음과 같다.
l ODN 광 채널 손실: 최소 전송 전력과 최고 수신 감도의 차이입니다.
l 최대 허용 채널 손실: 최대 전송 전력과 최고 수신 감도 간의 차이입니다.
l 최소 허용 채널 손실: 최소 전송 전력과 최저 수신 감도(과부하 지점) 간의 차이입니다.
(6) ODN의 반영
ODN의 반사는 ODN을 구성하는 다양한 구성 요소의 반사 손실과 광학 채널의 반사 지점에 따라 달라집니다.일반적으로 모든 개별 반사는 다음보다 우수해야 합니다.-35dB, 광섬유 액세스의 최대 이산 반사는 다음보다 우수해야 합니다.-50dB.
4. ONU(광 네트워크 장치)
ONU(Optical Network Unit)는 ODN과 사용자 기기 사이에 위치하며, 사용자와 ODN 간의 광학 인터페이스와 사용자 측과의 전기적 인터페이스를 제공하여 다양한 전기 신호의 처리 및 유지관리를 구현한다.ONU는 코어 레이어, 서비스 레이어, 퍼블릭 레이어로 구성됩니다.서비스 계층은 주로 사용자 포트를 나타냅니다.코어 레이어는 다중화 및 광학 인터페이스를 제공합니다.공공 계층은 전원 공급 및 유지 관리를 제공합니다.
5. PON 적용 모드
PON의 비즈니스 투명성은 양호하며 원칙적으로 모든 표준 및 속도 신호에 적용될 수 있습니다.PON 기술은 지점 간 활성 광 네트워크와 비교하여 유지 관리가 간단하고 비용이 저렴하며(광섬유 및 광 인터페이스 절약), 높은 전송 대역폭 및 높은 성능 가격 비율이 특징입니다.이러한 특성으로 인해 오랫동안 경쟁 우위를 유지할 수 있으며 PON은 항상 액세스 네트워크의 미래 개발 방향으로 간주되어 왔습니다.
PON에 가장 적합한 애플리케이션은 다음과 같습니다. 고객 끝에 가까운 액세스 네트워크 부분;ONU 서비스 고객은 중복성 또는 우회 보호의 필요성을 강조하지 않습니다.OLT는 생존 성능이 좋은 노드(예: 로터리 보호 기능이 있는 노드)에 설정할 수 있습니다.사용자가 지리적으로 집중되어 있는 곳입니다.PON에는 주로 세 가지 적용 모드가 있습니다.
(1) 기존 2계층 집합 네트워크 교체: PON은 그림과 같이 기존 계층 2 스위치와 광트랜시버를 교체하고 LAN의 액세스 네트워크를 IP 대도시권 네트워크로 연결할 수 있습니다.
PON은 기존 레이어 2 네트워크를 대체합니다.
(2) 관련 단락의 액세스 케이블 교체: PON 시스템은 다음과 같이 광케이블 및 광 스위칭 장비의 기존 부품을 교체하여 관련 단락의 액세스 케이블을 절약할 수 있습니다.
PON은 광케이블에 액세스하기 위해 관련 세그먼트를 대체합니다.
(3) 다중 서비스 액세스 모드(FTTH 구현): PON 시스템은 다양한 QoS 요구 사항을 충족하는 다중 서비스 및 다중 속도 액세스를 제공할 수 있으며 그림과 같이 사용자 다양성과 비즈니스 개발의 불확실성에 적응할 수 있습니다. 다음 그림:
다중 서비스 액세스