FTTH(Fiber-to-the-Home) 네트워크 기술의 급속한 발전으로 GPON(Gigabit Passive Optical Network)은 전 세계 대부분의 인터넷 서비스 제공업체(ISP)의 표준 선택이 되었습니다. 그러나 더 높은 대역폭, 대칭 속도 및 더 낮은 지연 시간에 대한 사용자의 요구가 계속 증가함에 따라 XG(S)-PON(10G Passive Optical Network)이 점차 차세대 파이버 액세스 기술로 주목을 받고 있습니다. 이러한 맥락에서 Combo PON 기술이 등장했습니다. 이 기술은 GPON 및 XG(S)-PON 네트워크 기술을 효율적으로 통합하여 ISP가 기존 요구 사항을 충족하는 동시에 더 높은 성능의 네트워크로 원활하게 전환할 수 있도록 지원합니다.
콤보 PON
Combo PON은 GPON과 XG(S)-PON 네트워크 기술을 통합한 솔루션으로, 두 가지 모두 동일한 광 분배 네트워크(ODN)에서 동시에 작동할 수 있습니다. 기존 GPON 기술은 2.5Gbps 다운스트림과 1.25Gbps 업스트림 대역폭을 제공하는 반면, XG(S)-PON은 대칭적인 10Gbps 업스트림 및 다운스트림 속도를 제공할 수 있습니다. Combo PON 기술의 핵심적인 장점은 추가 외부 공존 모듈을 도입하지 않고도 이 두 기술을 동일한 광섬유를 통해 전송할 수 있어 네트워크 구조를 크게 단순화한다는 것입니다.
Combo PON 작동 방식
Combo PON은 광 회선 단말(OLT) 포트에서 GPON과 XG(S)-PON MAC 계층을 모두 지원하고, 이 두 기술의 신호를 광 결합기를 통해 동일한 광섬유로 결합합니다. 즉, 새로 구축된 네트워크와 기존 GPON 네트워크 모두 추가 파장 공존 모듈 없이 Combo PON 모듈을 통해 두 기술을 동시에 실행할 수 있습니다.
실제 작동에서 Combo PON이 광 분배 네트워크를 통해 전송한 GPON 및 XG(S)-PON 신호는 서로 다른 ONU(광 네트워크 장치)에서 수신 및 처리됩니다. GPON ONU는 GPON 신호만 수신 및 처리할 수 있는 반면 XG(S)-PON ONU는 더 높은 대역폭의 XG(S)-PON 신호를 처리합니다. 이런 방식으로 Combo PON은 사용자의 네트워크 경험에 영향을 미치지 않고 동일한 물리적 인프라에서 여러 속도의 공존을 달성할 수 있습니다.
3-레이트 콤보 PON 솔루션
Combo PON, GPON, XG-PON의 차이점
전송 속도
GPON: 하향 2.5Gbps, 상향 1.25Gbps의 전송 속도를 제공합니다.
XG-PON: 하향 전송 속도가 10Gbps, 상향 전송 속도가 2.5Gbps에 달해 전송 속도가 크게 향상되었습니다.
콤보 PON: GPON과 XG-PON 기술을 통합하여 Combo PON은 GPON의 2.5Gbps/1.25Gbps와 XG-PON의 10Gbps/2.5Gbps의 두 가지 속도를 동시에 지원할 수 있습니다.
파장 활용
GPON: 상류 파장 1310nm, 하류 파장 1490nm를 사용합니다.
XG-PON: 상류 파장 1270nm, 하류 파장 1577nm를 사용합니다.
콤보 PON: 콤보 PON은 내장된 WDM(파장 분할 다중화) 장치를 통해 동일한 광섬유에서 단일 광섬유 4파장 전송을 구현하여 GPON과 XG-PON의 독립적인 송수신을 지원합니다.
호환성
GPON: GPON은 초기 기술로서 전 세계적으로 널리 사용되었으며, 장비와 기술은 비교적 성숙되어 있습니다.
XG-PON: GPON의 업그레이드 버전인 XG-PON은 기존 GPON 네트워크와 공존하며 원활한 전환을 지원합니다.
콤보 PON: GPON과 XG-PON 기술을 통합한 Combo PON은 기존 GPON 네트워크와 호환될 뿐만 아니라 요구에 따라 고대역폭 서비스를 제공하여 원활한 네트워크 업그레이드를 실현할 수 있습니다.
비용
GPON: GPON 장비 비용은 비교적 낮고 기술이 성숙되어 대규모 구축에 적합합니다.
XG-PON: XG-PON 장비의 비용은 비교적 높지만, 대역폭이 넓고 성능이 뛰어나 향후 네트워크 업그레이드에 큰 이점을 제공합니다.
콤보 PON: 콤보 PON 장비는 가격이 비싸지만, 기존 네트워크와 호환되고 고대역폭 서비스를 제공함으로써 전체 업그레이드 비용을 줄일 수 있습니다.
응용 프로그램 시나리오
GPON: 주로 가정용 광대역 접속, IP 전화, 디지털 TV 등의 서비스에 사용됩니다.
XG-PON: 기업 네트워크, 데이터 센터 상호 연결, 고대역폭 홈 사용자 등 더 높은 대역폭이 필요한 시나리오에 적합합니다.
콤보 PON：기존 GPON 네트워크와의 호환성과 고대역폭 서비스 제공이 요구되는 시나리오에 적용 가능하며, 특히 ISP가 기존 네트워크를 기반으로 원활한 업그레이드를 수행하는 데 적합합니다.
1세대 XG(S)-PON 기술은 동일한 파이버에서 GPON과 XG(S)-PON 신호를 결합하기 위해 추가적인 외부 공존 모듈(CEx 모듈)이 필요한 반면, Combo PON은 이러한 외부 장치가 필요하지 않습니다. 이를 통해 Combo PON 구축이 더 쉬워지고 광 전력 손실이 줄어듭니다. 또한 Combo PON은 하나의 OLT 포트를 통해 GPON과 XG(S)-PON의 MAC 처리를 모두 지원하여 네트워크의 통합 및 확장성을 크게 개선할 수 있습니다.
콤보 PON의 경제적 이점
콤보 PON 기술은 기술 수준에서 GPON과 XG(S)-PON의 효율적인 통합을 실현할 뿐만 아니라 경제적 수준에서 ISP에 상당한 비용 이점을 제공합니다. 콤보 PON은 장비 수를 줄이고, 에너지 소비를 낮추고, 자본 지출을 줄임으로써 ISP에 비용 효율적인 솔루션을 제공합니다.
비용 효율성
에너지 절약 혜택
Combo PON은 필요한 OLT 장치 수를 줄이므로 차지하는 물리적 공간을 줄일 뿐만 아니라 전력 소비도 크게 줄입니다. 장비가 적게 작동하면 냉각 요구 사항이 낮아져 데이터 센터 운영 비용과 탄소 배출량이 더욱 줄어듭니다. 또한 Combo PON은 외부 공존 모듈이 필요하지 않으므로 이러한 모듈에서 발생하는 광 전력 손실을 없애 ISP는 더 높은 광 전력 예산을 사용하여 더 넓은 서비스 영역을 커버하고 네트워크의 서비스 기능을 개선할 수 있습니다.
자본 지출 감소
GPON과 XG(S)-PON 기술을 통합함으로써 Combo PON은 ISP가 두 개의 독립적인 OLT 시스템을 구축할 필요성을 없애줍니다. 이는 장비 조달 비용을 절감할 뿐만 아니라 네트워크 운영 및 유지 관리를 간소화하여 장기 운영 비용을 절감합니다. 동시에 Combo PON은 기존 GPON 서비스 구성의 자동 상속을 지원하여 중복 구성 및 사용자 측 간섭을 방지하고 ISP의 운영 부담을 더욱 줄여줍니다.
기존 GPON 및 XG(S)-PON 하이브리드 네트워크 아키텍처는 일반적으로 별도의 OLT 시스템과 외부 공존 모듈이 필요하여 운영자의 장비 비용과 공간 점유가 증가합니다. 반면, Combo PON은 GPON과 XG(S)-PON을 동일한 OLT 모듈에 통합하여 장비 설치 공간과 전력 소비를 크게 줄입니다.
Adtran의 조사에 따르면, 20,000명의 사용자가 있는 GPON 네트워크에서 XG(S)-PON으로 업그레이드하면 Combo PON은 서비스 제공자가 랙 공간을 최대 75%까지 줄이고, 전력 소비를 66%까지 줄이고, 자본 지출을 50%까지 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 새로운 GPON 네트워크를 구축하거나 기존 GPON 네트워크를 업그레이드하는 ISP의 경우 Combo PON은 네트워크 구축의 총 비용을 크게 줄일 수 있습니다.
콤보 PON 응용 프로그램 시나리오
콤보 PON은 기술적, 경제적 이점이 결합되어 다양한 적용 시나리오에서 우수한 성능을 발휘하며, 특히 신규 네트워크 구축, 기존 네트워크 업그레이드, 고대역폭 비즈니스 시나리오에서 우수한 성능을 발휘합니다.
새로운 FTTH 네트워크
새로운 FTTH(Fiber-to-the-Home) 네트워크를 구축하는 시나리오에서 Combo PON은 ISP에 보다 유연한 구축 솔루션을 제공합니다. ISP는 먼저 GPON을 구축하여 100Mbps와 같은 엔트리 레벨 서비스를 제공한 다음 사용자 수요가 증가함에 따라 XG(S)-PON으로 업그레이드하여 사용자에게 10Gbps 고속 광대역 서비스를 제공할 수 있습니다. 이러한 유연성은 네트워크의 장기적 확장성을 개선할 뿐만 아니라 운영자가 초기 네트워크 구축 비용을 절감하는 데 도움이 됩니다.
기존 GPON 네트워크 업그레이드
이미 GPON 네트워크를 구축한 서비스 제공업체의 경우, Combo PON은 원활한 업그레이드 경로를 제공합니다. 기존 GPON 네트워크에 XG(S)-PON 기술을 도입함으로써 ISP는 ODN 구조를 변경하지 않고도 더 높은 대역폭 서비스를 제공할 수 있습니다. 이 업그레이드 프로세스는 추가적인 가정 방문이나 사용자 측 장비 교체가 필요하지 않아 업그레이드의 복잡성과 비용을 크게 줄입니다.
기업 및 가정용 광대역 서비스
콤보 PON은 또한 다중 서비스 통합을 지원하는 데 상당한 이점이 있습니다. ISP는 GPON을 사용하여 일반 가정 사용자에게 100Mbps 광대역 서비스를 제공하는 반면, XG(S)-PON을 사용하여 기업 사용자에게 더 높은 대역폭과 더 낮은 지연 시간 전용 회선 서비스를 제공할 수 있습니다. 이 다중 서비스 공존 기능은 ISP가 서비스 유연성과 시장 경쟁력을 개선하는 데 도움이 됩니다.
스마트 시티 및 IoT 애플리케이션
스마트 시티와 사물 인터넷의 적용 시나리오에서 Combo PON은 높은 대역폭과 낮은 지연 시간 특성으로 많은 수의 스마트 기기의 액세스와 실시간 데이터 전송을 지원할 수 있습니다. ISP는 Combo PON을 사용하여 기존 인프라를 변경하지 않고도 다양한 지능형 애플리케이션의 요구를 충족하는 효율적이고 안정적인 네트워크 지원을 제공할 수 있습니다.
결론
Combo PON은 두 세대의 PON 기술(예: GPON 및 XG-PON)을 하나의 단일 보드와 광 트랜시버로 통합하여 두 PON 기술 간의 호환성을 달성합니다. 하나의 광 트랜시버에서 서로 다른 파장의 광 신호를 결합함으로써 Combo PON은 GPON과 10G PON의 독립적인 송수신을 동시에 지원할 수 있습니다. 이는 기존 GPON 네트워크와 호환될 뿐만 아니라 수요에 따라 고대역폭 서비스를 제공하여 원활한 네트워크 업그레이드를 달성할 수 있습니다.
Combo PON은 서로 다른 전송 파장의 원리를 사용하여 두 파장을 하나의 광 트랜시버에 결합하여 GPON 및 10G PON 광 신호의 독립적인 송수신 처리를 달성합니다. 구체적으로 GPON은 1310nm의 상류 파장과 1490nm의 하류 파장을 사용하는 반면 XG-PON은 1270nm의 상류 파장과 1577nm의 하류 파장을 사용합니다. Combo PON은 내장된 WDM(파장 분할 다중화) 장치를 통해 동일한 광섬유에서 단일 광섬유 XNUMX파장 전송을 달성할 수 있습니다.
Combo PON은 기술적으로 검증되었고 여러 ISP 네트워크에서 상업적으로 시범 운영되었습니다. 예를 들어, ZTE의 Combo PON 솔루션은 China Telecom과 China Unicom의 기존 네트워크에 성공적으로 적용되었습니다. 이 솔루션은 네트워크의 대역폭 활용도를 개선할 뿐만 아니라 운영자의 투자 비용과 엔지니어링 변환의 어려움을 줄입니다.