EPON 대 GPON
차세대 서비스 제공을위한 선택 기술 북미에서는 100 메가 비트와 대칭 속도의 데이터 서비스가 전통적으로 고가의 파이버 구성 및 엔터프라이즈 데이터 장비로 인해 대기업 고객 만 이용할 수있었습니다. 중소 기업 고객은 경제적으로 높은 대칭 대역폭을 제공 할 수없는 것으로 입증 된 성능이 낮은 케이블 모뎀 또는 DSL 기술로 강등되었습니다. 중소 기업 고객이 클라우드 서비스와 같이 대역폭을 많이 사용하는 애플리케이션을 채택함에 따라 DSL 또는 케이블 모뎀 가격대에서 전용 파이버 이더넷 성능에 대한 수요가 급격히 증가하고 있습니다. 이는 사업자들이 수익성이 높은 시장의 서비스 요구를 수익성있게 충족시킬 수있는 기술을 조사하도록 동기를 부여하고 있습니다. 기존의 전용 엔터프라이즈 이더넷 솔루션은 기술 요구 사항을 충족 할 수 있지만 중소 기업 고객의 예상 가격을 효과적으로 지원하기에는 너무 비쌉니다. 수동 광 네트워킹 (PON)은 서비스 품질과 가격대 모두에서 유망한 가능성을 제공합니다. 운영자는이 시장을 위해 EPON과 GPON의 두 가지 유효한 기술을 선택할 수 있습니다. GPON은 현재 북미에 광범위하게 배치되어 있지만 EPON으로 대체 될 예정입니다. EPON은 주거 및 중소 기업 이더넷 서비스를 제공하기위한 탁월한 기술 투자입니다. 이 백서에서는 EPON이 대기업 및 거주 고객에게 지불하고자하는 가격으로 대기업 품질 이더넷 서비스를 제공하기 위해 선택한 기술인 이유를 살펴 봅니다. DOCSIS® 인프라의 한계 극복
케이블 사업자는 오랫동안 DOCSIS 장치를 사용하는 중소기업 고객에게 서비스를 제공해 왔습니다. 그러나 이들은 고속 대칭 서비스 오퍼링에 대한 고객의 요구에 부응하는 데 필요한 기존 DOCSIS 인프라를 근본적으로 변경하는 것이 운영 적으로 경제적으로 비현실적이라는 것을 알게되었습니다. DOCSIS를 사용하여 대칭 대역폭을 제공하는 것은 원래 DOCSIS 표준에 정의 된 제한된 수의 업스트림 채널로 인해 항상 어려운 과제였습니다. 이러한 제한으로 인해 케이블 모뎀 서비스는 종종 100Mbs를 초과하는 큰 다운 스트림 대역폭을 선호하도록 발전했으며 대부분의 사업자 제품의 업스트림 기능은 10Mbs 이하로 제한되었습니다. DOCSIS 3.0 표준은 업스트림 용량을 확장 할 수있는 추가 RF 채널을 정의하지만 새로운 주파수 범위를 지원하기 위해 기존 케이블 인프라에서 필터를 제거하는 것은 대부분의 케이블 사업자가 착수하지 않는 자본 집약적 운동입니다. 고속 및 대칭 대역폭 제공 비용을 줄이면서 네트워크 성능을 향상시키기 위해 케이블 사업자는 전용 이더넷의 성능과 DOCSIS 장치의 낮은 자본 및 운영 비용을 결합한 솔루션을 찾고 있습니다. PON은 저비용 장비를 사용하여 대칭 기가비트 속도를 제공하고 여러 서비스 제공을 지원하며 무선 주파수 장애에 대한 내성이있어 고객 경험의 질을 떨어 뜨리고 운영 비용을 부 풀릴 수 있기 때문에 매력적인 대안으로 떠오르고 있습니다.
경쟁 표준 : EPON과 GPON
Verizon이 2005 년에 처음으로 FiOS 서비스를 제공하고 2012 년에 캔자스 시티 Google Fiber 제품을 제공함으로써 가입자 서비스에 PON의 주류 사용은 비교적 새로운 편입니다. 반대로, 작성 시점 현재 아시아는 3 천만 명 이상입니다. EPON 포트가 배포되었습니다. 1990 년대 후반 ITU가 ATM 기반 PON 또는 APON으로 처음 표준화 한 PON은 현재 ITU (GPON)와 IEEE (EPON)에서 경쟁하는 두 가지 국제 표준 구현으로 발전했습니다. GPON 표준은 북미에서 시장 타이밍의 이점이 있습니다. ITU-T G.984.x 시리즈 표준은 2003 년에 비준되었지만 IEEE는 1 년 후 2004 년까지 802.3ah 표준을 비준하지 않았습니다. GPON 표준의 비준시기와 기본 TDM 서비스를 제공하는 능력은 Verizon의 FiOS 배포를위한 플랫폼으로서의 선택에 영향을 미쳤을 것입니다. GPON이 현재 FTTH 배포의 대부분을 설명하는 이유 북아메리카.
원래 GPON은 전송 수렴 계층이 기본 이더넷 프레임뿐만 아니라 ATM 셀 및 TDM 서비스의 캡슐화를 기본적으로 수용한다는 점에서 기술 시장 이점을 가지고있었습니다. 이 기능은 고객에게 동시 음성 및 데이터 서비스를 제공하고자하는 통신 사업자에게 이상적인 선택입니다. 전화 서비스가 기존 TDM에서 IP로 마이그레이션됨에 따라 EPON에 비해 GPON의 기술적 이점은 이제 대부분의 관련성을 잃었습니다.
EPON과 GPON의 상대적인 경제 및 기술적 장점
광 분배 장치 (섬유 종류, 분배기, 커넥터 등)의 비용은 GPON과 EPON 모두에서 유사합니다. 두 표준 간의 주요 기술 및 비용 변동은 OLT와 ONU에서 찾을 수 있습니다. GPON 및 EPON에 대한 OLT 및 ONU의 주요 구성 요소 차이점은 ASIC / FPGA 및 광학 모듈입니다. 시장에 출시 된 GPON 제품의 대부분은 FPGA 기반이며 EPON 제품은 주로 저렴한 ASIC을 사용합니다. ASIC 구축을위한 도구 제작 비용이 상당히 비싸지 만, 이러한 초기 투자가 이루어지면 생산 비용은 FPGA 칩셋보다 훨씬 저렴하며 생산 된 칩의 양에 비례하여 비용이 더 낮아집니다. 현재까지 수천만 대가 보급 된 아시아에서 EPON에 대한 높은 수요는 제조업체가 초기 ASIC 투자를 상각하면서 수요가 증가함에 따라 구성 요소의 비용을 계속 낮추면서도 그에 따라 증가 할 수있었습니다. ASIC 제조업체의 대량 생산에서 더 나은 규모의 경제는 EPON 칩셋이 지금까지했던 것처럼 GPON 제품의 가격이 급격히 하락할 가능성이 낮음을 나타냅니다 (수요가 증가함에 따라 계속). 더욱이 GPON 용 광학 모듈은 빠른 ON-OFF 레이저 변조 및 ITU-T 표준에 필요한 다중 레이저 출력 레벨링으로 인해 EPON보다 비쌉니다. 또한 많은 GPON 제조업체가 사용하는 2.4Gbps 속도는 광학 산업에 비표준 적이며, 이러한 장치의 제조 비용을 낮추는 데 필요한 수요량을 제한합니다. GPON 장비의 비용이 장기적으로 EPON의 비용만큼 낮을 수 있다는 것은 의심의 여지가 있습니다.
EPON은 이더넷 프레임이 기본적으로 수동 광 네트워크에서 전송된다는 점에서 서비스가 이더넷 또는 IP over Ethernet으로 정의 된 네트워크에서 뚜렷한 기술적 이점을 제공합니다. GPON은 동일한 트래픽을 전달하기 위해 두 계층의 캡슐화가 필요합니다. GPON에서 이더넷 데이터 및 TDM 프레임은 먼저 GEM 프레임으로 캡슐화 한 다음 ATM 프레임과 함께 PON으로 전송하기 위해 GTC 프레임으로 추가 캡슐화되어야합니다. 이 접근 방식은 기본 TDM 및 ATM 트래픽을 전달해야하는 경우에는 잘 작동했지만 모든 이더넷 네트워크에서 GEM 및 GTC 캡슐화를 포함하면 불필요한 복잡성이 추가되고 순수한 이더넷 프레임 전송에 실질적인 이점이 없습니다.
GPON은 점대 점 연결을 지원하도록 특별히 설계되었습니다. 따라서 이더넷 브리징 또는 LAN / VLAN 지원이 필요한 경우 오버레이 장비를 사용하여 OLT의 업스트림에서 수행해야합니다. 반대로, MEF 정의 서비스 제공은 EPON 시스템의 표준 기능입니다.
EPON은 IEEE 802.3 이더넷 표준을 기반으로하므로 캐리어 네트워크 관리를 위해 이미 배포 된 OSS 시스템에서 잘 지원되는 표준 이더넷 MIB를 상속합니다. 또한 현재 EPON 장비에 내장 된 CableLabs® DPoE ™ 사양 지원을 통해 기존의 표준화 된 API를 사용하여 EPON 설치를 쉽게 프로비저닝, 관리 및 유지 관리 할 수 있습니다. DPoE는 운영자의 기존 DOCSIS 프로비저닝 및 관리 시스템을 중재하여 PON 네트워크 내의 OLT 및 ONU 장치가 마치 DOCSIS CMTS 및 케이블 모뎀 인 것처럼 보이도록 설계되었습니다. DPoE는 장비 제조업체가 서비스를 프로비저닝하기 위해 업계 표준 API 세트를 지원할 수 있도록 시스템에 기능을 구축하도록 권장합니다. 이를 통해 케이블 운영자는 기존 백 오피스를 사용하여 반복적이고 효율적인 방식으로 이더넷 서비스 프로비저닝을 자동화 할 수있을뿐만 아니라 모든 통신 회사가 사용할 수 있도록 기본 제공되는 표준 프로비저닝 및 유지 관리 메커니즘을 제공합니다. 이 혜택은 GPON 제품에서는 사용할 수 없습니다.
이 표준화 된 프로비저닝 프레임 워크는 케이블 공급 업체에 의해 채택되기 시작했지만 장비를 제조 한 사람에 관계없이 잘 이해 된 프로비저닝 및 설치 프로세스를 사용하는 능력은 북미에서 EPON 배포의 채택을 계속 증가시킬 것입니다. 이는 네트워크 운영이 비용을 통제하고 효율성과 생산성을 향상시키는 데 가장 중요한 요소 중 하나라는 의미에서 "고무가 도로를 만나는 곳"이기 때문입니다. 대부분의 기존 OSS 시스템은 일련의 산업 표준 API를 준수하도록 설계된 하드웨어가 아닌 특정 유형의 하드웨어를 처리하도록 작성되었습니다. 현재 독점적 인 OSS 인터페이스가 지배적이기보다는 일반적인 소프트웨어 표준을 채택하면 상호 운용성을 촉진하고 서비스 제공 및 제공 프로세스를 원활하게 수행 할 수 있습니다. 궁극적으로 표준화 된 OSS API는 운영자 시장 선택을 향상시켜 대부분의 운영자 네트워크에서 일반적으로 사용되는 단일 벤더에 고정되지 않고 경제적 및 기술적 장점을 기반으로 장비를 선택할 수있게합니다. 이 개발의 잠재적 이점은 분명합니다.
GPON은 공정성을 위해 EPON에 비해 몇 가지 장점이 있습니다. 한 가지 장점은 GPON의 NRZ 라인 코딩 사용과 EPON의 8B10B 라인 코딩 사용으로 약간의 대역폭 효율성을 제공한다는 것입니다. EPON의 회선 속도는 1.2Gbps이지만 최대 용량은 1Gbps 인 반면 GPON의 최대 용량은 1.2 또는 2.4Gbps 회선 속도입니다. 두 시스템 모두 10Gbps 대안을 지원하므로이 이점은 크게 관련이 없습니다. 또한 GPON 표준은 보호 스위칭, 동적 대역폭 할당 및 ONU 전력 레벨링 메커니즘을 정의합니다. 이들 모두는 EPON 표준에서 선택 사항이거나 정의되지 않았으며 해당 구현은 공급 업체별로 다르며 여러 공급 업체 OLT / ONU 인스턴스간에 상호 운용되지 않을 수 있습니다.
EPON에 대한 현재 표준 개발 작업은 특히 케이블 사업자에 대한 호소력을 더욱 넓힐 것입니다. 첫 번째는 EPoC 표준 개발이며 현재 IEEE에서 수행하고 있습니다. 이를 통해 기존 동축 케이블 인프라를 EPON의 물리적 매체로 사용할 수 있으므로 모든 고객에게 최신 광섬유를 구축 할 필요가 없습니다. 분명한 비용 편익 때문에 케이블 사업자가 EPON의 비즈니스 서비스와 주거용 배치를 모두 확장하기 위해 케이블 운영자가이를 활용함에 따라이 개발은 시장에 광범위한 영향을 미칠 것입니다. 두 번째 개발은 WDM을 PON에 추가하는 것입니다. WDM PON은 운영자에게 특정 고객에게 파장을 할당 할 수있는 기능을 제공하여 공유 매체 인 EPON에 대한 우려를 제거합니다. WDM PON은 공유 매체의 초과 가입이 바람직하지 않은 셀룰러 백홀 및 대기업 설치 모두에 EPON을 실행 가능한 솔루션으로 만들 것입니다.
EPON의 총 소유 비용 이점
ATM과 SONET이 캐리어 전송 네트워크를 지배했던 1990 년대 후반, 오늘날 캐리어 이더넷이 차지하는 우위를 상상 한 사람은 거의 없었습니다. 이더넷이 도입 된 이후 40 년 동안 이더넷은 유연성, 단순성 및 규모의 경제로 인해 시장의 대안에 비해 비용을 자연스럽게 낮추어 지배적 인 전송 기술로 현재의 위치를 차지했습니다. 이와 동일한 기술적 기능과 시장 역학은 EPON에 GPON에 비해 총 소유 비용을 지속적으로 제공 할 것입니다. 분명히 EPON은 기술 및 경제적 인 이점을 빠르게 얻고 있으며 이는 운영자가 GPON보다이를 선택하도록 장려 할 것입니다. EPON이 북미 시장에서 모멘텀을 얻음에 따라 이더넷 전송이 SONET 및 ATM보다 승리 한 것처럼, 메트로 네트워크에서 이더넷 전송이 수행 한 것과 같이 시간이 지남에 따라 제조 비용이 기하 급수적으로 하락할 것입니다. 궁극적으로 시장에서 더 나은 기능과 저렴한 비용을 제공하는 제품이 시장을 지배하고 있으며 EPON은 지배적 인 라스트 마일 파이버 전달 메커니즘으로 자리 매김하고 있습니다.
줄임말
API-응용 프로그래밍 인터페이스
APON -ATM PON
ASIC-애플리케이션 별 집적 회로
ATM-비동기 전송 모드
CMTS-케이블 모뎀 종단 시스템
DOCSIS-케이블을 통한 데이터 서비스 인터페이스 사양
EPON의 DPoE -DOCSIS 프로비저닝
EPoC -EPON over 동축
EPON-이더넷 패시브 광 네트워크
FPGA-필드 프로그래밍 가능 게이트 어레이
FTTH-집에 섬유
GEM -GPON 캡슐화 방법
GTC -GPON 전송 수렴
IEEE-전기 전자 학회
IP- 인터넷 프로토콜
ITU-국제 통신 연합
LAN-근거리 통신망
LTE-장기 진화
MIB-관리 정보베이스
NRZ-비 복귀
OLT-광선 종단기
ONU-광학 네트워크 유닛
OSS-운영 지원 시스템
PON-수동 광 네트워크
SONET-동기 광 네트워크
TDM-시분할 다중화
VLAN-가상 근거리 통신망
WDM-파장 분할 다중화
