EPON과 GPON 광섬유 네트워크의 차이점은 무엇입니까? -전시회-Focc Technology Co., Ltd

EPON과 GPON 광섬유 네트워크의 차이점은 무엇입니까?

EPON 및 GPON은 널리 사용되는 PON (Passive Optical Network) 버전입니다. 이 단거리 광섬유 케이블 네트워크는 인터넷 액세스, VoIP (Voice over Internet Protocol) 및 대도시 지역의 디지털 TV 전송에 사용됩니다. 다른 용도로는 셀룰러 기지국, Wi-Fi 핫스팟 및 심지어 분산 안테나 시스템 (DAS)을위한 백홀 연결이 있습니다. 이들 간의 주요 차이점은 다운 스트림 및 업스트림 통신에 사용되는 프로토콜에 있습니다.

수동 광 네트워크

PON은 증폭기, 리피터 또는 성형 회로와 같은 능동 구성 요소가 아닌 스플리터 및 결합기와 같은 수동 구성 요소와 광섬유를 사용하는 광섬유 네트워크입니다. 이러한 네트워크는 활성 구성 요소를 사용하는 네트워크보다 훨씬 저렴합니다. 주요 단점은 신호 강도에 의해 제한되는 범위가 짧다는 것입니다. 활성 광 네트워크 (AON)는 약 100km (62 마일) 범위를 커버 할 수 있지만 PON은 일반적으로 최대 20km (12 마일)의 파이버 케이블로 제한됩니다. PON은 FTTH (Fiber to the Home) 네트워크라고도합니다.

FTTx라는 용어는 파이버 런의 거리를 나타내는 데 사용됩니다. FTTH에서 x는 집입니다. 구내로 FTTP 또는 파이버라고도합니다. 또 다른 변형은 건물의 광섬유에 대한 FTTB입니다. 이 세 가지 버전은 서비스 제공 업체에서 고객까지 파이버가 실행되는 시스템을 정의합니다. 다른 형태로, 섬유는 고객에게 완전히 연결되지 않습니다. 대신 이웃의 임시 노드로 실행됩니다. 이것을 노드로의 파이버에 대해 FTTN이라고합니다. 또 다른 변형은 FTTC 또는 연석 섬유입니다. 여기에서도 섬유는 집으로가는 길이 아닙니다. FTTC 및 FTTN 네트워크는 고객의 UTP (Unshielded Twisted Pair) 구리 전화선을 사용하여 서비스를 저렴한 비용으로 확장 할 수 있습니다. 예를 들어, 빠른 ADSL 회선은 파이버 데이터를 고객의 장치로 전달합니다.

일반적인 PON 배열은 서비스 제공 업체 시설의 중앙 광 회선 터미널 (OLT)이 파이버 라인 당 최대 16 ~ 128 명의 고객에게 TV 또는 인터넷 서비스를 배포하는 P2MP (point to multi-point) 네트워크입니다 (그림 참조). . 하나의 광학 신호를 여러 개의 동일하지만 저전력 신호로 나누는 수동 광학 장치 인 광학 분배기는 신호를 사용자에게 분배합니다. 광 네트워크 장치 (ONU)는 고객의 집에서 PON을 종료합니다. ONU는 일반적으로 PON을 TV 세트, 전화, 컴퓨터 또는 무선 라우터에 연결하는 별도의 상자 일 수있는 광 네트워크 터미널 (ONT)과 통신합니다. ONU / ONT는 하나의 장치 일 수 있습니다.

OLT에서 ONU / ONT까지 한 파장의 빛에서 다운 스트림 분배를위한 기본 작동 방법에서 모든 고객은 동일한 데이터를받습니다. ONU는 각 사용자를 대상으로하는 데이터를 인식합니다. ONU에서 OLT 로의 업스트림의 경우, 각 사용자에게 다른 파장의 광에 타임 슬롯이 할당되는 TDM (Time Division Multiplex) 기술이 사용됩니다. 이러한 배열에서, 스플리터는 전력 결합기로서 작용한다. 버스트 모드 작업이라고하는 업스트림 전송은 사용자가 데이터를 보내야 할 때 무작위로 발생합니다. 시스템은 필요에 따라 슬롯을 할당합니다. TDM 방법은 단일 전송에서 여러 사용자를 포함하기 때문에 업스트림 데이터 속도는 항상 다운 스트림 속도보다 느립니다.

GPON

수년에 걸쳐 다양한 PON 표준이 개발되었습니다. 1990 년대 후반에 ITU (International Telecommunications Union)는 APON 표준을 만들었습니다.이 표준은 장거리 패킷 전송에 ATM (Asynchronous Transfer Mode)을 사용했습니다. ATM이 더 이상 사용되지 않기 때문에 광대역 PON 또는 BPON이라는 최신 버전이 만들어졌습니다. ITU-T G.983으로 지정된이 표준은 622Mbits / s 다운 스트림 및 155Mbits / s 업스트림을 제공했습니다.

일부 시스템에서는 BPON을 계속 사용할 수 있지만 대부분의 최신 네트워크는 GPON 또는 Gigabit PON을 사용합니다. ITU-T 표준은 G.984입니다. 다운 스트림 2.488 Gbits / s 및 업스트림 1.244 Gbits / s를 제공합니다.

GPON은 WDM (광 파장 분할 다중화)을 사용하므로 다운 스트림 및 업스트림 데이터 모두에 단일 파이버를 사용할 수 있습니다. 1490nm 파장 (λ)의 레이저는 다운 스트림 데이터를 전송합니다. 업스트림 데이터는 1310nm의 파장에서 전송됩니다. TV가 배포되는 경우 1550nm의 파장이 사용됩니다.

각 ONU는 2.488Gbits / s의 전체 다운 스트림 속도를 얻지 만 GPON은 시분할 다중 액세스 (TDMA) 형식을 사용하여 각 사용자에게 특정 타임 슬롯을 할당합니다. 이것은 서비스 제공자가 할당하는 방법에 따라 각 사용자가 100Mbit / s와 같은 분수를 얻도록 대역폭을 나눕니다.

업스트림 속도는 TDMA 방식으로 다른 ONU와 공유되므로 최대 속도보다 낮습니다. OLT는 각 가입자의 거리 및 시간 지연을 결정합니다. 그런 다음 소프트웨어는 타임 슬롯을 각 사용자의 업스트림 데이터에 할당하는 방법을 제공합니다.

단일 파이버의 일반적인 분할은 1:32 또는 1:64입니다. 즉, 각 파이버는 최대 32 또는 64 명의 가입자에게 서비스를 제공 할 수 있습니다. 일부 시스템에서는 최대 1 : 128의 분할 비율이 가능합니다.

데이터 형식과 관련하여 GPON 패킷은 ATM 패킷을 직접 처리 할 수 있습니다. ATM은 데이터를 48 개, 오버 헤드를 5 개로 53 바이트 패킷으로 모든 것을 패키징합니다. GPON은 일반 캡슐화 방법을 사용하여 다른 프로토콜을 전달합니다. 이더넷, IP, TCP, UDP, T1 / E1, 비디오, VoIP 또는 데이터 전송에 의해 요구되는 기타 프로토콜을 캡슐화 할 수 있습니다. 최소 패킷 크기는 53 바이트이고 최대 값은 1518입니다. AES 암호화는 다운 스트림에만 사용됩니다.

GPON의 최신 버전은 XGPON 또는 10G-PON이라는 10 기가비트 버전입니다. 비디오 및 OTT (Over the Top) TV 서비스에 대한 수요가 증가함에 따라 고화질 비디오의 방대한 데이터를 처리하기 위해 회선 속도를 향상시켜야 할 필요성이 증가하고 있습니다. XGPON은이 목적을 수행합니다. ITU 표준은 G.987입니다.

XGPON의 최대 속도는 10Gbits / s (9.95328) 다운 스트림 및 2.5Gbits / s (2.48832) 업스트림입니다. 다운 스트림 1577nm 및 업스트림 1270nm의 서로 다른 WDM 파장이 사용됩니다. 이를 통해 표준 GPON과 동일한 파이버에서 10Gbit / s 서비스가 공존 할 수 있습니다. 광학 분할은 1 : 128이며 데이터 형식은 GPON과 동일합니다. 최대 사거리는 여전히 20km입니다. XGPON은 아직 널리 구현되지는 않았지만 서비스 제공 업체와 고객에게 훌륭한 업그레이드 경로를 제공합니다.

대부분의 PON은 다음과 같이 구성됩니다. 스플리터 및 스플릿 레벨의 수는 공급 업체 및 시스템에 따라 다릅니다. 분할 비율은 일반적으로 1:32 또는 1:64이지만 더 높을 수 있습니다.

EPON

IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers)는 또 다른 새로운 PON 표준을 개발했습니다. 이더넷 표준 802.3을 기반으로 EPON 802.3ah는 최대 20km 범위의 유사한 수동 네트워크를 지정합니다. GPON 및 TDMA와 동일한 광 주파수를 가진 WDM을 사용합니다. 로우 라인 데이터 속도는 다운 스트림 및 업스트림 방향 모두에서 1.25Gbits / s입니다. 때때로 기가비트 이더넷 PON 또는 GEPON이라는 네트워크가 들립니다.

EPON은 다른 이더넷 표준과 완벽하게 호환되므로 양쪽 끝에서 이더넷 기반 네트워크에 연결할 때 변환이나 캡슐화가 필요하지 않습니다. 동일한 이더넷 프레임이 최대 1518 바이트의 페이로드와 함께 사용됩니다. EPON은 다른 버전의 이더넷에서 사용되는 CSMA / CD 액세스 방법을 사용하지 않습니다. 이더넷은 LAN (Local-Area Network)과 MAN (Metro-Area Network)에서 사용되는 기본 네트워킹 기술이므로 프로토콜 변환이 필요하지 않습니다.

802.3av로 지정된 10Gbit / s 이더넷 버전도 있습니다. 실제 회선 속도는 10.3125Gbits / s입니다. 기본 모드는 10Gbits / s 업스트림 및 다운 스트림입니다. 변형은 다운 스트림에 10Gbits / s와 업스트림에 1Gbit / s를 사용합니다. 10-Gbit / s 버전은 광섬유에서 서로 다른 광 파장, 1575 ~ 1580 nm 다운 스트림 및 1260 ~ 1280 nm 업스트림을 사용하므로 10-Gbit / s 시스템은 표준 1-Gbit / s와 동일한 광섬유에서 파장 다중화 가능 체계.

요약

통신 회사는 PON을 사용하여 TV, VoIP 전화 및 인터넷 서비스를 포함한 트리플 플레이 서비스를 가입자에게 제공합니다. 이점은 비디오 배포 및 기타 인터넷 서비스에 필수적인 훨씬 높은 데이터 속도입니다. 패시브 구성 요소의 저렴한 비용은 실패하거나 유지 관리가 필요한 구성 요소가 적은 간단한 시스템을 의미합니다. 가장 큰 단점은 가능한 짧은 거리, 일반적으로 20km 또는 12 마일을 초과하지 않는다는 것입니다. 빠른 인터넷 서비스와 더 많은 비디오에 대한 수요가 증가함에 따라 PON의 인기가 높아지고 있습니다. GPON은 Verizon의 Foist 시스템과 같이 미국에서 가장 인기가 있습니다. EPON 시스템은 아시아와 유럽에서 더 널리 사용됩니다.