GPON (기가비트 수동 광 네트워크)
개요
가정에 광섬유를 제공하는 한 가지 방법은 기가비트 수동 광 네트워크(GPON)를 이용하는 것입니다.
고대역폭 공유 광섬유 액세스 기술로 알려진 GPON 네트워크는 현재 수동 광 네트워크(PON)의 선두 주자이며, 단일 광섬유에서 최대 1:64의 비율을 제공합니다. 즉, OLT의 단일 광섬유는 최대 64명의 최종 사용자(또는 주거지)에게 비디오, 데이터 및 음성 신호를 전달할 수 있습니다.
GPON은 점대다중점 액세스 메커니즘입니다. 주요 특징은 광 분배 네트워크에서 수동 분배기를 사용하여 제공업체의 중앙 사무실에서 여러 가정 및 소규모 사업체에 서비스를 제공하는 단일 피더 광섬유를 사용할 수 있다는 것입니다.
GPON은 다운스트림 용량 2.488Gbps 및 업스트림 용량 1.244Gbps를 가지며 사용자들이 공유합니다. 각 사용자의 데이터는 다른 사용자로부터 안전하고 비공개로 유지하기 위해 암호화가 사용됩니다. 가정에 광섬유를 제공할 수 있는 다른 기술이 있지만, GPON과 같은 수동 광 네트워크(PON)는 일반적으로 광범위한 배포에 가장 강력한 후보로 간주됩니다.
일반적인 GPON 네트워크
기본적인 2파장 GPON 네트워크의 아키텍처
아마도 가장 일반적인 구현일 것입니다. 다운스트림 파장은 1490nm이며 2.488Gbps로 데이터를 전송합니다. 업스트림 파장은 1310nm이며 1.244Gbps로 데이터를 전송합니다.
GPON은 단일 또는 이중 광섬유 시스템으로 지정되지만, 거의 모든 GPON 시스템은 사실상 모든 인기 있는 FTTH 기술과 마찬가지로 단일 광섬유입니다. 이 옵션이 실제로 표준에서 허용되지만, 이중 광섬유를 사용할 이유는 거의 없습니다.
GPON 광 회선 종단 장치(OLT)는 일반적으로 중앙 사무실(CO)에 설치되지만 다른 곳에 설치될 수도 있습니다. 광 분배기는 CO와 가입자 사이에 설치됩니다. 그리고 GPON 광 네트워크 종단 장치(ONT)는 각 가입자의 집에 설치됩니다. 음성, 비디오 및 데이터 트래픽은 모두 단일 GPON 다운스트림 파장을 통해 전달되어야 합니다. IP 비디오 지원을 위한 GPON의 좋은 측면은 다운스트림이 본질적으로 브로드캐스트 매체이며 멀티캐스트 트래픽을 전달하는 데 매우 효율적이라는 것입니다.
GPON 기술은 VoIP, 고속 인터넷 및 IPTV를 포함한 원활한 서비스에 필요한 속도와 대역폭을 제공하도록 설계되었습니다.
RF 오버레이가 있는 일반적인 GPON 네트워크
RF 오버레이는 1550nm 송신기 및 EDFA를 사용하여 표준 및 고화질 비디오를 광섬유 네트워크에 통합합니다. 비용 절감을 위해 이 토폴로지는 GPON IP 솔루션보다 자주 사용됩니다.
GPON은 비디오, 데이터 및 음성의 IP를 통한 트리플 플레이 서비스를 제공하며, PON 투자를 정당화하는 광대역 사용량 증가에 대한 사용자 수요를 유발하는 것으로 자주 인용됩니다. RF 오버레이는 일부 국가에서 인기가 있었고 비디오 서비스 사용으로 인한 혼잡을 최소화했지만, HDTV 및 IPTV의 융합과 인터넷 클라우드 서비스의 성장은 미래에 기가비트 서비스의 용량을 초과하는 대역폭에 대한 수요를 창출할 수 있습니다. 원격 근무 및 화상 회의는 이러한 트리플 플레이 기능을 요구하는 다른 응용 프로그램입니다.
GPON 네트워크의 특징
- 2.5Gbps의 다운스트림 속도와 1.25Gbps의 업스트림 속도를 제공합니다.
- 최대 20km의 장거리를 지원하며 구리와 달리 거리에 따른 성능 저하가 없습니다.
- 표준 기반이며 장비는 대규모의 증가하는 공급업체에서 제공되므로 서비스 제공업체는 단일 공급업체에 묶이는 것에 대한 안심을 얻을 수 있습니다.
- 본질적으로 안전하며 도청, 감청 및 기타 해킹이 거의 불가능합니다.
GPON 네트워크의 장점
PON 네트워크의 가장 분명한 장점은 단일 공유 광섬유가 저렴한 수동 광 분배기를 사용하여 여러 사용자를 지원할 수 있다는 것입니다. GPON 네트워크에서 최대 64개의 ONT가 OLT에 대한 하나의 광섬유 연결을 공유할 수 있습니다. 이는 기가비트 수동 광 네트워크를 특히 고밀도 도시 지역에서 구리 네트워크를 광섬유로 대체하려는 서비스 제공업체에게 매력적인 옵션으로 만듭니다.
- 서비스 제공업체가 대역폭 집약적인 응용 프로그램을 전송하기 위해 더 많은 용량을 제공할 수 있습니다.
- 서비스 제공업체가 광섬유를 배포하는 가장 비용 효율적인 방법 중 하나를 제공합니다.
- 광대역 연결 속도가 광섬유 자체가 아닌 터미널 장비에 의해 제한되므로 미래 보장형 액세스 모드를 제공합니다. 미래의 속도 개선은 광섬유 자체의 업그레이드 전에 장비 업그레이드를 통해 달성할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
GPON은 얼마나 멀리까지 도달합니까?
GPON OLT와 ONT 사이의 거리는 일반적으로 광 송신기의 발사 전력, 원거리 수신기의 수신 감도 및 광 분배 네트워크(ODN)와 관련된 광 손실에 의해 결정됩니다. 광 손실은 주로 커넥터, 스플라이스 및 분배기에서 발생합니다.
총 GPON 거리는 거리와 분할 비율 간의 트레이드 오프입니다. 예를 들어, 분할 비율이 매우 낮으면 더 긴 거리(최대 40km)를 허용하지만, 분할 비율이 매우 높으면 최대 128개의 분할을 통해 더 많은 가입자를 사용할 수 있으며, 분배기에서 ONT까지의 전체 거리가 감소합니다.
이렇게 생각해 보세요:
정상 압력의 물이 있는 정원 호스가 있고 128개의 구멍이 있는 샤워 헤드를 부착했다고 가정해 봅시다. 그런 다음 해당 구멍 중 3개를 제외한 모든 구멍을 막으면 열린 구멍에서 물이 매우 멀리(최대 40km) 뿜어져 나와 해당 3명의 최종 사용자에게 서비스를 제공합니다. 그러나 동일한 샤워 헤드를 착용하고 128개의 구멍을 모두 막으면 물이 멀리 가지 못하지만(최대 20km) 즉시 영역을 포화시킵니다(최대 128명의 최종 사용자에게 서비스 제공). 기억해야 할 중요한 점: 호스의 전체 물 용량은 거리 또는 분할 비율의 영향을 받지 않으며, 어떤 유형의 샤워 헤드가 부착되어 있든 소스에서 끝까지 모든 물을 계속 운반합니다.