FTTH(Fiber to the Home) 기술_AON, PON

FTTH(Fiber to the Home)란 초고속정보통신망 구축을 위해 전화국에서 가입자 댁내까지 가입자 선로 전부를 광케이블화 하는 것을 의미합니다.

기가코리아 실현을 위한 기반기술 중 하나 입니다.

✶ 기가코리아 : 2020년까지 개인이 무선으로 기가(Giga)급 모바일 서비스를 누릴 수 있는 스마트 ICT 환경 구축 목표

1. FTTH(Fiber to the Home) 특징

• 가입자당 100Mbps∼수Gbps 전송속도
• 품질보장형 통신/방송 융합서비스 제공

2. FTTH(Fiber to the Home) 분류

1) PTP(Peer to Peer) 방식

• Home Run 방식 : 가입자당 1개 광케이블. 가장 단순하나 투자비가 가장 높음. 진정한 FTTH 구현 방식

2) PTMP(Peer to Multipoint) 방식

• AON(Active Optical Network)
• PON(Passive Optical Network) : WDM-PON, TDM-PON

3) 유사 FTTH 방식

• HFC 등의 혼합망으로 구현

3. 광코어 절약방식

1) TCM(Time Compression Multiplexing)

• 주기적으로 정보를 상향 및 하향으로 할당 반복

2) DDM(Directional Division Multiplexing)

• 광케이블 양 쪽에 실시간으로 정보 송수신

위 TCM이나 DDM 방식을 사용하여 광코어 1개로 데이터 송수신을 하여 광코어 절약

4. AON(Active Optical Network)

1) 개념

• 이더넷스위칭 기능수행이 가능한 능동소자를 이용한 RN(Remote Node)를 통해 각 가입자까지 광케이블 연결하는 방식
• 국사에서 RN까지 연결구간은 단일 광케이블 이용하여 광케이블 절약

2) 구성도

3) 특징

• 광스위치를 통한 메트로이더넷 방식 사용으로 이더넷의 장단점을 그대로 가짐
• 메트로이더넷의 발전에 따라 대역폭 확대 가능
• 이더넷 통신기술 사용으로 별도의 FTTH 기술개발 소요 없음
• 전원을 사용하는 광스위치는 능동장비이므로 유지보수 비용이 필요

5. PON(Passive Optical Network)

1) 개념

• 전원이 불필요한 수동 광소자를 사용한 RN을 통해 각 가입자까지 광케이블 연결하는 방식

2) 구성도

• 수동형 광전송방식으로 전원이 불필요한 수동형 장비 사용
• 여러 가입자가 대역폭 공유 → 가입자가 늘수록 할당대역폭↓
• 유지보수 편리

3) 특징

• 방식에 따라 다양한 프로토콜 적용
• 수동소자 사용으로 유지보수 용이
• 단독주택 등 분기지역 유리
• 진화단계가 높음

4) 종류

(1) TDM-PON

• OLT에서 ONU쪽으로 전달되는 하향신호와 반대방향인 상향신호가 TDM방식으로 이루어짐
• 동적 대역폭 할당기술 사용
• 하나의 광원으로 여러 가입자를 수용할 수 있는 장점 대비 ONU의 수가 증가할수록 가입자당 할당되는 대역폭 줄어듦

(2) WDM-PON

• OLT와 ONU들을 연결하는 광분배 네트워크가 광파장 분할기이며, 각각의 ONU들은 서로 다른 파장 광신호 사용
• ONU수와 상관없이 항상 일정한 대역폭 제공
• 프로토콜에 무관하게 네트워크 구성 가능
• 가입자 수만큼의 광원 보유 → 비용 부담

(3) OFDM-PON

• 분광학적 효율을 극대화시키기 위해 OFDM기술을 광통신에 사용
• OLT와 ONU는 광세기 분배기로 연결되어 WDM방식 적용 시 시스템 용량 증대
• TDM, WDM-PON 대비 전송거리·대역폭 제한 극복
• WDM 및 TDM 기반의 하이브리드 PON기술로 확장하려는 시도 진행 중

5) 비교

구분	TDM-PON	WDM-PON	OFDM-PON
다중화 영역	시간	파장	주파수-파장
상하향 신호	TDM	WDM	OFDM·WDM
장점	가성비 높음	대역폭 일정	시스템 용량 향상
단점	대역폭 가변	OPEX 높음	비상용화
효율성	낮음	보통	높음

※ 지역특성, 구축비용, 가입자 수 등을 고려하여 최적기술 적용

※ OFDM-PON을 WDM/TDM기반 Hybrid-PON기술로 확장하려는 시도 진행 중

6. 활성화 방안

1) 단계적/Lastmile 고도화

• TDM → WDM → OFDM(Hybrid)방식으로 단계적 고도화
• 기술기준 개정 및 FTTH → FTTD형태로 지속적인 Lastmile 고도화

2) 지속적인 연구개발

• OFDM-PON, Hybrid-PON 기술
• 광장비, 소자, 신기술 개발 필요

3) ARPU(가입자당 평균 수익, Average Revenue Per Unit) 향상

• 고도화에 따른 ARPU를 높일 수 있도록 다양한 Service 개발 및 보급
• 개인 및 비즈니스 영역 수익률 확대방안 발굴

4) 정부정책 및 지원방안 마련

• 정부의 Giga Korea 정책 지속 추진
• 중앙정부 및 지자체의 가입자망 고도화 지원 사업