FTTH

I. 광케이블을 댁내까지, 차세대 인터넷 망 기반기술, FTTH의 개요

 가. FTTH(Fiber To The Home)의 정의

  -  가입자의 댁내까지 광케이블을 연결하여 대용량 데이터를 초고속으로 송수신 가능한 차세대 인터넷 망 기반 기술

  -  광 통신회선을 일반 가입자의 안방까지 지원, 고품질서비스(Qos) 기반의 광대역 통신서비스를 제공할 수 있는 기술

 

 나. FTTH(Fiber To The Home)의 특징

특징	설명
저손실 전송	- 전자파에 의한 간섭이 거의 없어 안정적인 상태의 고품질 서비스 제공 - 간섭에 의한 손실이 매우 작아 장거리 전송과 해저통신에 적합함
높은 구축비용	- 광케이블을 설치하기 위한 초기 인프라 구축비용이 높음 - 관련 제품들 간의 호환성의 문제로 인해서 장비가격이 높은 실정임
광대역	- 전송 손실이 없이 100Mbps~수십Gbps 데이터 전송 가능 - IPTV와 같은 IP 네트워크 기반 멀티미디어 서비스에 적합

 

II. FTTH의 개념도 및 구성요소

 가. FTTH의 개념도

•   광 가입자 망에는 거주 건물까지 광케이블을 포설하는 FTT0(Fiber To The Office), 수요 밀집지역까지 포설하는 FTTC(Fiber To The Curb), 가입자 댁내까지 포설하는 FTTH(Fiber To The Home)가 존재함
•   FTTH는 ONT(Optical Network Terminal)를 댁내에 설치하고 CO(Central Office)와 광케이블로 연결하여 이론적으로 대역폭에는 한계가 없는 서비스를 제공함

 

나. FTTH의 구성요소

구성요소	설명
OLT	- Optical Line Terminator로써 CO(Central Office)에 위치함 - 제공자의 국사에서 백본(Backbone)네트워크와 댁내까지 광게이블을 중계하는 장비
ONU/ONT	- Optical Network Unit/Optical Network Terminal - FTTH의 가입자 댁내에 위치하는 광분배 망 최종 단 장치
ODN	- Optical Distribution Network - 광분배기는 가입자 댁내 ONU가 광케이블로 연결된 광종단 장치인 OLT와 광신호를 분배하는 기능을 제공함

 

 

III. FTTTH의 유형 및 구축가능 구조 비교

 가. FTTH의 유형

유형	특징
Home Run	-점대점 구조, 국사에서 각 가입자 댁까지 광케이블이 포설되는 망구조 -FTTH의 원래 의미에 제일 부합하는 구조 -가입자간 충돌 발생 없음 -자원공유도 낮음, 투자비 증가
PON (수동형 광네트워크)	-Home Run과 AON방식의 문제점을 보완 -외부 환경에 능동소자 대신 전원이 필요하지 않은 수동 광소자를 사용 -국사에서 RN까지 연결되는 단일 광케이블을 분기시켜 가입자에게 연결하는 방식 -TDN-PON(시분할 다중방식)과 WDN-PON(파장분할 다중방식)으로 구분
	TDM-PON	시분할 다중방식 1995년 전 세계 주요 통신 사업자들이 155Mbps급의 ATM 전송을 하기 위해 연구가 시작된 이후 2001년에 이르러서는 IP(Internet Protocol)기술을 적용한 기가비트 이더넷 PON(GE-PON) 관련 표준화 작업을 하기에 이르렀고, 현재 대표적인 PON기술로 성장
	WDM-PON	파장분할 다중방식 인터넷 망에 적용하고 있는 이더넷 표준(IEEE 802.3) 그룹에서 개발한 이더넷 기반의 PON기술로 기존 광통신 기술과 이더넷 기술을 결합한 경제적인 기술로 평가 우리나라에서 원천기술 보유 각 가입자에게 독립된 파장을 형성하여 FTTH 구조를 구현 전송 프로토콜이 무엇이든 관계없고, 전송 속도 또한 제한이 없음 최대 1기가비트급을 지원할 수 있어 최첨단 FTTH 신기술로 평가
AON (능동형 광네트워크)	-IEEE802.3 표준에서 정의한 이더넷 통신기술을 사용 -100B-FX or 100/1000B-LX 사용 -5km이상 연결거리를 보장함 -점대점 MAC기능 수행 : 이더넷 패킷을 스위칭 하여 목적지 까지 데이터 전달 -경제성 : 기존의 이더넷기술 채용으로 FTTH만의 고유한 MAC기술이 필요하지 않음. -능동소자로 전송 신호 크기를 다시 재생하므로 전송 문제 없음 -외부에 능동소자를 두어 운용관리 측면에서 문제 발생-전원공급문제, 장애고장시 단점

 

 나. 구축가능 구조 비교

항목	AON	PON
		E-PON	WDM PON
가입자 제공대역폭	제한없음	제한적임	제한없음
전원공급	전원공급 및 관리소 필요	필요없음	필요없음
보안	보안통제 용이	암호화 기술 필요	보안통제 용이
적용 가능지역	별도의 통신실을 제공하는 대규모 거주단지 및 사무형 건물의 가입자	중장거리에 위치하며 단독 및 소규모 집단 거주 지역, 사무형 건물의 가입자	광범위한 범위에 위치하며 대용량 서버를 요구하는 다양한 규모의 가입자
기술적 이슈사항	저가형 광송수신 모듈개발 필요	버스트 모드 광송수신기 MAC 알고리즘 및 칩셋	저가형 WDM 광원 및 MUX개발

 

Ⅳ.FTTH의 표준화 및 시장동향

 가. FTTH의 표준화 동향

  1) A/B-PON 및 G-PON

• 1995년 통신사업자들로 구성된 FSAN(Full Service Access Network)컨소시엄에서 A/B PON 시스템이 ITU-T G.983 표준으로 이끌어냄
• B-PON은 A-PON과 같으며 DBA와 같은 추가적인 키값을 지원하도록 업그레이드된 것임
• 2001년 FSAN은 Gbps의 고속을 지원하고 TDM과 같은 다중 서비스에 효율적인 G-PON을 ITU-T G.984를 발표함

  2) E-PON

• 2001년 IEEE에서 Ethernet에서 PON을 지원할 수 있도록 EFM의 전담반을 두어서 IEEE 802.3ah로서 E-PON의 표준을 발표함
• E-PON은 장비업체가 주도하는 IEEE 802에서 표준규격으로 작성되어 가장 보편적으로 사용되는 Ethernet 프레임을 효과적으로 저가격으로 구현 할 수 있는 장점을 가짐

 나. 시장 동향

• TDM-PON은 WDM PON에 비용측면에 우위에 있으며 A/B PON, G-PON, E-PON등이 모두 표준 규격으로 널리 사용되고 있음
• WDM PON은 파장간의 충돌을 방지할 수 있고 전송속도에 저하가 없으며 보안성도 우수하고, 기존 레거시 시스템을 지원할 수 있지만, 가입자마다 다를 파장을 사용하기 위한 광원이 필요하며 이것이 원가상승의 원인이 됨
• G-PON은 Ethernet, ATM, TDM 서비스를 수용할 수 있으며, ATM,TDM장비가 주로 분포한 북미 지역에서 널리 사용되고 있음
• E-PON은 Ethernet 기반의 초고속 인터넷이 확산되어 있는 한국, 일본, 중국 등의 아시아 시장에서 본격적으로 적용되고 있음. 

 

 

V.FTTx의 관련 개념

 가.  FTTO(Fiber To The Office)

   - 가입자 거주 건물까지 광케이블 포설

   - 하나의 건물에 하나의 가입자용 광전송장비(Remote Terminal:RT)를 설치

   - 국내에선 광가입자 전송시스템 FLC(Fiber Loop Carrier)-A,B형의 광가입자 전송장치 이용해 구축

 

 나. FTTC(Fiber To The Curb)

   - 수요 밀집지역까지 광케이블 포설

   - 가입자쪽에 ONU(Optical Network Unit)를 설치, ONU에서 가입자까지

 

 다. 기존 동선 사용

   - 하나의 광전장비(Host Digital Terminal:HDT)와 다수 ONU가 접속

   - 하나의 ONU는 다수 가입자를 대상으로 서비스를 제공

   - 점대점 서비스 제공

 

 라. 유사 FTTH

   - 지금까지의 광인터넷으로 서비스된 광랜, 아파트 단자함까지만 광으로 연결, 가정까지는 랜선으로 구축되는 방식

   - 단점: 여러 사용자가 공유하는 방식-->가입자 수가 늘면 속도 저하

 

  * OLT는 네트워크 장비 제조업체의 기가비트 이더넷 스위치와 함께 메트로 네트워크 혹은 고화질 TV 주문형 비디오, VoIP, 주문형 교육 서비스 및 기타 많은 서비스 제공하는 로컬 서버와 연결을 제공

  * ONT는 고화질TV 셋톱박스 기능, 무선 LAN 연결, 유비쿼터스 홈 오토메이션 및 기타 미래 지향적 기능을 제공하는 가정용 게이트  웨이 플랫폼