일반기술

1.25Gbps Wx - PON 링크 기술

본기술은 1.25Gb/s급 RSOA 기반 파장 재활용 방식의 WDM-PON 링크와 이를 TDM-PON과 정합하기 위해 필요한 파장 변환 및 MAC 제어 기술인 X-box에 대한 설계 및 제작 기술, 연동 방법 및 시험, 시스템 안정화를 위해 필요한 각종 문서와 특허 실시권을 포함한다. (그림 1)에는 Wx-PON 광링크 개요를 나타내었다. 해당 기술의 특징 및 장점은 다음과 같다. - 해당 기술에서 ONU에 포함되어 있는 RSOA는 광폭기의 포화 이득 특성을 이용하여 하향 광을 증폭 및 반사하여 상향 광으로 재활용하는 방식이다. - 이와 같은 구조는 추가적인 광원이 필요치 않으므로 가장 단순한 광링크 구조를 유지할 수 있고 따라서 운용관리의 편이성이 향상되고 저가화가 가능하게 된다. - RSOA의 광전력 이득 포화특성에만 의존하면 평탄화가 완전치 못하게 되고, 이 불완전한 평탄화로 인해서 상향전송의 품질이 떨어지게 된다. 또 다른 단점들로는 입력되는 하향광의 0레벨과 1레벨의 차이(ER: Extinction Ratio; 소광비)가 클수록 평탄화가 잘 되지 않고, RSOA에 입력되는 광의 세기가 반드시 RSOA의 광전력이득 포화영역에 들어올 정도로 충분히 커야 한다. 따라서 하향광의 소광비가 전송에 사용되는 일반적인 소광비보다 적게 조정해 줌에 따라 하향전송 품질이 떨어지고, RSOA에 입력되는 광세기를 크게 해주기 위해서 전송거리에 제약이 가해지고 하향광원의 광출력 세기를 크게 해줘야 한다. 해당 기술은 1.25Gb/s급 RSOA(reflective semiconductor optical amplifier) 기반 WDM 및 TDM하이브리드 PON 구조를 갖는 Wx-PON 시스템 구현을 위한 핵심 링크 기술과 이를 위한 WDM-TDM 정합 기술에 관한 것이다. WDM-PON 기술은 전송 프로토콜에 무관하게 가입자에게 고품질의 프리미엄 서비스를 안전하게 제공할 수 있으나, 가격적인 측면에서 경쟁 기술에 비해 불리한 단점이 있다. 이를 위해 메트로 구간까지는 WDM-PON 기술을 적용하고, 그 이후의 액세스 구간에 대하여는 하나의 파장을 다수의 가입자가 공유하기 위해 기존의 E-PON이나 G-PON과 같은 TDM-PON을 혼용으로 사용할 수 있는 WDM-TDM 하이브리드 시스템이 가격적인 측면과 기존의 ODN (optical distributed network)링크를 활용할 수 있다는 장점으로 인해 당분간 광 가입자 망의 주류를 이룰 것으로 전망된다. 이때 필요한 기술이 해당 기술이전에 포함되어 있는 1.25Gb/s급 파장 재변조 방식의 WDM-PON 기술과 WDM-TDM 정합 기술이다. 본 방식은 WDM-PON 상용화의 전제 조건 즉, colorless 광모듈 및 저가화를 만족하고 있고, 향후 Long Reach PON 등 차세대 광가입자망에 주요 기술의 하나로 적용될 것이다. <활용방안 및 기대성과> - TPS(Triple Play Service) 제공을 위한 FES(Fast Ethernet Switch) 및 VDSL 가입자 장치에 대한 Backhaul 시스템 - FTTB (Fiber To The Business) 기업망에 대한 고신뢰성 Backhaul 시스템 - CATV 용 HFC 망에 대한 Backhaul 시스템 - 대용량 데이터 서비스를 위한 차세대 무선망에 대한 Backhaul 시스템 HD급 IPTV 서비스를 위한 차세대 광 랜 시장 - 가입자 보증 대역폭 개선: 현재 3.85 Mb/s 를 20 Mb/s 으로 약 5배 개선 (최악의 경우에도 HD급 IPTV 서비스 가능) - 가격 경쟁력 개선: 현재 가입자당 장비가격 약 3만원을 약 2만원으로 약 2/3 절감, OSP 가격은 기존과 유사 - 간선망 구조 개선: 간선망 거리를 60km 으로 확장, 간선망 광섬유를 1/32 절약 - 유지, 보수 및 관리비용 개선: 전송거리 확장 및 지역국사를 무인화 차세대 FTTx 가입자망 시장 - 가입자 보증 대역폭 개선: 현재 간선 광섬유 당 총 하향 대역폭을 1.25 Gb/s에서 40 Gb/s 으로 약 32배 개선 - 가격 경쟁력 유지: 가입자당 총 구축비용 (장비 + OSP)을 TDMA-PON 과 유사 수준으로 가격경쟁력 유지 - 간선망 구조 개선: 간선망 거리를 최대 60 km 으로 확장, 간선망 광섬유를 1/32 절약 - 유지, 보수, 관리비용 개선: 전송거리 확장 및 지역국사를 무인화 통신, 방송 융합망 시장 - CATV 가입자 보증 대역폭 개선: CATV 가입자에게 초고속인터넷 20 Mb/s 대역폭 제공 (현재는 수십 Mb/s를 한 셀에 포함된 수백명의 가입자가 나누어 사용) - 가격 경쟁력 유지: 가입자당 총 구축비용 (장비 + OSP)을 TDMA-PON과 유사 수준으로 - 가격경쟁력 유지, CATV 및 초고속인터넷 서비스를 동일한 간선망으로 제공함으로써 인프라 - 구축비용 및 유지비용 절감 - 간선망 구조 개선: 간선망 광섬유 당 CATV 가입자 및 1536 초고속인터넷 가입자 수용 차세대 이동 통신 배후 망 시장 - 기지국 당 대역폭 개선: 최대 1 Gb/s 대역폭 할당 가능 - 가격 경쟁력 유지: 기지국당 총 구축비용 (장비 + OSP)을 현재의 점대점 연결방식에 비해서 획기적으로 절감 - 간선망 구조 개선: 간선망 광섬유 당 기지국 최소 32개, 최대 1024개 수용