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FTTH(Fiber to the Home)는 광섬유를 통해 사용자의 집에 직접 신호를 전송하는 통신 기술입니다. 기존 구리 케이블 연결에 비해 FTTH는 더 높은 대역폭, 더 빠른 전송 속도 및 더 긴 전송 거리를 제공합니다. 최근 몇 년 동안 인터넷 애플리케이션의 급속한 성장과 고속 광대역에 대한 수요 증가로 인해 FTTH는 광대역 액세스를 위한 주류 선택으로 부상했습니다.

FTTH 네트워크는 주로 PON(Passive Optical Network)과 AON(Active Optical Network)의 두 가지 유형의 아키텍처를 사용합니다. PON 시스템은 수동 분배기를 사용하여 전원 장비 없이도 광 신호를 분배하는 반면, AON 시스템은 스위치 및 라우터와 같은 능동 장치를 사용하여 신호를 증폭하고 분배합니다.

FTTH 네트워크의 주요 구현 방법: PON 및 AON

FTTH 네트워크는 주로 PON(Passive Optical Network)과 AON(Active Optical Network)의 두 가지 구현 방법을 사용합니다. 이 두 기술은 네트워크 아키텍처, 주요 구성 요소 및 애플리케이션 시나리오에서 크게 다릅니다.

수동 광 네트워크(PON)

PON(Passive Optical Network)은 증폭기나 스위치와 같은 능동 중간 장치 없이 작동하는 광섬유 네트워크 유형입니다.

PON 시스템에서 OLT(Optical Line Terminal)는 서비스 제공업체 끝에 위치하며 광섬유를 통해 여러 ONU(Optical Network Unit) 또는 ONT(Optical Network Terminal)에 연결됩니다. 이러한 구성 요소 간의 광 신호 분배는 수동 분배기에 의해 관리됩니다. PON 시스템은 저렴한 비용과 간단한 유지 관리로 잘 알려져 있어 FTTH 네트워크에서 널리 사용됩니다.

AON(활성 광 네트워크)

AON(Active Optical Network)은 스위치 및 라우터와 같은 활성 중개 장치를 사용하여 광 신호를 증폭하고 분배합니다.

AON 시스템에서 각 사용자는 중앙 스위치 또는 라우터에 대한 개별 광섬유 연결을 통해 더 높은 대역폭과 보다 유연한 서비스 품질 관리가 가능합니다. AON 시스템의 초기 설정 비용이 더 높고 유지 관리가 더 복잡하지만 성능 및 서비스 품질 이점으로 인해 고급 애플리케이션에 경쟁력이 있습니다.

수동 광 네트워크(PON)

PON(Passive Optical Network)은 증폭기나 스위치와 같은 활성 중간 장치 없이 작동하는 광섬유 액세스 네트워크입니다. PON 시스템의 핵심 구성 요소는 OLT(Optical Line Terminal)의 광 신호를 여러 ONU(Optical Network Unit) 또는 ONT(Optical Network Terminal)로 분배하는 수동 분배기입니다. 능동 증폭 및 전달 장치가 없기 때문에 PON 시스템은 구조가 단순하고 비용이 저렴하며 유지 관리가 쉽습니다.

PON 시스템에서 OLT는 서비스 제공업체의 중앙 사무실에 위치하며, 각 사용자의 ONU에 데이터를 전송하는 역할을 담당합니다. 광 신호는 단일 광섬유의 신호를 여러 사용자 터미널에 할당하는 수동 분배기를 사용하여 분배됩니다. 이 점대다점 구조를 통해 광섬유 자원을 효율적으로 사용할 수 있습니다.

PON 시스템은 일반적으로 데이터 전송을 위해 TDMA(Time Division Multiple Access) 기술을 사용합니다. 다운스트림 방향에서 OLT는 데이터를 여러 시간 슬롯으로 나누고 각 시간 슬롯은 서로 다른 ONU에 할당됩니다. 업스트림 방향에서 각 ONU는 OLT가 예약한 대로 지정된 시간 슬롯에 데이터를 전송하여 네트워크 내 데이터 흐름을 최적화합니다.

C현재 PON(Passive Optical Network) 기술에는 여러 가지 표준이 있으며 가장 눈에 띄는 표준은 GPON(Gigabit-capable PON) 및 EPON(Ethernet PON)입니다. 이 두 표준은 기술적 특성, 응용 시나리오 및 성능 지표에서 상당한 차이를 나타냅니다.

AON(활성 광 네트워크)

AON(Active Optical Network)은 신호 증폭 및 분배를 위해 스위치 및 라우터와 같은 능동 장치를 사용하는 지점 간 광섬유 액세스 네트워크입니다. PON(Passive Optical Network)과 달리 AON은 능동 구성 요소를 사용하여 광 신호를 관리하고 처리함으로써 더 높은 대역폭과 보다 유연한 서비스 품질 관리를 제공합니다.

AON 시스템에서 각 사용자는 중앙 스위치 또는 라우터에 대한 전용 광섬유 연결을 갖습니다. 중앙 장치는 모든 사용자에게 데이터를 배포하고 이들로부터 업로드된 데이터를 수신하는 역할을 담당합니다. 이 지점 간 토폴로지는 각 사용자가 전용 파이버 대역폭을 즐길 수 있도록 보장하여 다른 시스템에서 흔히 발생하는 대역폭 공유 문제를 방지합니다.

AON은 일반적으로 데이터 전달 및 관리를 위해 이더넷 스위치를 활용하는 이더넷 기술을 사용합니다. 이더넷 기술의 성숙도와 광범위한 사용으로 인해 AON 시스템은 호환성이 뛰어나고 사용하기 쉽습니다.

PON 대 AON

네트워크 아키텍처

PON 아키텍처：

• 지점 대 다중 지점: PON은 OLT(Optical Line Terminal)가 패시브 스플리터를 통해 광 신호를 여러 ONU(Optical Network Unit) 또는 ONT(Optical Network Terminal)에 분배하는 점대다점 아키텍처를 사용합니다.
• 수동 부품: PON의 스플리터는 전원 공급이나 유지 관리가 필요 없는 수동 구성 요소이므로 운영 및 유지 관리 비용이 절감됩니다.
• 중앙 집중식 관리：PON은 모든 관리 및 제어 기능이 OLT에 집중되어 네트워크 관리 및 구성을 단순화하는 중앙 집중식 관리로 작동합니다.

에이온 건축학：

• 지점 간: AON은 각 사용자가 중앙 스위치 또는 라우터에 대한 독립적인 광섬유 연결을 갖는 지점 간 아키텍처를 사용합니다.
• 활성 구성 요소：AON은 스위치 및 라우터와 같은 능동 장치를 사용하여 신호를 증폭 및 분배하므로 전원 공급 및 정기적인 유지 관리가 필요합니다.
• 분산 관리：AON은 네트워크 관리 및 제어 기능이 다양한 활성 장치에 분산되어 더 높은 유연성과 확장성을 제공하는 분산 관리를 사용합니다.

대역폭

• 폰：점대다점 구조로 인해 여러 사용자가 OLT의 전체 대역폭을 공유합니다. 이로 인해 피크 시간대에 대역폭 경쟁이 발생할 수 있습니다. 일반적인 GPON 시스템은 2.5Gbps의 다운스트림 속도와 1.25Gbps의 업스트림 속도를 제공하는 반면, EPON 시스템은 1Gbps의 대칭 속도를 제공합니다.
• 에이온：AON은 각 사용자에게 전용 광섬유 대역폭을 제공하여 더 높은 전송 속도와 더 안정적인 성능을 제공합니다. 이더넷 AON은 최대 10Gbps 이상의 대역폭을 제공할 수 있습니다.

지연 시간

• 폰: PON의 패시브 스플리터는 추가 대기 시간을 발생시키지 않습니다. 그러나 업스트림 링크의 TDMA(시분할 다중 접속) 메커니즘은 여러 사용자 간의 대역폭 공유로 인해 약간의 대기 시간을 유발할 수 있습니다.
• 에이온：AON의 활성 장치에는 약간의 처리 지연이 발생하지만 각 사용자에게 전용 대역폭이 있으므로 전체 지연 시간이 더 낮고 안정적입니다.

전송 거리

• 폰：PON의 전송 거리는 패시브 스플리터의 삽입 손실로 인해 약 20km로 제한됩니다. 중계기를 추가하면 이 거리를 연장할 수 있지만 비용과 복잡성이 증가합니다.
• 에이온：AON은 활성 장치를 사용하여 신호를 증폭하고 중계하므로 광범위한 적용 범위에 적합한 더 긴 전송 거리가 가능합니다.

비용

• 폰：PON에 스플리터와 같은 수동 부품을 사용하면 초기 구축 비용과 운영 비용이 줄어들어 대규모 배포 및 비용에 민감한 애플리케이션에 적합합니다.
• 에이온：AON은 스위치 및 라우터와 같은 능동 장치를 사용하므로 초기 구축 및 운영 비용이 더 높아 고대역폭과 높은 서비스 품질 보증이 필요한 시나리오에 적합합니다.

유지

• 폰：중간 네트워크에 활성 장치가 없으므로 PON의 수동 구성 요소는 유지 관리가 필요하지 않아 운영 및 유지 관리 비용이 절감됩니다.
• 에이온：AON의 활성 장치에는 정기적인 유지 관리와 전원 공급이 필요하므로 운영 및 유지 관리 비용이 증가하지만 관리 유연성과 서비스 품질 보증이 더 높습니다.

애플리케이션

폰:

• 주거용 광대역 액세스：PON은 구조가 간단하고 비용이 저렴하며 유지 관리가 용이하여 대규모 주거용 광대역 액세스에 적합합니다.
• 중소기업 액세스：보통의 대역폭이 필요한 중소기업을 위해 PON은 비용 효율적인 광대역 액세스 솔루션을 제공합니다.
• 음성, 영상, 데이터 서비스의 융합：PON은 음성, 영상, 데이터의 통합이 필요한 시나리오에 적합한 다양한 서비스 유형을 지원합니다.

에이온:

• 기업 광대역 액세스：AON은 높은 대역폭, 낮은 대기 시간 및 고품질 서비스 보증을 제공하므로 높은 대역폭과 품질이 요구되는 엔터프라이즈급 애플리케이션에 적합합니다.
• 데이터 센터 상호 연결：AON의 지점 간 아키텍처와 높은 대역폭 기능은 데이터 센터 간의 고속 상호 연결에 이상적입니다.
• 장거리 전송：AON은 능동 장치를 통해 신호를 증폭하고 중계할 수 있어 장거리, 고대역폭 전송이 필요한 시나리오에 적합합니다.