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차세대 서비스를 위한 광대역 액세스망 기술

2006. 2. 23

광통신연구센터 ETRI

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Outlines

1. NGN Services and Requirements

2. Broadband Access Technologies - xDSL/HFC - Optical Fiber

3. FTTx Technologies - AON/TDM-PON

- WDM-PON/WE-PON

- Comparisons of access technologies

- Convergent Access with Hybrid-PON

4. Concluding Remarks

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NGN Services and Requirements

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Wind of changes

□ Change in the market

전화/인터넷 서비스 시장의 포화

새로운 시장 개척의 필요성 (통방, 유무선 번들 서비스)

시장 경쟁 가속화-전화, TV, 위성 사업자

□ Change in user’s life style PC 사용의 생활화 멀티미디어 서비스에 친숙

인터넷의 확산 네트워크에 친숙

- 홈페이지, E-mail, 정보검색, 네트워크 게임 등의 활성화

□ Change in demands

Always on, always available information on-demand

빠른 데이터 액세스 요구

Data, Voice 및 Video의 통합

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NGN services

Unified interface for contents in all formats Terrestrial broadcast, Satellite broadcast, Pay-TV/Pay-per-View

Video-on-Demand offerIP TV

High Qualiy VoD licensing agreements from major film studios

20th Century Fox, Universal Studios, DreamWorks

VideoTelephony on TV

Digital TV quality Simple access and use

Virtual VCROn-line 3D/VR GameVideo Conference, EoD

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Broadband Access Network requirements

□ Target services with Broadband Access Network

Video phone (multimedia communication), VoIP:

service quality guarantee

ICoD (IP-TV, EoD, VoD, etc) service:

bandwidth as well as service quality guarantee

□ Broadband Access Network functions in general

QoS per flow/service/path, OAM & protection, IPv6, Multicasting

Terminal Aggregation Switch

Aggregation Device

Service Edge

Metro Switch Edge Core

Resource Reservation • Edge-to-Edge

QoS • Flow, path, class

OAM • Link, MPLS

Link protection Statistics

• Per link, LSP path Scheduler

• Class • Connection/Session

Resource Reservation • Per hop or end-to-end

QoS • Flow, path, class

OAM • Link, VLAN or MPLS

Link protection • VLAN/MPLS protection

Statistics • Per Service/link, VLAN/LSP path

Scheduler • Class

FTTH access network

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Bandwidth for NGN services to the home

Services Bandwidth (Mb/s)

Three DTV MPEG Video Stream(VDD) 15

Telecommuting/VPN 2 Video Conferencing 1

Web Surfing 1.5 High Definition Interactive Game 19.2

High Definition TV 19.2 Two Phone Conversations 0.128

Total bandwidth > 58

□ Bandwidth requirements ADSL/VDSL

HFC < 50Mbps

Fiber solution > 100 Mbps

Needs more bandwidth

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Broadband Access Technologies

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Broadband Access Technologies

전송장치

MDFFDF

동도 통신구 중구경관로 인공

수공

관로

광케이블

동선케이블

ONU

증폭및분배기 동축케이블

케이블 모뎀

증폭및 분배기

광접속함체

광중간절체함

ONU

FTTC용 ONU

Optical Splitter

ONU

WLL

HFC

FTTx

xDSL

주거용건물

STB

광케이블

주거용건물

공동주택

공동주택

업무용건물

인공

전화국

N I U

N I U

ONU

동축케이블

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□ xDSL 특징

가입자수에 관계없이 Dedicated Bandwidth와 Security 확보

비대칭/대칭형의 다양한 기술에 의해 서비스 수요에 대처

기존의 POTS 서비스 동시 사용 가능

서비스 거리가 길어짐에 따라 따라 전송속도 저하

□ xDSL 기술 비교

xDSL 기술

IDSL ISDN DSL

SDSL Sym m etric DSL

ADSL Asym m etric DSL

H D SL 4-wire H igh-Bit-Rate DSL

H DSL2 2-wire H igh-Bit-Rate DSL

VDSL Very-H igh-Bit-Rate DSL

144K Sym m etric

~2M bps Sym m etric

Full Rate : 8M /1M G .lite : 1.5M /640K

1.5M ~ 2M Sym m etric

1.5M ~ 2M Sym m etric

52M /6.4M 34M or 6.5M Sym m etric

5.5K m

6K m

5.5K m

4.6K m

4.6K m

0.3K m 0.3 or 1.5K m

음성 전화와 함 께 사용

음성 전화와 함 께 사용

ISDN

비 표 준

4선식

2선식

인터넷 초고속 접 속

중소규모 기업용

인터넷 고속 접속

기업용 W AN

기업용 W AN

비디오 및 인터넷 접 속

DSL 기 술 최 고 전송속도 하향 /상향 도 달 거 리 특 징 적 용 분 야

26M

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xDSL 현황

□ ADSL2/ADSL2+, VDSL2/VDSL2+ 출현으로 20 ~ 100Mbps 가능

□ xDSL 구축 현황

KT, 하나로텔레콤 등은 아파트 지역을 중심으로 50M 급 VDSL2 구축 중

하나로텔레콤은 100M급 VDSL2+ 시범사업 추진 예정

유럽 및 미국은 주로 ADSL2+ (20Mbps 급) 도입 중

일본은 공동주택 지역을 중심으로 VDSL2/VDSL2+ 도입 중

□ xDSL 의 핵심 칩 기술은 주로 IKANOS, 메타링크, 인피니언 등의 제외국 업체에 의존

□ VDSL2 칩은 국산화 성공하였으나 현재까지 상용화 실적 부재

□ Copper 기반의 DSL 은 대역폭이 거리에 매우 의존적

NGN의 궁극적인 솔류션은 아님

NGN 서비스 초기에 활용 가치가 높음

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CMTS:Cable Modem Termination System ONU: Optical Network Unit

HFC 망구성

단독주택 가입자

TAP-OFF 라우터 CMTS

케이블모뎀

증폭기 (능동)

하나로통신/ 종합유선 방송국(SO)

백본망

케이블 라우터

케이블모뎀

아파트 가입자

광케이블 분배망

공동주택 가입자

ONU

홈랜

광 144~288 Core 광 10 Core

분배기 (수동)

1 Cell

500-2000 homes

125-500 homes

ONU

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HFC 기술특징 및 현황

□ 특징

광케이블 다음으로 높은 대역폭, Cell Division 및 채널 할당이 유연, 용이

증폭기의 사용으로 전송거리 확장 가능

Tree and Branch 구조 전송 속도 및 품질이 제한됨

대역폭 공유로 인해 보안이 취약

□ 현황

HFC 기술은 현재 DOCSIS 2.0 제품(하향 40M, 상향 30M)이 상용화되어 있으

며, 최근 고속의 데이터 전송(하향 160M, 상향 120M)이 가능한 DOCSIS 3.0 규

격 정립되어 2006년부터 상용 제품 출시 예상

케이블모뎀의 핵심칩은 해외 업체에 의존, 해외 업체의 가격 파괴 전략에 고전,

CMTS는 시스코가 국내시장의 90% 이상 독점, 국산 제품이 전무한 실정임

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□ 광가입자망 (FTTx: Fiber To The x)은 가입자망의 완전 광케이블(FTTH)

을 목표로 단계적이고 부분적인 광케이블화 진행

□ 광케이블의 가입자 까지의 접근도에 따라 다양한 솔루션 가능

FTTB (Fiber To The Building)

가입자의 건물(대형 상업 건물 등)까지 광케이블 포설

COT @ 전화국 + RT @ 가입자 건물

FTTC (Fiber To The Curb/Cab)

인구 밀집주거지역 까지 광케이블 포설

아파트단지 등, 댁내까지 동선거리 0.5 ~1.5Km 이내

OLT @ 전화국 + ONU @ Curb

FTTH (Fiber to the Home)

가입자 댁내까지 광 케이블로 포설

OLT @ 전화국 + ONT @ 가입자 댁 내

Optical Fiber

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Optical Fiber provides

Unlimited Bandwidth

Higher quality & long reach

Higher robustness

Optical Fiber solution

□ 광대역 인터넷 구현

□ 새로운 서비스 시장 창출

□ 유지보수 문제 경감

□ 대역폭 scalability

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Fiber Solutions for NGN Services

주거형태 [공동 : 단독 (%)]

국 가

미 국

한 국

일 본

11 : 70

59 : 37

38 : 59

PSTN/ISDN

ADSL

HFC doc.1.0/2.0

VDSL

아파트 LAN

FTTH based on PON

30Mbps

(2006)

100Mbps (2008)

수백 meter 수십 km

[자료] IITA

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FTTx Technologies

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FTTx access network : x = C/B/H/P

단