FTTx 네트워크에 대한 포괄적 이해

FTTx의 개념

FTTx 를 간단히 이해하면 광섬유를 x에 연결하는 것입니다. 여기서 x는 H(가정용), B(건물용), C(연석용), W(무선용) 등으로 대체될 수 있습니다. 이는 오늘날 네트워크에 사용되는 새로운 기술입니다. 아시다시피, 구리선이나 디지털 무선에 비해 광섬유는 높은 대역폭과 낮은 감쇠율로 높은 비용을 쉽게 상쇄합니다. 광섬유를 가정이나 사용자의 직장까지 연결하는 것은 광섬유 산업의 오랜 목표였습니다. 광섬유 덕분에 재택근무, 원격 진료, 온라인 쇼핑 등 더 많은 서비스를 가정에서 즐길 수 있게 되면서 전례 없는 빠른 속도를 얻을 수 있습니다. 대역폭에 대한 수요가 계속해서 급증하고 있기 때문에 FTTx 기술은 이제 사람들에게 매우 인기가 많고 필수적입니다.

FTTx 지원 기술

아키텍처
종료 장소에 따라 일반적인 FTTx 아키텍처에는 다음 유형이 포함됩니다.

1. FTTC: Fiber To The Curb (또는 Node, FTTN)

광섬유(FTTC)는 기존에 가정에 연결된 구리선으로 DSL(디지털 가입자 회선)을 전송할 수 있을 만큼 가까운 거리 또는 도로변까지 광섬유를 연결합니다. 실제로 FTTC 대역폭은 DSL 성능에 따라 달라지며, 노드에서 가정까지 거리가 길어질수록 대역폭이 감소합니다. FTTC는 초기 설치 비용이 FTTH보다 저렴하지만, 현재 가정이나 그 근처에 설치된 구리선의 품질과 노드에서 가정까지의 거리에 따라 제한됩니다. 따라서 많은 선진국에서 FTTC는 점차 FTTH로 업그레이드되고 있습니다.

2. FTTH 액티브 스타 네트워크

FTTH 액티브 스타 네트워크는 각 가정에 전용 광섬유가 하나씩 있는 홈런 액티브 스타 네트워크를 의미합니다. 이는 가정까지 광섬유를 연결하는 가장 간단한 방법이며, 최대 대역폭과 유연성을 제공합니다. 그러나 이러한 구조는 각 가정에 필요한 전자 장치와 전용 광섬유를 모두 포함해야 하므로 일반적으로 비용이 더 많이 듭니다.

3. FTTH PON(수동 광 네트워크)

FTTH 아키텍처는 여러 고객이 활성 부품(즉, 광-전기-광 변환을 통해 빛을 생성하거나 변환하는 부품) 없이 동일한 연결을 공유할 수 있는 수동 광 네트워크(PON)로 구성됩니다. 이 아키텍처에서는 일반적으로 PON 분배기가 필요합니다. PON 분배기는 양방향입니다. 즉, 신호는 중앙국에서 하향으로 전송되어 모든 사용자에게 브로드캐스트되고, 사용자의 신호는 상향으로 전송되어 중앙국과 통신하기 위해 하나의 파이버로 결합될 수 있습니다. PON 분배기는 FTTH 네트워크에 사용되는 중요한 수동 부품입니다. 주로 두 가지 종류의 수동 광 분배기가 있습니다. 하나는 FBT 커플러 또는 FBT WDM 광 분배기로 알려진 전통적인 퓨즈형 분배기로, 경쟁력 있는 가격을 제공합니다. 다른 하나는 PLC(Planar Lightwave Circuit) 기술 기반의 PLC 분배기로, 크기가 작고 밀도가 높은 애플리케이션에 적합합니다. 공유를 통해 링크 비용을 크게 절감하기 때문에 아키텍처를 선택할 때 사람들이 더 선호합니다.

FTTx/PON 프로토콜

현재 PON 표준에는 GPON(기가비트 지원 PON)과 EPON(이더넷 PON)의 두 가지 주요 표준이 있습니다. GPON은 원래 ATM 프로토콜을 기반으로 하지만, 최신 버전에서는 맞춤형 프레이밍 프로토콜인 GEM을 사용하는 IP 기반 프로토콜을 사용합니다. EPON은 퍼스트 마일(First Mile) 이더넷을 위한 IEEE 표준을 기반으로 하며, 저렴한 광 부품과 이더넷의 기본 사용을 목표로 합니다. 또한, 초창기에는 가장 널리 사용되었던 광대역 PON(BPON)이 있습니다. BPON 역시 ATM 프로토콜을 사용합니다(BPON 디지털 신호는 155, 622, 1244Mbps의 ATM 속도로 동작합니다).

전개

FTTx 구축 기술은 일반적으로 광케이블 구축을 의미합니다. 광케이블 구축 과정에서 광케이블 종단 처리는 중요한 부분을 차지합니다. 광케이블 종단 처리 시, 접속(splicing)은 필수적인 단계 중 하나입니다. 광케이블 접속에는 융착 접속과 기계 접속이 있으며, 현재는 융착 접속이 우수한 성능과 간편한 조작성으로 더 널리 사용되고 있습니다. 또한, 절단, 연마, 그리고 종단 세척 또한 광케이블 종단 처리에 중요합니다. 광케이블 종단 처리의 필수 단계 외에도, 우수한 커넥터, 피그테일, 광케이블 단자함(FTB) 및 공구 키트 또한 광케이블 종단 처리에 필수적인 요소입니다.

FTTx 네트워크 테스트 및 시운전

광섬유 사용 비용은 절감되지만, 다른 네트워크에 비해 FTTx의 구성 요소는 더 비싼 것으로 보입니다. 한편, 네트워크가 제대로 작동하는지 확인하려면 네트워크 테스트 및 시운전이 필수적입니다. FTTx 네트워크 테스트는 다른 OSP(Out Side Plant) 테스트와 유사하지만, 분배기와 WDM으로 인해 복잡성이 증가합니다. 일반적으로 사용되는 테스터는 다음과 같습니다.

VFL – VFL은 Visual Fault Locator의 약자로, 유리 섬유의 파손 지점, 휘어짐 또는 균열을 탐지할 수 있는 장치입니다. 또한 OTDR 데드존의 결함을 탐지하고 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝까지 광섬유를 식별할 수 있습니다. FC, SC, ST 범용 어댑터와 함께 설계된 이 광섬유 검사용 적색등은 다른 유형의 추가 어댑터 없이 사용할 수 있으며, 최대 10km 길이의 광섬유 케이블에서 결함을 탐지할 수 있습니다. 소형, 경량, 적색 레이저 출력을 제공합니다.

파워 미터 및 광원 – 파워 미터는 수신 신호 전력을 측정하는 데 사용되고, 광원은 변조 및 무변조된 광파를 광섬유로 송출하는 데 사용됩니다. 일반적으로 광 광원은 광섬유 파워 미터와 함께 사용되며, 광섬유 네트워크 작업에 경제적이고 효율적인 솔루션으로 작용합니다. 광섬유 손실을 테스트하는 가장 간단한 방법입니다.

광 시간 영역 반사계(OTDR) – OTDR은 광섬유의 특성을 분석하는 데 사용되는 광전자 계측기입니다. 테스트하는 전체 시스템의 개요를 제공하고, 광섬유 길이와 접속 손실 및 결합 커넥터 손실을 포함한 전체 감쇠량을 추정하는 데 사용할 수 있습니다. 또한 단선과 같은 결함을 찾고 광 반사 손실을 측정하는 데에도 사용할 수 있습니다. OTDR은 고가의 테스터이며, 사용에 더 많은 기술이 필요합니다.

OCWR(광 연속파 반사계) – OCWR은 광섬유 링크의 특성을 분석하는 데 사용되는 장비로, 변조되지 않은 신호가 링크를 통해 전송되고, 그 결과 산란되어 입력으로 반사되는 빛을 측정합니다. 부품 반사율과 링크 광 반사 손실을 추정하는 데 유용합니다.

광섬유 스코프 - 광섬유 스코프는 광섬유 종단 검사에 사용되며, 광섬유와 표면의 가장 중요한 부분을 관찰할 수 있습니다. 커넥터 종단면의 긁힘, 먼지 등의 불규칙성을 육안으로 검사할 수 있으며, 최대 400배까지 확대할 수 있습니다.

미래 동향
FTTx 기술은 앞으로도 계속 확산될 것입니다. 네트워크 속도에 대한 요구가 점점 더 높아짐에 따라 FTTx에 대한 요구 또한 기술 및 비용 절감 측면에서 향상되고 있습니다. 10G PON, WDM PON 등 차세대 PON 또한 FTTx 발전에 중요한 역할을 할 것입니다. 언젠가는 FTTd(광케이블을 통해 데스크톱까지 연결)를 통해 다양한 최신 네트워크 서비스를 누릴 수 있게 될 것입니다.