많은 업계 분석가들은 비디오 및 방송 표준에서 요구하는 대역폭 확장성, 서비스 품질, 그리고 새로운 트래픽 패턴 지원에 대한 요구가 증가함에 따라 향후 구리 네트워크만으로는 여러 고대역폭 서비스를 제공하기에 부족할 것이라고 예상합니다. 광섬유의 가용성은 보편적이지 않으며, 새로운 광섬유 구축의 경제성 또한 까다로운 경우가 많습니다. 그럼에도 불구하고, 광섬유는 비즈니스 서비스, 모바일 백홀/프런트홀, 멀티테넌트 빌딩/광케이블 캐비닛, 그리고 경우에 따라 FTTH(가정용 광케이블)를 지원하기 위해 액세스 네트워크에 더욱 깊이 침투할 것입니다. 그러나 TDM-PON과 액티브 지점 간 이더넷을 포함한 현재의 광섬유 기반 방식은 차세대 대역폭 집약적 트래픽의 예상 요구 사항 또한 충족하지 못할 것입니다.

WDM-PON 은 현재 여러 회사에서 개발 중인 수동형 광 네트워킹 방식으로, 광섬유 기반 네트워크에서 이러한 문제를 더욱 효과적으로 해결하는 데 사용할 수 있습니다. WDM-PON 설계는 광 네트워크 장치 (ONU)를 동일한 물리적 인프라를 통해 여러 개의 가상 점대점 연결로 분리하는 데 사용할 수 있습니다. 이를 통해 점대점 이더넷에 비해 광섬유를 효율적으로 사용할 수 있으며, TDM 기반 방식보다 지연 시간이 짧습니다. 이 방식의 주요 장점은 사용자당 높은 용량, 높은 보안성, 그리고 더 긴 광 도달 범위를 제공한다는 것입니다. 따라서 WDM-PON은 모바일 백홀 또는 비즈니스 이더넷 서비스 제공과 같은 애플리케이션에 매우 적합합니다.

따라서 WDM-PON은 혁신적인 차세대 접속 아키텍처로 자리매김할 것으로 예상됩니다. 기업, 모바일 백홀, 그리고 궁극적으로 FTTH(광케이블)를 위한 고속 접속을 가능하게 할 것입니다. 또한 WDM-PON은 통신 사업자가 융합 네트워크를 구축하고 기존 접속 네트워크를 통합할 수 있도록 지원하며, 비용 절감과 성능 향상을 위해 중앙국을 없앨 가능성도 있습니다.

현재 개발 중인 여러 유형의 WDM-PON 시스템이 있습니다. 이들 모두 원격 노드와 무색 ONU에 수동형 온도 강화 DWDM 광 필터를 사용한다는 공통점이 있습니다.

WDM-PON 기술

WDM-PON은 점대점 네트워크의 전용 대역폭과 PON 고유의 파이버 공유 기능을 제공합니다. 이 아키텍처는 EPON 및 GPON과 다소 유사합니다. TDM-PON 아키텍처에서 사용되는 전력 분배 방식 대신, WDM-PON은 가입자 ONU에 개별적으로 전달하기 위해 파장을 분리하는 배열 도파관 회선(AWG) 필터를 사용합니다(그림 1 참조).

간단한 플러그 앤 플레이 구현은 파장 고정 또는 가변 레이저를 기반으로 합니다. 자가 조정 "무색" ONU는 가입자 사이트에서 재고 및 예비 부품 처리를 간소화하는 데 사용될 수 있습니다. 무색 광학은 운영을 간소화할 뿐만 아니라, 기존의 고정 및 가변 광학에 필요한 값비싼 파장 안정 부품이 필요하지 않으므로 구축 비용도 절감합니다. 무색 ONU 기술에는 여러 가지 접근 방식이 있습니다.

한 가지 접근법에서, ONU 송신기의 파장은 송신기(예: 파장 고정 패브리-페로 레이저 또는 반사형 반도체 광 증폭기)에 "시드" 신호를 주입하여 제어합니다. 송신기에 주입되는 시드 신호는 시스템 내 필터를 통과한 광대역 ASE 광 또는 DFB 레이저 어레이에서 생성될 수 있습니다. 이 접근법의 자가 시딩 버전에서는 송신기 자체에서 발생하는 광대역 광의 피드백을 통해 시드 광이 제공됩니다. 원격 노드에서 시드 광을 수동 필터링함으로써 ONU 송신기의 파장이 결정됩니다.

다른 접근 방식에서는 무색 ONU 에 단일 모드 파장 조정 레이저가 포함되어 있어 원격 노드 필터 포트와 일치하는 적절한 파장으로 조정할 수 있습니다.

10Gbps 미만의 채널 비트 전송률에서는 주입 시드 방식이 비용 효율적인 접근 방식을 제공합니다. 예를 들어, 파장 고정형 패브리-페로 송신기를 MSA SFP 플러그형 폼팩터 모듈에 통합하여 타사 CPE 장치를 사용할 수 있습니다. 70×90 MSA 폼팩터의 수정된 EDFA 이득 블록을 사용하여 시스템에서 시드 신호로 사용되는 광대역 ASE 광을 생성할 수 있습니다.

10Gbps 비트 전송률에서 가변 레이저 기술은 주입 시드 방식에 대한 대안을 제공합니다. 메트로/장거리 통신 시장을 위해 개발된 가변 레이저 기술은 지난 몇 년 동안 크게 발전했으며, 대용량이 필요할 때 우수한 비트당 비용 비율을 제공합니다.

WDM-PON 시스템이 적절하게 설계되면 다양한 전송 기술을 혼합하여 사용할 수 있습니다. WDM-PON 시스템 설치 시 특정 설계 규칙을 준수하면 수요 증가 시 더 높은 비트 전송률로 단계적으로 채널을 업그레이드할 수 있습니다. 이러한 설계 규칙은 반사가 발생하는 상황에서도 채널 OSNR(광대역 주파수) 요구 사항을 충족하고 채널 간 누화를 방지합니다. 결과적으로 동일한 인프라에서 다양한 애플리케이션과 서비스를 지원할 수 있는 개방적이고 유연한 액세스 네트워크가 구축됩니다. 따라서 WDM-PON은 필요한 경우 액세스 네트워크의 광 옵션으로 활용될 수 있습니다.

WDM-PON은 서비스 제공업체가 현재의 대역폭 수요와 향후 발생할 수 있는 광대역 접속 병목 현상에 대처하는 데 도움을 줄 수 있기 때문에, 그 이점과 시장 타이밍 측면에서 중요한 기술로 부상하고 있습니다. 모든 신기술과 마찬가지로, 서비스 제공업체는 WDM-PON의 초기 구축을 위한 최적의 전략을 고려해야 합니다. 여기에는 기술이 발전하고 비용이 절감됨에 따라 WDM-PON을 추가적인 네트워크 애플리케이션에 어떻게 활용할 수 있을지가 포함됩니다.