차세대광가입자망기술및표준화동향 Trend 이한협 (H.H. Lee) 조승현 (S.H. Cho) 이지현 (J.H. Lee) 명승일 (S.I. Myong) 이상수 (S.S. Lee) 광가입자연구팀선임연구원 광가입자연구팀선임연구원 광가입자연구팀선임연구원 광가입자연구팀선임연구

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대건 원
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1 차세대광가입자망기술및표준화동향 Trend 이한협 (H.H. Lee) 조승현 (S.H. Cho) 이지현 (J.H. Lee) 명승일 (S.I. Myong) 이상수 (S.S. Lee) 광가입자연구팀선임연구원 광가입자연구팀선임연구원 광가입자연구팀선임연구원 광가입자연구팀선임연구원 광가입자연구팀팀장 차세대통신기술특집 Ⅰ. 서론 Ⅱ. 개요및응용분야 Ⅲ. 국내 외기술동향 Ⅳ. 표준화동향 Ⅴ. 결론 * 본연구는방송통신위원회의차세대통신네트워크원천기술개발사업및지식경제부 / 한국산업기술평가관리원의산업융합원천기술개발사업 ( 정보통신 ) 의일환으로수행되었음 [KCA , 차세대응용플랫폼을위한대용량 WDM-PON 시스템개발, OFDMA 기반 10Gb/s 급광링크및유무선융합액세스네트워크기술개발 ]. 광통신기술의발달과인터넷서비스수요의급격한증가로 2000년대초반부터광가입자망연구및상용화가이루어졌다. 최근에는스마트폰등모바일단말의확산과 IPTV의수요증대에따른폭발적트래픽증가에대처하기위하여친환경, 에너지절감형차세대초고속대용량광가입자망기술에대한요구가증대되고있다. 차세대광가입자망은국내뿐아니라국외에서도다양한프로젝트를통해전송거리, 분기수및전송용량을늘리는방향으로연구개발이진행되고있으며기존의 TDM, WDM(Wavelength Division Multiplexing) 기술뿐만아니라무선통신에서사용되던 OFDM(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) 등의신호변조기법들을광가입망기술에접목하려는시도들이진행되고있다. 이와같은광가입자망기술들은 ITU-T, IEEE, IEC뿐만아니라 FSAN(Full Service Access Network), BBF(Broadband Forum), MSF(Multi-service Forum) 등의표준화단체에서활발히국제표준화가진행중이다. 본고에서는현재진행되고있는차세대광가입자망기술에대한국내 외기술개발현황및표준화현황을살펴보고자한다 한국전자통신연구원 89

2 Ⅰ. 서론광통신기술의발달과인터넷서비스수요의급격한증가로 2000년대초반부터광가입자망에대한기초연구및상용화를위한기술개발이활발히이루어졌다. 초기에는주로한국, 일본등의아시아국가들을중심으로광가입자망에대한연구및상용화가진행되었고, 현재북미와유럽에서도광가입자망기술을이용한인터넷서비스가진행되고있다. 최근에는광가입자망의전송용량및분기수를확장하고, 또한광가입자망기술을다양한응용분야에적용할수있는차세대광가입자망기술과관련된연구개발이진행되고있다. 이와관련되어국내뿐만아니라국외에서도다양한프로젝트를통해진행되고있으며, 기존의 TDM, WDM 기술뿐만아니라무선통신에서사용되던 CDM, OFDM 등의신호변조기법들을광가입자망기술에접목하려는시도들이이루어지고있다. ITU-T, IEEE, IEC와같은국제표준화기구뿐아니라 FSAN, BBF, MSF 등의표준화단체에서도광가입자망관련기술들의표준화작업이활발히진행중이다. 본고에서는서론에이어 Ⅱ절에서차세대광가입자망기술의전반적인개요및응용분야에대해기술하고, Ⅲ절에서는차세대광가입자망기술에대한국내외기술개발현황을, Ⅳ절에서는차세대광가입자망기술에대한표준화현황을살펴보고, 마지막으로 Ⅴ절에서는차세대광가입자망기술의향후전망및대응전략에대해논하고자한다. 와광분배네트워크로구성된다. OLT 와 ONU 간의신호전송이어떤다중화방법을이용하는지에따라 TDM-PON, WDM-PON, OFDM-PON 등으로구분된다. 가. TDM-PON 기술개요 ( 그림 1) 은 OLT 에서 ONU 쪽으로전달되는하향신호와 ONU 에서 OLT 로전달되는상향신호가 TDM 방식으로이루어지는 TDM-PON 구조의개략도이다. 이때효율적인상향전송을위해서는 OLT 와 ONU 사이의광분배네트워크로광세기분배기를사용하므로 OLT 와 ONU 간의동적대역폭할당기법이필수적이다. TDM-PON 의경우 OLT 에놓인하나의광원으로여러가입자를수용할수있는장점은있으나, 운용하는 ONU 의수가증가할수록가입자당할당되는대역폭이줄어드는단점이있다. TDM-PON 기술로는이더넷기술기반의 EPON과 GEM 프레임기반의 GPON 기술이존재하며, EPON 은일본등아시아위주로, GPON 은미국과유럽등에서상용화되고있다. ( 그림 1) TDM-PON 구조 Ⅱ. 개요및응용분야 1. 차세대광가입자망기술개요광가입자망은통신사업자측에설치된 OLT 와가입자측에설치된 ONU, 그리고이들을연결해주는광선로 나. WDM-PON 기술개요 WDM-PON 의구조는 ( 그림 2) 와같다. WDM-PON 의경우 OLT 와 ONU들을연결하는광분배네트워크가광파장분할기이며, 각각의 ONU들은서로다른파장의광신호를사용한다. 따라서운용되는 ONU의수와관계없이항상일정한대역폭을사용자에게제공할수 90 전자통신동향분석제 27 권제 2 호 2012 년 4 월

3 설명한 TDM-PON, WDM-PON과비교하였을때전송거리와대역폭제한을극복할수있어상대적으로유연한망을구성할수있다. 따라서, OFDM-PON 을 WDM 및 TDM 기반의하이브리드 PON 기술로확장하려는시도가활발히진행중이다. 2. 차세대광가입자망기술응용분야 ( 그림 2) WDM-PON 구조있으며, 채널수, 전송용량의증가, 프로토콜이나전송속도에무관하게네트워크를구성할수있는장점을지니는반면, 가입자수만큼의광원을보유하고관리해야하는비용부담이존재한다. 이를해결하기위하여파장비의존성 WDM-PON 에대한연구개발이진행되었다. 최근에는 WDM 기술과 TDM 을복합적으로적용한하이브리드 PON 기술을사용하여전송거리및분기율을확장하는시도가진행중이다. 다. OFDM-PON 기술개요 ( 그림 3) 은 OFDM-PON 구조개략도이다. OFDM- PON 은전송시분광학적효율을극대화시키기위해기존의이동통신기술에서주로사용되던직교주파수분할다중방식을광가입자망에도입한것으로, OLT 와 ONU 는광세기분배기로연결되어있으며 WDM 방식을동시에적용할경우전체시스템의용량을비약적으로증대시킬수있다. OFDM-PON 은고속 DSP 기술을기반으로하므로현재기초연구단계에있지만, 앞서 ( 그림 4) 는차세대광가입자망의대표적인응용분야를도시한것이다. 구체적인응용분야및요구사항들은다음과같다. 가. 주거지역가입자 (FTTH) 최근, 대용량비디오포맷의등장과화상회의 digital home, social networking service, cloud service, gaming-on-demand, P2P 등과같은다양한서비스가요구되고있다. 이를위해현재의 100Mb/s급서비스보다열배이상빠른, 1Gb/s급의서비스가제공돼야하며, 이를차세대광가입자망기술을이용하여제공할수있다. 나. 비즈니스사업자 (FTTB) SOHO 를포함한, 비즈니스사업자그룹은주거지가입자규모가비교적큰링크용량을요구하며, 더불어개선된보안메커니즘과 connection redundancy 등에대한부가적인요구사항이존재한다. 이러한부가적인요구사항들을차세대광가입자망기술을이용하여해결할수있다. 다. 통신사업자 (Mobile Backhaul/Fronthaul) ( 그림 3) OFDM-PON 구조 모바일단말의활성화에따라사용자들이요구하는통신대역폭이빠르게증가하여통신사업자들은고속의유선통신인프라와무선통신인프라를결합한유 무선통합망구조를포함한차세대광가입자기술을요구하고있다. 특히 4세대이동통신기지국시스템은단 이한협외 / 차세대광가입자망기술및표준화동향 91

( 그림 4) 차세대광가입자망응용분야 순구조의기지국을구성하기위해 RU와 DU 가분리된구조로구성된다. 따라서전화국사의 DU와기지국의 RU 사이를연결하는 CPRI 인터페이스구간에저가형 WDM-PON 기술을적용할수있어, 앞으로 wireless backhaul 뿐만아니라 wireless fronthaul 분야가차세대광가입자기술의새로운응용분야로부각되고있다.

그결과우리나라의인프라구축현황은 OECD 브로드밴드정책및구축현황중최상위권을유지하고있다. WDM-PON 기술의상용화를위해서는광부품의재고관리및비용효율화가필수적이다. 이를해결할수있는파장비의존성 WDM-PON 기술연구가국내 외적으로활발히이루어지고있다. 이중씨앗광주입방식 WDM-PON 기술은전세계적으로우리나라가주도하고있으며원천기술도보유하고있다.

4 ( 그림 4) 차세대광가입자망응용분야 순구조의기지국을구성하기위해 RU와 DU 가분리된구조로구성된다. 따라서전화국사의 DU와기지국의 RU 사이를연결하는 CPRI 인터페이스구간에저가형 WDM-PON 기술을적용할수있어, 앞으로 wireless backhaul 뿐만아니라 wireless fronthaul 분야가차세대광가입자기술의새로운응용분야로부각되고있다. Ⅲ. 국내 외기술동향광가입자망기술은고속및대용량전송, 장거리, 고분기기술로발전되고있다. 본절에서는차세대광가입자망기술의국내 외동향을간략히살펴보겠다. 1. 차세대광가입자망기술국내동향국내에서는광대역통합망 (BcN) 구축기본계획등 초고속인터넷활성화정책등으로 WDM-PON 과 EPON 기술이상용화수준으로개발되었다. 그결과우리나라의인프라구축현황은 OECD 브로드밴드정책및구축현황중최상위권을유지하고있다. WDM-PON 기술의상용화를위해서는광부품의재고관리및비용효율화가필수적이다. 이를해결할수있는파장비의존성 WDM-PON 기술연구가국내 외적으로활발히이루어지고있다. 이중씨앗광주입방식 WDM-PON 기술은전세계적으로우리나라가주도하고있으며원천기술도보유하고있다. 이기술들은 ETRI 와 KAIST, LG-Ericsson 을중심으로연구가진행되었으며각각 RSOA 기반파장재변조방식 WDM-PON 링크원천기술및파장잠김 FP-LD 기반 100Mb/s 및 1.25Gb/s 급 colorless WDM-PON 시스템기술을확보하고있다 [1]. 파장가변광원을사용하는파장가변 WDM-PON 기술은씨앗광주입방식보다링크구성이간단하여차세 92 전자통신동향분석제 27 권제 2 호 2012 년 4 월

( 그림 5) 는파장가변레이저를이용한 WDM-PON 의동작원리를도시한것이다. 2. 차세대광가입자망기술국외동향유럽, 미국, 일본등은원천기술확보및글로벌시장선점을위해대규모투자를추진하여차세대광가입자망기술을개발하고있다.

5 ( 그림 5) 파장가변 WDM-PON 대 WDM-PON 으로연구되고있다. 파장가변 WDM- PON 의주요연구분야로는저가형파장가변레이저개발및파장가변광원의파장초기화 / 안정화개발이있다. 우리나라에서는저가형파장가변광원을구현하기위해 RSOA 와폴리머기반의파장가변필터를이용한직접변조가가능한외부공진기형파장가변레이저를개발하였으며, 현재, 10Gb/s급전송이가능한저가형파장가변레이저를개발하고있다. 또한다양한파장초기화및안정화방식에대해 ETRI와 KAIST 를주축으로연구되고있다 [2]. ( 그림 5) 는파장가변레이저를이용한 WDM-PON 의동작원리를도시한것이다. 2. 차세대광가입자망기술국외동향유럽, 미국, 일본등은원천기술확보및글로벌시장선점을위해대규모투자를추진하여차세대광가입자망기술을개발하고있다. 유럽의경우, 2007년부터 2013년까지진행되는 FP7 프로젝트를통해미래인터넷기술부터차세대유 무선융합망및집적광소자기술까지광가입자기술과관련된연구를진행하고있다. 좀더세부적으로살펴보면, GigaWaM 프로젝트와 C3PO 프로젝트를통해각각 WDM-PON 용광모듈로파장가변레이저, VCSEL 어레이광모듈에대한연구와에너지저감형광전소자설계및개발을위해 InP 기반변조기, SiGe 기반 Bi- CMOS 기술연구및집적화연구를진행중이다 [3]. ( 그림 6) SARDANA 프로젝트개요 ADVA Optical Networking 은 OLT 에 PIC 기반어레이광송신기및광수신기을적용하고, ONT에는파장가변광원을사용하는 WDM-PON 기술을개발중이다. 이기술은 ONT 의파장가변광원의파장초기화및안정화를위해 OLT 에파장관리블록을사용한다 [4]. France Telecom, Tellabs 등은 SARDANA 프로젝트를통해 10Gb/s 32 파장, 100km 환형구조를갖는 TDM/WDM 하이브리드 PON을개발하였다. ( 그림 6) 은 SARDANA 프로젝트의개요이다. 원격광증폭, RSOA 기반 colorless ONU, 환형망보호절체및 legacy GPON 을수용하는기술들이연구되었으며, FT-Orange Lab 은 SARDANA 프로젝트결과물을현장시험한결과를 2011년 OFC/NFOEC 에서발표하였다 [5]. Alcatel-Lucent 는 REAM-SOA 과 QD-MLL(seedlight) 를이용한 colorless 10G WDM-PON에대해연구하고있으며, RAM 응용분야에서많은연구경험을보유하고있다 [6]. 유럽은산학연합동연구프로젝트에서얻은결과를바탕으로표준화활동을병행함으로써, 연구개발된결과물이상용화로이어질수있도록많은노력을기울이고있다. 미국의경우, NSF 의주도하에미래인터넷의네트워크아키텍처, 프로토콜, 알고리즘등을연구개발하고있으며, 이의대표인활동으로 GENI 프로젝트가있다. 이한협외 / 차세대광가입자망기술및표준화동향 93

6 Google 은자체적으로 FTTH 방식으로초고속인터넷서비스를제공하는시범사업을실시중이다. Google은 2011년여름 Stanford 대학캠퍼스에서 trial 서비스를시행했으며 2012년에는 Missouri Kansas City 를시작으로서비스를시작할계획이다. Google은가입자당 1Gb/s symmetric bandwidth 제공할수있는 WDM- PON 을본서비스에적용할계획을발표하였다 [7]. AT&T 는기존 10G GPON 또는 10G EPON 기술을사용하되, CWDM 파장간격으로상 하향 4파장을각각운용하여전체용량을 40Gb/s로증가시키는기술을발표하였다 [8]. 일본은 2001년 e-japan 전략을발표하는등국가 IT 발전계획을기반으로백만명이상의가입자를대상으로 ATM 전용선, 1G EPON 기술등을이용하여상용서비스를제공하고있다. 또한 NICT 주관으로수행하고있는 EXAT 과제를통해학계및산업계에서 multi-core fiber 를이용한공간분할다중화기술, multilevel 변조기술, 모드다중화기술등에대해선행연구를진행하고있다 [9]. 중국의경우정부의주관으로인터넷전화및방송망통합을시도하고있으며, 이의일환으로 ZTE, Fiber Home, 칭화대학교등을중심으로 WDM-PON 기술개발을진행하고있다. China Mobile 에서는 DU와 RU 사이의 CPRI 구간에 CWDM 기술을접목시켜상용화하는등기술개발에박차를가하고있다. 또한, Huawei 및 ZTE는차세대광가입자망기술의표준화에도주력하고있다. 최근, 고속 DSP 기술및고속신호변환기제작기술의지속적인성장으로인해수기가급의 OFDM 광모뎀의구현이가능해졌다. 2009년영국의 Bangor 대학은실시간기반직접검출방식의광 OFDM 모뎀시연및부가시스템의개발결과를최초로보고하였다 [10]. 총제공대역폭은약 11.25Gb/s이며 64 QAM 변조방식을채택하여 25km 단일모드광섬유전송후 10-3 BER 이하를달성하였고, 분광학적효율은 5.625b/ s/hz 를달성하였다 [11]. 비슷한시기에 Alcatel-Lucent 는간섭성검출방식을사용하고, 10GS/s의 DAC 를갖는총용량 12.1Gb/s급의광 OFDM 송신부를이용한 WDM 전송시험결과를발표하였다 [12]. 2010년멜버른대학에서는 3.1Gb/s급간섭성검출방식을이용한수신기를제작하여이에대한결과에대해보고하였다 [13]. 가장최근에 NEC Lab 은직접검출방식의 Gb/s급 8 QAM 복조가가능한수신기의제작결과를발표하였다 [14]. 기존기술과대비하여망자원의효율적인이용이가능하고유연성이보장된 OFDM-PON 의경우서비스제공자및가입자들사이에서유용한광학적대역폭을동적으로할당할수있는기능이기본적으로요구되며, 더불어물리계층의전송효율성을고려한적응형변조방법및대역폭가감등과같은기술이부가적으로제공되어야한다. 이를위해 2011년 AIT 는 OFDM-PON 을위한 MAC 프로토콜설계내용과동적대역폭할당을위한상 하향전송시고려사항등을발표하였다 [15]. NEC Lab 은 ONU들간의동기화가필요없고고대역폭 / 저지연특성을갖는 OFDM 부반송파제어와관련된 MAC 프로토콜의설계내용에대해보고하였다 [16]. 차세대광가입자망의최근연구개발분야로는에너지저감형광가입자망분야가있다. 가입자망은전달망에비해사용되는전송장치의수가매우많아전체네트워크에너지소모량의약 70% 을차지하고있다 [17]. ADSL, LAN 기반의가입자망의전력소모량이광가입자망이전력소모량보다매우많아, ADSL, LAN 기반의가입자망을광가입자망으로교체하는것이필요하다. 또한, 절전기능이포함된광가입자망용 OLT 와 ONU 를사용하여에너지소모량을감소하는연구가진행되고있다 [18]. 국내 외적으로광집적회로방식을사용하여광전송장치를소형화, 저전력화, 저가화하려는연구가진행되고있다. ( 그림 7) 은최근인텔사에서발표된광집적화된 4채널 Si-Photonics 광송신기및수신기의구조도이다 [19]. 94 전자통신동향분석제 27 권제 2 호 2012 년 4 월

( 그림 9) ITU-T G.698.3 의 Reference Diagram ( 그림 7) 광집적화된 4채널 Si-Photonics 광송신기및수신기 [19] Ⅳ. 표준화동향광가입자망기술의국제표준화는 ITU-T, IEEE, IEC 와같은국제표준화기구뿐아니라 FSAN, BBF, MSF 등의표준화단체에서이루어지고있다.

그리고최근에 EPON 시스템의운용방식에대한표준화를각국통신사업자들의요구로완료하였다 [21]. ( 그림 8) 과같이또한장거리, 고분기를지원할수있도록기존 EPON 물리계층의규격을확대하는 Extended EPON PMDs 표준화작업을 ( 그림 8) EPON Extended PMD 개념도 IEEE 802.3에서진행중이다 [22].

6에서 LG-Ericsson, ETRI, KT, KAIST 주도로저가형 WDM-PON 기술인씨앗광주입방식 WDM 전송기술의표준화 (G.sdapp) 가진행되었다. 최종적으로, 2011년 12월 ITU-T SG15 정기회의에서 ( 그림 9) 와같은표준광링크구성을대표로하는 ITU-T G.698.3 표준으로승인되어 2012년 2월표준으로발행되었다 [23].

7 ( 그림 9) ITU-T G 의 Reference Diagram ( 그림 7) 광집적화된 4채널 Si-Photonics 광송신기및수신기 [19] Ⅳ. 표준화동향광가입자망기술의국제표준화는 ITU-T, IEEE, IEC 와같은국제표준화기구뿐아니라 FSAN, BBF, MSF 등의표준화단체에서이루어지고있다. 본절에서는각각의표준화기구및단체에서진행되고있는광가입망관련표준화작업에대해간략히소개한다. TDM-PON 기술은 ITU-T 와 IEEE에서각각진행되어왔다. ITU-T SG15 Q.2 에서는 ATM-PON, BPON, GPON 의표준화에이어서, 최근에 10G GPON 표준화를완료하였다 [20]. IEEE에서도 EPON 및 10G EPON 표준화를완료하였다. 그리고최근에 EPON 시스템의운용방식에대한표준화를각국통신사업자들의요구로완료하였다 [21]. ( 그림 8) 과같이또한장거리, 고분기를지원할수있도록기존 EPON 물리계층의규격을확대하는 Extended EPON PMDs 표준화작업을 ( 그림 8) EPON Extended PMD 개념도 IEEE 802.3에서진행중이다 [22]. 2012년현재 29dB 및 39dB 물리계층규격을만족할수있는광전 / 전광방식또는전전광방식의 EPON reach extender 에대한기술이논의중에있다. WDM-PON 기술의국제표준화는 KT와노베라옵틱스에의해 ITU-T SG15 Q.2의사전표준화단체인 FSAN에서지속적으로제안되었고, 2010년상반기부터 ITU-T SG15 Q.6에서 LG-Ericsson, ETRI, KT, KAIST 주도로저가형 WDM-PON 기술인씨앗광주입방식 WDM 전송기술의표준화 (G.sdapp) 가진행되었다. 최종적으로, 2011년 12월 ITU-T SG15 정기회의에서 ( 그림 9) 와같은표준광링크구성을대표로하는 ITU-T G 표준으로승인되어 2012년 2월표준으로발행되었다 [23]. FSAN에서는 NG-PON1 표준완료이후의차세대광가입자망기술 (NG-PON2) 표준화를위해 Next Generation-Passive Optical Network Task Group(NG- PON TG) 을결성하여각국의통신사업자의요구사항을조사하고, 이를만족할수있는광가입자망기술들에대해검토하고있으며 ( 그림 10) 과같은일정으로표준화가진행될예정이다. NG-PON2의주요요구사항은총전송용량 40G, 가입자당 1.25Gb/s, 전송거리 40km, 수용가입자수 64가입자이상수용등이있다. 이러한요구사항을만족하는기술로 40Gb/s TDM-PON, WDM-PON, OFDM-PON 및하이브리드 PON 등이후보기술로제안되고있다. FSAN에서의 WDM-PON 표준화는 2011년상반기에 ADVA, Ericsson, ETRI, LG-Ericsson, NSN, ZTE, 이한협외 / 차세대광가입자망기술및표준화동향 95

8 ( 그림 10) FSAN NG-PON2 표준화추진일정 [24] Fujitsu Semiconductor Europe 등 8개회원사를중심으로 WDM-PON 국제표준화협력그룹이형성되어공동으로기술기고를진행하고있다. 제안된 WDM- PON 기술로는파장가변광원을이용하는기술, 파장재활용방식을이용하는기술, 초고밀도파장분할기반기술, self-seeded 기술등의여러기술들이거론되고있다. OFDM-PON 에대해서는 Alcatel Lucent, Ericsson, ITRI, Mitsubishi, NTT, NEC Lab America, AIT, France Telecom, ZTE 등의회원사들이중심이되어기고문을제출하고있으며, 주로광링크파워버짓, OFDM 신호의광전변환방법, 비용절감을위한 DSP 기법등 OFDM-PON 성능개선과복잡도해결등의기술적요구사항에대해제안되고있다. FSAN 및 ITU-T와 IEEE에서차세대광가입자기술의시스템운용규격을정하는반면, IEC에서는세부광소자규격과관련된표준화가진행중이다. IEC에서는 GPON, EPON, WDM-PON 등신규표준기술에적합한광소자표준화가제안되고있다. 2012년에는 ITU-T 표준과연계한광부품의 IEC 표준화가진행될예정이다. Ⅴ. 결론최근의통신사업자들은설치비용및운용비용절감을 위해지역국사축소와동시에서비스가입자에게는고품질인터넷서비스제공이가능한차세대광가입자망을요구하고있다. 따라서, 2000년대후반까지주를이루었던 TDM-PON 방식이외에 WDM, OFDM 기술등을사용하는차세대광가입자망기술들에관한연구및상용화가활발히이루어지고있다. 차세대광가입자망기술을이용할경우, 변화된네트워크서비스의환경에맞추어초고속, 장거리, 고분기네트워크의구성이가능하다. 이와관련되어 ITU-T, IEEE 등의국제표준화기구에서도지속적으로광가입자망의표준화가이루어지고있다. 앞으로, 전세계광가입자망장비시장은연평균 8% 로성장할것으로예측되며 2016년에는약 50억달러규모로형성될것으로전망된다 [25]. 이러한상황을고려해볼때, 차세대광가입자망을구현하여상용화시키기위한기술개발과표준화작업에노력과지원이매우필요한시점이다. 용어해설 WDM-PON 기술파장분할다중화방식을이용하여전화국사의광전송장치와각가입자의광전송장치들이통신하는광가입자망기술로, 현재, 기가급이상의인터넷서비스가가능한상용품이출시되고있음. OFDM-PON 기술직교주파수다중화방식을이용하여전화국사의광전송장치와각가입자의광전송장치들이통신하는광가입자망기술로, 기존의단일캐리어기반의전송방식이가지고있는대역폭 / 거리제한극복을위해연구되고있음. 약어정리 BBF Broadband Forum BER Bit Error Rate CDM Code Division Multiplexing CPRI Common Public Radio Interface DSP Digital Signal Processing DU Data Unit EPON Ethernet Passive Optical Network FP-LD Fabry-Perot laser diode FSAN Full Service Access Network 96 전자통신동향분석제 27 권제 2 호 2012 년 4 월

9 FTTB fiber to the building FTTH fiber to the home GEM GPON Encapsulation Method GENI Global Environment for Networking Innovations GPON Gigabit Passive Optical Network MAC Media Access Network MSF Multi-service Forum OFDM Orthogonal Frequency-Division Multiplexing OLT Optical Line Termination ONU Optical Network Unit P2P Peer to Peer PIC Photonics Integrated Circuit QAM Quadrature Amplitude Modulation REAM Reflective Electro-absorption modulator RSOA Reflective Semiconductor Optical Amplifier RU Radio Unit SOHO Small Office Home Office TDM Time Division Multiplexing WDM Wavelength Division Multiplexing 참고문헌 [1] 윤빈영외, 차세대광가입자망표준화동향, 전자통신동향분석, vol. 24, no. 1, , pp [2] 문실구외, Wavelength Self-initialization of Tunable Laser Employing Wavelength Recognition Using Power Difference in WDM-PONs, OFC/NFOEC, 2010, JTh2A.61. [3] Colourless and Coolerless Components for low Power Optical Networks. [4] K. Grobe, et al., Cost and Energy Consumption Analysis of Advanced WDM-PONs, IEEE Commun. Mag., vol. 49, no. 2, 2011, pp [5] Scalable Advanced Ring-based Passive Dense Access Network Architecture. [6] C. Kazmierski et al, Remote Amplified Modulators: Key Components for 10 Gb/s WDM PON, OFC/ NFOEC, OWN6, [7] C.F. Lam et al., The Road to Scalable 1gb/s FTTH Access Networks ECOC, 2011, Tu.6.C.2. [8] P. P. Iannone, et al., Bi-Directionally Amplified Extended Reach 40Gb/s CWDMTDM PON with Burst-Mode Upstream Transmission, Proc. Opt. Fiber Commun. Conf. (OFC), 2010, Post-deadline paper, PD6. [9] T. Kamiya et al., Toward Extremely Advanced Transmission (EXAT) Technology, Photon. Global Conf. (PGC), [10] X.Q. Jin et al., Real-time Transmission of 3 Gb/s 16-QAM Encoded Optical OFDM Signals Over 75km SMFs with Negative Power Penalties, Opt. Exp., vol. 17, no. 17, 2009, pp [11] R.P. Giddings et al., Experimental Demonstration of a Record High Gb/s Real-time Optical OFDM Transceiver Supporting 25km SMF Endto-end Transmission in Simple IMDD Systems, Opt. Exp., vol. 18, no. 6, 2010, pp [12] F. Buchali et al., Realisation of a Real-time 12.1 Gb/s Optical OFDM Transmitter and Its Application in a 109 Gb/s Transmission System with Coherent Reception, ECOC, 2009, PD2.1. [13] Q. Yang et al., Real Time Reception of Multigigabit Coherent Optical OFDM Signals, Opt. Exp., vol. 17, no. 10, 2009, pp [14] D. Qian et al., Gb/s Real-time OFDM Receiver for Variable Rate WDM-OFDMA-PON Transmission, OFC, 2010, PDPD9. [15] K. Kanonakis et al., An Overview of MAC Issues in OFDMA-PON Networks, ICTON, 2011, Tu.B6.2. [16] J. Zhang et al., An Efficient MAC Protocol for Asynchronous ONUs in OFDMA PONs, OFC, 2011, JWA71. [17] Y. Zhang, et al., Energy Efficiency in Telecom Optical Networks, IEEE Commum. Surveys Tuts., vol. 12, no. 4, 2010, pp [18] S.-W. Wong et al., Demonstration of Energy Conserving TDM-PON with Sleep Mode ONU Using Fast Clock Recovery Circuit, Proc. Opt. Fiber Commun. Conf. (OFC), 2010, Paper OThW7. [19] B. Koch, et al., A 4x12.5 Gb/s CWDM Si Photonics Link Using Integrated Hybrid Silicon Lasers, CLEO, 2011, CThP5. [20] ITU-T Recommendation G.987 series. [21] IEEE P1904.1, Working Group Standard for Service Interoperability in Ethernet Passive Optical Networks (SIEPON). [22] IEEE 802.3, Extended EPON Study Group. [23] ITU-T Recommendation G.698.3, Multichannel seed- 이한협외 / 차세대광가입자망기술및표준화동향 97

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Ethernet in the First Mile http://grouper.ieee.org/groups/802/3/efm/ Overview Issue Support subscriber access network topologies: Point to multipoint on optical fiber(pon) Point to point on optical fiber