관리번호 FP-FTTH-02

가입자가입자 광전송시스템의광전송시스템의 설치설치

초고속정보통신특등급

2004. 4. 13

광기술개발연구소

발표: 최현범 소장

주최 : 한국정보통신공사협회

2

목 차

광가입자망의 통신 방식

가입자망의 트래픽 증가

가입자계 서비스별 구성도

광가입자망 통신방식의 종류 및 구축방안

광가입자망의 FTTH 적용

FTTH를 위한 CWDM 구성

CWDM 시스템 소개

아파트의 FTTH 광선로구축 모델

FTTH 통신 시스템 설비 및 자재

인입용 광케이블(구내 간선계, 건물간선계 )

구내 광선로구성

통신장비 및 부속자재

3

가입자망의 트래픽 증가

가정가정

기업기업10 Mbps 45Mbps 155Mbps이상

* 하향기준

2002 년

2 Mbps

2005 년

6 Mbps 100Mbps이상

2010 년

xDSL서비스의한계/UTP 케이블 FTTH의구현/광섬유케이블

FTTD의구현/광섬유케이블FTTO의구현/광섬유케이블

4

가입자계 서비스별 구성도

Digital 위성방송(DBS)

HFC

ISDN

ADSL Modem

Cable Modem

Analog Modem

ISDN Adaptor

DBS STB/MMDS/LMDS STB

Coax

MMDS/LMDS

FiberONU

Coax or Copper

Fiber

LMDS

HomeTerminal

전화국(CO)

Hub StationFiber

FTTH

HDSL Modem

TP (1 pairs)

TP (1 pairs)

TP (2-3 pairs)640kbps

52Mbps/0.3km

3Mbps

FTTC VDSL Modem

ADSL Modem

FTTO

ONT

F

T

T

x

30Mbps

2.3Mbps

Amp

ONU

ONU

2Mbps/3km

Fiber

Fiber155(622)Mbps/20km

155Mbps/40km

53Mbps/4km

1.7Mbps

TP (1 pairs)

TP (1-2 pairs)T1/E1/7km CSU

Fiber

128Kbps/7km

56Kbps/7km

8Mbps/2.7km

622Mbps/15km 640kbps

xDSL

L\R

8Mbps/2.7km

Taking off, FTTH ! : 가입자가 원하는어떠한정보라도 실시간으로주고받을수있는초고속정보통신서비스의구현

• ADSL : Asymmetric Digital Subscriber Line• HDSL : High speed Digital Subscriber Line• VDSL : Very high speed Digital Subscriber Line• CSU : Channel Service Unit• DBS : Direct Broadcast Satellite• ONU : Optical Network Unit• ONT : Optical Network Termination• FTTC : Fiber To The Curb• FTTO : Fiber To The Office• FTTH : Fiber To The Home• HFC : Hybrid Fiber Coaxial• LMDS : Local Multipoint Distribution System• MMDS : Multi-channel Multipoint Distribution System• MSO : Multiple Service Operator• ISDN : Integreated Service Digital Network• L/R : Line Repeater

5

광가입자망 통신방식의 종류

가입자망 통신방식 분류

AON : Active Optical Network

PON : Passive Optical Network

PON 방식 분류

TDM : Time Division Multiplexing (시분할다중화)

WDM : Wavelength Division Multiplexing (파장분할다중화)

FTTH 솔루션 종류

CWDM-PON (Coarse WDM-PON)

DWDM-PON (Dense WDM-PON)

E-PON (Ethernet – PON)

AON

6

PON 기술

A/B-PON

ATM 기술을 기반으로 가입자에게 ONU 또는 ONT를 직접 제공

Downstream은 Broadcasting, Upstream은 TDMA기술 적용,

E-PON

Ethernet 프로토콜을 이용, Ethernet Packet을 그대로 수용

1Gbps, 10Gbps 전송, B-PON과 동일한 전송방식

DWDM-PON

가입자당 또는 가입자 군당 파장분할 방식에 의해 서비스 제공

Transparent한 전송방식

CWDM-PON

20nm의 파장간격을 사용하는 방식으로 저가의 시스템 구현

간단한 구조이며 Transparent한 전송방식

Hybrid-PON

WDM 전송기반에 B-PON, E-PON을 통합 수용가능

다수 가입자 수용이 가능하고 광케이블 및 파장의 소요를 줄임

FTTH 솔루션별 특징

7

통신방식별 특징(1)

장비 분산형(AON)의 특징

전화국사에 OLT 설치

동장비실에 광FES 분산 설치 => 유지보수 어려움 증대

동장비실에서 세대까지 1:1 광케이블 배선

=> 광케이블 포설 및 접속비용이 큰폭으로 절감

기존 사이버아파트의 확장개념

PON 방식의 특징

B/E-PON 적용 : 세대수가 많아 Upstream 대역폭이 제한됨

WDM-PON 적용 : 세대수가 많아 파장의 소요가 많음

Hybrid PON 적용 : 가입자 수가 많은 아파트에 파장의

효율적 사용과 Bandwidth 보장 및 경제성 등이 우수

MDF에 OLT를 설치함으로써 가입자에게 적절한 대역폭 보장

8

통신방식별 특징(2)

Ethernet based AON

현재 가장 경제적이고 일반적인 구축방안

Ethernet 기반의 장비

100Mbps, 1Gbps 전송이 보편적

VoIP 기술로 Voice 통합 또는 중복구조

Hybrid CWDM-PON ( PON + AON)

전화국사에 OLT 설치, MDF실에 MUX/DeMUX 위치

동장비실에 광FES 설치

가입자망 광시스템 가격 하락

광케이블 포설 비용 절감

가입자에 큰 대역폭 보장

9

광가입자망의 FTTH 적용 방식

아파트 MDF실 동/중간단자함 세대단자함

PON

가입자망

구내간선계

GES1Gbps/SMF L3 GES FES

1GbpsSMF

광FESMMF

SMFOLT

건물간선계 수평계

AWG/Splitter

ONTSMFOLT

nλ

Splitter/AWGSMF

SMF

AON

장비분산

PON: WDM/B/E-PON

PON: B/E/WDM-PON

전화국사

FDF

ONT

SMF

OLT

MUX/AWG/Splitter

nλ

ONTMMF

PON: B/C/WDM-PON

FES광FES

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목 차

광가입자망의 통신 방식

가입자망의 트래픽 증가

가입자계 서비스별 구성도

광가입자망 통신방식의 종류 및 구축방안

광가입자망의 FTTH 적용

FTTH를 위한 CWDM 구성

CWDM 시스템 소개

아파트의 FTTH 광선로구축 모델

FTTH 통신 시스템 설비 및 자재

인입용 광케이블(구내 간선계, 건물간선계 )

구내 광선로구성

통신장비 및 부속자재

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CWDM-PON의 파장대역

CWDM-PON• 일반적으로 20nm의 넓은 채널간격을 가짐

• 1270~1610nm 16CH 사용, Uncooled DFB사용 저가격

DWDM-PON• 일반적으로 0.8nm의 좁은 채널간격을 가짐

• 하향으로 L-band, 상향으로 C-band 사용

12

CWDM-PON System (1)

8채널및 16채널시스템OLT와 MUX/DeMUX를하나의 19’ Rack에구성3U heights

MUX/DeMUX부분

OLT 부분

CWDM-PON system (OLT) CWDM Mux/DeMux Media converter (ONU)

13

MUX/DeMUX part

CWDM-OLT media converter의 광신호를 Mux/DeMux하여 한 개의광섬유로 통신을 가능하게 한다

8채널 및 16채널 수용

Passive component (Thin film filter) 사용

Size : 19’ 1U rack

특징 OLT

CWDM-PON용 OLT

10/100 base TRx media converter

1 linecard : manage module

18 linecard : media converter module

Size : 19’ 2U rack

CWDM-PON System (2)

14

CWDM-PON을 적용하는 FTTH구성 (1)

전화국CWDM-OLT

세대단자함

15

CWDM-PON을 적용하는 FTTH구성 (2)

전화국사

아파트단지내

16

CWDM-PON을 적용하는 FTTH구성 (3)아파트의 FTTH 광선로구축 모델

전화국MDF

FDF

L3 switch

PON-OLT

Splitter

MUX/deMUX

FDF

Splitter

광스위치

FDF

동통신실

λ1

λ2

λ8λ7 λ6

λ3,4,5

WDM

세대수에 따라 파장수 결정

17

MDF (AON+CWDM-PON)

중소형광단국 : CWDM-PON

전화국사에 위치하는 경우

MDF실에는 MUX/deMUX만 설치

MDF-FDF1U-4동수용

CATV 1550transmitter

1동에한대의EDFA가필요함

CATV-EDFAIn Out

CATV-Splitter

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

CATV-EDFAIn Out

1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6

101동102동

103동104동

1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6

201동202동

203동204동

1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6

301동302동

303동304동

1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6

401동402동

403동404동

CATV-EDFAIn Out

CATV-EDFAIn Out

CATV-EDFAIn Out

국사

방송

DATA

18

구내 통신실 구성(아파트 동단위)

성형배선 가능구조(TPS:깊이 30cm이상 0.24m2 또는 5.4m2이상 통신실)

2100

600

600

출입문(방화문)

환풍기

동 장비랙(60 x 60)

동 장비랙(60 x 60)

600

900

600200600600

2600

Telephone LINE

FDF

AON, PON 장비

Splitter

19

동 통신실 (80세대 수용)

CWDM-MUX

O-Switch

Core FDFData 방송 예비1 예비2 예비3 예비4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

CATV-Splitter

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

O-Switch

O-Switch

CATV-EDFAIn Out

AON100Mbps24가입자

MDF or, 동장비실 위치

세대연결FDF

CATV 1x32splitter

SMF 6core

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목 차

광가입자망의 통신 방식

가입자망의 트래픽 증가

가입자계 서비스별 구성도

광가입자망 통신방식의 종류 및 구축방안

광가입자망의 FTTH 적용

FTTH를 위한 CWDM 구성

CWDM 시스템 소개

아파트의 FTTH 광선로구축 모델

FTTH 통신 시스템 설비 및 자재

인입용 광케이블(구내 간선계, 건물간선계 )

구내 광선로구성

통신장비 및 부속자재

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구내 간선계용 광케이블

광 6코아(SMF 2코아이상) + UTP(Cat.3, 4pr 이상)

케이블 특징

제한된관로포설에탁월하며, 단말처리가빠르고쉽다.케이블이가볍고포설시젤리에의한오염이없으며단일튜브타입으로접속등의작업이용이하다.직매, 가공등을포함한모든옥외포설에적용가능하다.

1. 광섬유 : 단일모드또는다중모드2. 젤리콤파운드3. 루즈튜브(PBT)4. 인장선(강선)5. 외부쉬스 : 흑색폴리에틸렌

22

건물 간선계 광케이블

가입자내 인입을 용이하게 하기 위한 구조로서, SST광옥외선이라 함.

지지용인장선을 손으로 잡아당기으로서 광섬유인출을 용이하게 할 수 있음.

SST 광옥외선(SST-Drop Cable)

외피

튜브 (외경3mm)

지지용인장선

광섬유심선(2~12심)

방수성지지선(FRP)

6 Core

제원 : 하중 39kg/km, 외경 8.6mm * 4.3mm, 온도 -40 ~ +70 C특징 : 가입자인입용, 접지처리불필요, 직매매설, 지선접속용이등

4 Core

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건물내의 광선로 구성

동통신실

건물간선계

각 동

2F

1F

지하

20F세대단자함

MDF

MDF실 공동구 및 관로

구내간선계(SMF 6core)

Drop cable

(SMF 2core+ MMF 2core)

건물 간선계 배선방법

1. Cable 절단

2. 통신구로 늘어뜨린다

3. 윗층부터 고정(정렬)

4. 동단자함에서 여장처리→FDF

5. Splice

6. 세대별 indexing

24

광스플리터(Splitter) 접속함및종단장치내수용

통신장비 및 부속자재 (1) 광수동소자 - splitter

광전력을합파하거나분파시키는수동소자로서,

가입자망 PON구축시반드시필요하며, 가입자계에는 32분기이상의분기필요

광섬유형과 PLC(Planer Lightwave Circuit Splitter) 있으나, 현장설치환경을고려해선정

광스플리터의구조(PLC Type)

P1

P8Po

Wave Guide

Planar Substrate

Y-Branching Unit

25

통신장비 및 부속자재 (2) - FDF

MDF-FDF• MDF에위치• 6 SMF distribution• 1U for 4 buildings•시공의편리성고려•고밀도 FDF 필요할가능성

동단자함-FDF•동단자함에위치•6 SMF distribution•구내간선케이블인입용

세대연결 FDF•특등급기준세대인입광코어• 4core 광케이블연결 (SMF 2core 이상)

• SMF - / PC 1ea, APC 1ea(방송)• MMF – PC 2ea

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통신장비 및 부속자재 (3) - Broadcasting Unit

CATV Transmitter•Optical output power: 2dBm(typical)•Wavelength: 1550nm•Alarm: -5dBm•Connector type: SC/APC•LD: DFB laser•Vcc: 12V DC/220V•19” Rack

CATV Receiver 세대단자함에위치•Bandwidth & RF Gain (40-860MHz): 0dB(typical)•RF VSWR: S11(1.5:1), S22(1.5:1) typical•Alarm: -10dBm

CATV EDFA•Output power: 22dBm @0dBm•Input return loss: less than 45dB•Effective suppression of SBS•Noise figure 5.0dB @1550nm•Polarization, modulation and frequency independent•Low power consumption•Real-tine monitor

27

맺 음 말

감 사 합 니 다.

28

세대별 내부 배선

현장조립용커넥터

29

FTTH solutions

동단자함

19” Rack

MDF

현장조립용커넥터

EDFA

FDFFDF

MC

층단자함

CWDM

30

제안 설계 – 단지 구성도

1. 세대수 : 80세대

2. 동수 : 1동

3. line 수 : 2 line

4. 층 수 : 20 층

31

제안 설계 – 전체 구성도

Gigabit전용회선

1. 세대 단자함 까지 광케이블 입선2. MDF 실에 EdgeGEAR, 동 단자함에

스플리터 설치,유지보수 용이

관리동

MDF 실

세대 단자함

각 세대

수평 배선계

건물 간선계 /수평 배선계4코아 케이블

구내 간선계6코아 케이블

구내 간선계6코아 케이블

동 단자함

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제안제안 설계설계 -- MDF MDF 구성도구성도

인터넷

Analog Video

TransmitterEDFA 1550TXLight

라우터 또는L3 스위치

Data

RF Video

FDF

To 동 단자함(6 Core 광 케이블)

33

제안제안 설계설계 도면도면 -- 옥내옥내 케이블케이블 구성도구성도

: 세대 단자함

: 동 단자함

UTP

MDF

: 6Core 광케이블

: 4Core 광케이블

2002

1902

1802

1702

1602

1502

•••••802

702

602

502

402

302

202

102

: 1*32 Splitter

광케이블

FDF

32 Port

32 Port

32 Port

Splitter

From MDF

FDF

FDF

34

제안제안 설계설계 –– 동동 단자함단자함 구성도구성도

UTP 단자대(400P)

SplitterMDF

UTP

fiber

세대 단자함

인입 FDF인출 FDFUTP

광 fiber

동 단자함

35

제안제안 설계설계 –– 세대세대 단자함단자함 구성도구성도

동 단자함

침실2

침실3

기타

거실

침실1

Cat 3

접지형 전원시설

Switch

ONU

광 선로 종단장치(FDF)

Fiber

36

제안제안 내용내용

1. MDF에 edgeGEAR 설치.- 데이터의 경우 1G 로 라우터 또는 L3 스위치 연결.- RF 방송의 경우 1550n를 사용하기 위하여 1550n 송신기 사용,1550 송신기의 신호를 증폭하기 위하여 EDFA를 사용하여1550n 신호를 증폭 (17~20dB), 데이터와 같이 전송.

2. MDF와 동 단자함에 FDF설치.- 6Core의 광케이블로 구내 간선계 구성, 동 단자함까지 전송.- 80가구 대상인 경우 6Core 중 3코어만 사용.

3. 동 단자함에 1*32 스플리터를 설치.- 32개의 라인으로 분리 후 4Core의 광케이블로 건물 간선계및 수평 배선계 구성. 각 가정 까지 광케이블로 연결.

4. 각 가정에 ONU 및 RF Receiver, CWDM Filter 설치.- CWDM Filter를 통하여 광 신호 분리, 데이터의 경우 1490 /1310n 를 사용하고, RF Receiver의 경우 1550n 사용.- 4Core 중 1Core 만 사용하고 3Core는 예비로 구성.각 세대에 소형 FDF를 설치하여 예비 케이블에 대한 처리.

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제안제안 장비장비 내역내역

장비 모델명 수량 비고

1 edgeGEAR2000 SHLF001 1

2

1

80

80

6 Splitter Splitter 1 * 32 3 Splitter 1 * 32

1

80

80

16GBkpln, Alrm, 2Fn, 19/23"

2 OLT OLTC001 DWDM, 1490 Dwn-1310 Upstm(16 PON)

3 SCM SCMA002 2 Ports 1GE, S/M, 200km

4 ONU ONUH3010 1 Ethernet Port, 0 POTs

5 ONU Power PSB-1004 FTTH 12V Power Brick and Cord

7 Splitter Splitter 1 * 8 Splitter 1 * 8

8 tvGEAR 790-0028 tvGEAR Receiver : 50 to 870 Mhz

9 CWDM Filter 790-0041 WDM filter / Splitter

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제안제안 자재자재 내역내역

1. 평균거리- 구내 간선계 : 200M- 건물 간선계 : 16.8M- 수평 배선계 : 12M

2. 총 거리- 구내 간선계 : 0.2KM/6C 케이블- 건물 간선계 : 1.344KM/4C 케이블- 수평 배선계 : 0.96KM/4C 케이블

3. FDF- 4 Port : 80 (각 세대)- 6 Port : 2 (MDF, 동 단자함)- 32 Port : 3 (동 단자함)

4. 접속 포인트- 총 접속 포인트 : 652포인트( MDF 동 단자함 : 12포인트 (6C*2), 각 세대 : 640포인트 (80가구*4C*2))

가입자 광전송시스템의 설치목 차가입자망의 트래픽 증가가입자계 서비스별 구성도광가입자망 통신방식의 종류FTTH 솔루션별 특징통신방식별 특징(1)통신방식별 특징(2)광가입자망의 FTTH 적용 방식목 차CWDM-PON의 파장대역CWDM-PON System (1)CWDM-PON을 적용하는 FTTH구성 (1)CWDM-PON을 적용하는 FTTH구성 (2)CWDM-PON을 적용하는 FTTH구성 (3) 아파트의 FTTH 광선로구축 모델MDF (AON+CWDM-PON)구내 통신실 구성(아파트 동단위)동 통신실 (80세대 수용)목 차구내 간선계용 광케이블건물내의 광선로 구성통신장비 및 부속자재 (2) - FDF통신장비 및 부속자재 (3) - Broadcasting Unit맺 음 말세대별 내부 배선