관련 통계자료 다운로드 도시권 네트워크에 연결된 지점 대 다지점 PON 구성도
PON의 작용을 이해하려면 수동 스플리터부터 이해해야 한다. 광 네트워크 부문의 수동 스플리터에는 FBT(Fiber Biconic Tapers:광섬유 두 개 이상을 접착해 양면이 오목한 광섬유)와 평면 도파관(waveguide) 스플리터 등 두 가지가 있다. 이들 두 스플리터는 10여년 전부터 사용됐으며 특히 5∼6년 전부터 상당히 많이 사용돼왔다. 원칙적으로 FBT와 평면 도파관은 매우 다양한 분배 비율과 많은 출력포트로 구성할 수 있지만 실제로는 대부분의 1×2커플러는 50대50으로 균등하게 배분하거나 1대99나 5대95 등과 같이 높은 비율로 구성돼 있다. PON 스플리터는 대개 분배 구조가 1×4나 1×8, 1×16 또는 최대 1×64까지 구성할 수 있다. 하지만 만일 11개의 포트가 있는 스플리터가 필요한 경우에는 맞춤으로 해야 하는데 1대16 비율의 스플리터 제품을 사용하는 것보다 훨씬 비용이 많이 든다.
비동기 전송모드 기반 PON인 APON은 ITU G983.1와 G983.2 표준 사양에 바탕을 두고 있는 네트워크로서 이들 사양은 최대 1대64의 스플리터를 수용하는 것으로 돼 있으나 실제로는 그보다 분배 비율이 낮은데 그 이유는 다음과 같다.
가령 중앙 사무실에서 10㎞ 되는 지역에 총 광 손실이 25㏈ 되는 B클라스 APON을 구축하려고 할 때 그 APON을 설치하려고 하는 지점에서 3㎞ 되는 지점에 광 케이블이 통과하고 거기에서 가장 가까운 위치에 단일 1×16 분배 비율의 스플리터를 설치할 수 있다고 가정하고 각 잠재 고객이 스플리터가 있는 지점에서 최대 1㎞ 되는 거리에 있다고 한다면 중앙 사무실에서 잠재 고객에 이르는 광 케이블의 길이는 정확히 10㎞가 될 것이다. 이것은 매우 단순화한 모델로서 실제로는 이보다 훨씬 더 복잡하다. 이런 경우 실제 상황에서는 아마도 두 단계로 APON을 구축해야 할 것이다. 1단계로 1×4 스플리터를 설치하고 이 첫 번째 스플리터의 4개의 출력 지점에 다시 1×4 또는 1×8 스플리터를 설치해야 할 것이다. 만일 이 경우 접합 부분과 커넥터가 정상보다 많으면 광 케이블 성능 감쇠비율이 높아진다.
APON의 지역적 한계성은 두 개의 극단적인 예를 들어보면 분명하게 알 수 있다. 먼저 중앙 사무실이 도시권 광 네트워크에 곧바로 접속할 수 있는 위치에 있는 고층건물의 지하실에 있고 그 건물의 4, 5개 층에 있는 고객 기업체들에 대해 서비스를 제공하려고 한다면 소요 광 케이블의 총 길이는 400∼500m가 될 것이다. 이런 경우 광 케이블의 손실이 적어진다. 이와 반대로 도시권 광 케이블로부터 20㎞ 떨어진 외곽지역의 산업 공단에 중앙 사무실이 있다고 가정할 때 광섬유 성능 감소율이 최소한 8㏈이 될 것이고 여기에다 접합과 커넥터 연결로 인한 손실이 2∼3㏈이 될 것으로 보아야 한다. 이 경우 스플리터를 공단의 중심 지역에 설치해 스플리터에서 고객에 이르는 지선 케이블(drop cable)을 최소화한다 하더라도 광섬유 성능 감소율이 정상적인 스플리터의 최대 허용 감소율보다 큰 10.5㏈에 이르게 된다. 이 경우 공단측이 광 케이블 포설비용의 일부를 부담하지 않는 한 통신 서비스 업체는 그러한 케이블을 설치하지 않으려 할 것이다.
APON은 광섬유 외에 파장이 1550㎚ 되는 1㎽의 광전력을 내는 냉각되지 않은 레이저 다이오드, 광 네트워크 터미널(ONT)로부터 나오는 상향 광신호를 검파하는 포토다이오드, 포토다이오드로 향하는 상향신호의 방향을 지시하는 2색성(dichroic) 스플리터 등의 부품으로 구성돼 있다. 이러한 2색성의 방향지시 스플리터는 흔히 파장이 다른 광 신호를 단일 전파로 결합하던가 또는 여러 가지 파장을 가진 단일 광신호를 여러 개의 파장으로 분리시키는 데 사용된다. 이밖에 APON의 다른 구성 요소는 전자부품이다. 광 회선 터미널(OLT)은 모든 데이터를 하향 ONT로 전송하고 각 ONT는 자기에게 전송된 데이터만을 읽고 다른 ONT로 가는 데이터는 버린다. 따라서 OLT에는 개별 ONT 보다 훨씬 더 많은 전자부품이 필요하다.
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