본 기술이전은 "B5G 광엑세스 고속화 및 슬라이싱 기술“ 과제의 연구 결과물인 ”Combo PON Repeater(CPR) 기술“에 관한 것으로서, 2.5Gbps GPON과 10Gbps XGS-PON에 적용하여 링크버짓 확장을 통해 50km의 전송거리와 1:128분기를 제공하는 기술이다. 본 기술이전은 다음의 내용을 포함한다.
- Combo PON Repeater 하드웨어 설계자료 (회로설계도, 배치설계도, 거버파일)
- Combo PON Repeater FPGA 하드웨어 프로그램
■ 현재 GPON 기술은 전 세계적으로 PON 장비시장의 85% 이상을 점유하고 있으며, 제한된 링크버짓으로 보통 20km의 전송거리와 1:64분기를 제공한다.
■ 현재 통신사업자들은 회선 비용 절감을 위해 소형 OLT 장비를 가입자 근처(동 단자함)로 전진 배치하여 사용하고 있다. 그러나 최근에 이들 소형 OLT 장비들 대신에 간단한 GPON Repeater를 설치하고, 하나의 통합국사에서 광대역 서비스를 제공하고자 한다.
■ 이에 따라 2021년 SK Broadband에서는 장거리 전송과 고분기를 제공할 수 있는 ETRI GPON Repeater 기술을 활용하여 PON Repeater 장비를 상용화를 하였다.
■ SK Broadband에서는 Giga 서비스에서 10Giga 서비스로 마이그레이션 측면에서 단일 PON 망을 통해 GPON과 XGS-PON을 동시에 제공한다. 따라서, 단일 PON 망에서 GPON과 XGS-PON에 대한 링크버짓을 동시에 확장할 수 있는 Combo PON Repeater 기술을 요구하고 있다.
■ 최근 KT에서도 10G-EPON에 EPON Repeater 기술을 사용하여 WDM 다중화 접목 방안을 고려하고 있다.
■ PON Repeater 기술은 크게 OA 방식과 OEO 방식으로 개발되고 있다.
☞ OA 방식은 EDFA 또는 SOA 같은 고가의 증폭기 기술이 적용되며, 구조는 단순하나 가격이 비싼 단점이 있다.
☞ OEO 방식은 Reset-less GPON OLT 광 모듈을 이용하여 비트 레벨에서 신호 재변조를 제공하며, 가격이 상대적으로 비싼 OLT 광 모듈이 사용된다.
■ 이러한 단점들을 극복하기 위해 본 이전기술은 기존의 저가의 PON OLT/ONU 광 모듈을 사용할 수 있도록 단일 FPGA를 이용하여 프레임 레벨 OEO 방식의 Combo PON Repeater 기술을 제공하며, Combo OLT 광트랜시버에서 버스트 신호 검출을 위한 Reset 신호를 제공한다.
본 이전기술의 특징 및 장점은 다음과 같다.
- 기존 PON의 물리적 최대 전송거리는 링크버짓에 의해 20km로 제한되므로, 이를 50km 이상 확장하기 위해서는 Combo PON Repeater 기술이 요구된다. 본 기술에서 사용된 Combo PON Repeater 기술은 GPON을 위한 GTC 프레임 레벨 변환과 XGS-PON을 위한 XGTC 프레임 변환 기능을 통해 버스트 모드 신호의 검출 및 복원을 제공하며, 고가의 OA(Optical Amplifier)나 EDFA를 사용하지 않는다.
- Combo PON Repeater 기술은 포트별로 하향으로 9.95Gbps와 2.48Gbps의 전송속도와 상향으로 9.95Gbps와 1.24Gbps의 전송속도를 제공하며, 최대 128 가입자를 수용할 수 있다.
- 기존 GPON과 XGS-PON 장비의 변경 없이 링크 중간에 삽입하여 확장된 성능을 제공할 수 있다.
- 기존 GPON OLT 광트랜시버와 XGS-PON OLT 광트랜시버 또는 Combo OLT 광트랜시버를 적용할 수 있도록 버스트 모드 신호 검출을 위한 Reset 신호를 제공할 수 있다.
- 전원 공급이 차단되어도 바이패스 광스위치를 통해 수신 광신호를 송신할 수 있다.
- 본 기술이전은 2.5Gbps GPON 기술과 10Gbps XGS-PON 기술의 전송거리와 분기수를 확장할 수 있는 Combo PON Repeater 기술개발 및 시험에 필요한 하드웨어 설계도, FPGA 코드, 각종 설계 문서 그리고 특허에 대한 통상실시권을 포함한다.
- 본 기술은 전면 SC/PC 광 커넥터를 통해 PON 망에 연결할 수 있으며, SFP타입 GPON ONU 광트랜시버와 SFP+타입 XGS-PON ONU 광트랜시버, SPF+타입 Combo OLT 광트랜시버가 내장되어 있으며, 바이패스 광 스위치와 1:2 광 스플리터를 통해 연결된다.
- 본 기술은 하나의 FPGA에서 GPON과 XGS-PON의 리피터 기능을 동시에 지원하며, 1G와 10G 버스트 모드 CDR 기능을 제공한다.
본 기술이전 대상인 “Combo PON Repeater 기술”의 이전 내용 및 제공 기술의 범위는 다음과 같다.
- Combo PON Repeater 하드웨어 설계 및 제작기술
- Combo PON Repeater FPGA 이미지 및 하드웨어 코드
- 상세설계서 및 기타 기술문서
■ 본 이전기술은 기존 GPON과 XGS-PON 장비의 변경 없이 적용 가능하여, 기존 PON 링크에 쉽게 적용할 수 있다.
■ 본 기술의 주요 수요처는 국/내외 PON 장비 및 ONT 단말을 생산하는 중소기업 또는 중견기업에서 수요처 확보가 가능할 것으로 판단된다.
■ Combo PON Repeater 기술을 이용한 장거리 전송 기술을 통해 유연한 가입자망의 구성 및 국사 광역화를 제공할 수 있다.
■ 본 이전기술은 90% 이상을 외산 부품에 의존하는 국내 PON 장비시장에서, 순수 국내 기술로 개발된 Combo PON Repeater 기술의 개발이 가능하며, 세계 시장에서 경쟁력 있는 기술로 사업화가 가능하다.