10G-EPON

10G-EPON

10 G-EPON으로 더 잘 알려진 10 Gbit/s 이더넷 패시브 옵티컬 네트워크 표준에서는 통신 프로바이더 인프라스트럭처를 통한 컴퓨터 네트워크 접속이 가능합니다.이 표준에서는 대칭, 양방향 10기가비트/초 데이터 레이트로 동작하는 것과 다운스트림(프로바이더에서 고객) 방향으로 10기가비트/초, 업스트림 방향으로 1기가비트/초로 동작하는 것의 2가지 구성을 지원합니다.2009년에 IEEE 802.3av 규격으로 승인되었습니다.EPON은 패시브 광네트워크의 일종으로 허브에서 고객으로 팬아웃하기 위해 수전 장치가 아닌 패시브 광섬유스플리터를 사용하는 포인트 투 멀티 포인트네트워크입니다

표준화

전기전자공학협회(IEEE) 802.3 표준위원회 1마일 태스크포스 이더넷은 2004년에 [1]패시브 옵티컬네트워크(PON) 변형을 포함한 표준을 발표했습니다.2006년 3월에 IEEE 802.3은 10 Gbit/s 이더넷 PON 스터디 그룹에 대한 관심을 호소했습니다.CFI 자료에 따르면, 다음 회사 대표들이 스터디 [2]그룹 구성을 지지했다.Advance/Newhouse Communications, Aeluros, Agilent, Allied Telesyn, Alloptic, Amplle Communications, Astar-ODSM, Broadcom, Centillium Communications, China Netcom, China Telecom, China Telecom, 중화텔레콤, Cisco Systems, Clariphy Communications, Corexant, Conexant, ITRI, KDDI R&D Labs, K-Opticom, Korea Telecom, NEC, OpNext, Picolight, Quake Technologies, Salira Systems, 삼성전자, 소프트뱅크 BB, Teknovus, Teranetics, Transwitch, Transwitch

2006년 9월까지 IEEE 802.3은 표준 초안을 작성하기 위해 802.3av[3] 10G-EPON 태스크포스를 구성했습니다.2009년 9월에 IEEE 802 본회의는 표준 IEEE 규격 802.[4]3av-2009로서 802.3av 개정안을 공표하는 802.3의 개정을 비준했습니다.

주요 마일스톤:

날짜. 마일스톤
2006년 9월 IEEE 802.3av 태스크포스(TF)가 테네시주 녹스빌에서 구성돼 회의를 가졌다.
2007년 12월 드래프트 D1.0이 작성되었습니다.
2008년 7월 드래프트 D2.0이 작성되었습니다.작업 그룹 투표가 시작되었습니다.
2008년 11월 마지막 기술 변경 마감일
2009년 1월 드래프트 D3.0이 작성되었습니다.스폰서 투표가 시작되었습니다.
2009년 9월 표준 승인 완료.

10G-EPON에 대한 작업은 2012년 3월에 구성된 IEEE P802.3bk 확장 EPON 태스크 [5]포스에 의해 계속되었다.이 태스크 포스의 주요 목표는 1G-EPON과 10G-EPON 모두에 PX30, PX40, PRX40 및 PR40 전력 버짓클래스의 지원을 추가하는 것이었다.802.3bk 수정은 2013년 8월에 IEEE-SA SB에 의해 승인되어 표준 IEEE 규격 802.3bk-2013으로 [6]곧 공표되었습니다.2020년 6월 4일 IEEE 802.3ca는 동일한 전력 거리 스플리터 [7][8]예산으로 다운스트림 속도 25기가비트/초 또는 50기가비트/초의 대칭 또는 비대칭 작동 및 업스트림 속도 10기가비트/초, 25기가비트/초 또는 50기가비트/초를 허용합니다.

아키텍처

대칭(10/10G-EPON)

대칭 레이트 10/10G-EPON은, 10 Gbit/s 로 동작하는 송수신 데이터 패스를 서포트합니다.10/10G-EPON의 주요 동인은 다세대 주거용 건물(Multi Housing Unit(MDU;다세대 주택 단위) 고객들을 지원하기 위해 적절한 다운스트림 및 업스트림 대역폭을 제공하는 것이었습니다.MDU 설정으로 전개하면, 1개의 EPON Optical Network Unit(ONU; 광네트워크 유닛)을 최대 1,000명의 서브 스크라이버에 접속할 수 있습니다.

10/10G-EPON에서는 다른 포인트 투 포인트이더넷 규격에 공통되는 기능이 다수 채용되고 있습니다.예를 들어 64B/66B 라인 코딩, 자기동기 스크램블러 또는 기어박스 등의 기능은 10기가비트이더넷 링크의 광섬유타입에서도 사용됩니다.

비대칭(10/1G-EPON)

비대칭 10/1G-EPON은 상당히 성숙한 기술에 의존하기 때문에 대칭 옵션보다 덜 어려운 것으로 보입니다.업스트림 전송은 배치된 버스트모드 광 트랜시버를 사용하여 1G-EPON(IEEEE 표준 802.3ah에서 규정)과 동일합니다.연속 모드 광섬유를 사용하는 다운스트림 전송은 10 Gbit/s 포인트 투 포인트이더넷 디바이스의 성숙도에 의존합니다.

효율성.

모든 EPON 네트워크와 마찬가지로 10G-EPON은 IEEE 802.3 규격에 따라 최대 1518바이트의 가변 길이 패킷으로 데이터를 전송합니다.이러한 가변장 패킷은 GPON 등 다른 패시브옵티컬네트워크에서 사용되는 고정장 53바이트 셀보다 IP 트래픽에 적합합니다.이를 통해 다른 시스템에 비해 10G-EPON의 오버헤드를 크게 줄일 수 있습니다.일반적인 10G-EPON 오버헤드는 약 7.42%입니다.일반적인 GPON 오버헤드는 13.22%입니다.이 높은 데이터 대 오버헤드 비율은 저비용 광학 [9]컴포넌트로 높은 사용률을 실현합니다.

전력 버짓

802.3av에서는 PR 또는 PRX 중 하나의 전력 버젯이 정의되어 있습니다.PRX 전력 버젯은 다운스트림 10Gbit/s 및 업스트림1Gbit/s로 동작하는 PON의 비대칭 레이트 PHY를 나타냅니다.PR 전력 버젯은 다운스트림 10기가비트/초 및 업스트림 10기가비트/초로 동작하는 PON의 대칭 레이트 PHY를 나타냅니다.각 전력 버젯은 해당 클래스의 수치로 식별됩니다.여기서 10은 저전력 버젯, 20은 중전력 버젯, 30은 고전력 버젯을 나타냅니다.802.3av 드래프트 규격에서는 다음과 같은 전력 버젯이 정의되어 있습니다.

전력 버짓 다운스트림 회선 레이트
(기가비트/초)		 업스트림 회선 레이트
(기가비트/초)		 채널 삽입 손실
(dB)		 메모들
PRX10 10.3125 1.25 20 802.3ah에 의해 1G-EPON용으로 정의된 PX10 전력 버젯과의 호환성
PRX20 10.3125 1.25 24 802.3ah에 의해 1G-EPON용으로 정의된 PX20 전력 버젯과의 호환성
PRX30 10.3125 1.25 29 802.3bk에 의해 1G-EPON용으로 정의된 PX30 전력 버젯과의 호환성
PR10 10.3125 10.3125 20 802.3ah에 의해 1G-EPON용으로 정의된 PX10 전력 버젯과의 호환성
PR20 10.3125 10.3125 24 802.3ah에 의해 1G-EPON용으로 정의된 PX20 전력 버젯과의 호환성
PR30 10.3125 10.3125 29 802.3bk에 의해 1G-EPON용으로 정의된 PX30 전력 버젯과의 호환성

802.3bk에서는 다음과 같이 PR 또는 PRX PMD용 새로운 10/10G-EPON 및 10/1G-EPON 전원 클래스가 각각 지원됩니다.

전력 버짓 다운스트림 회선 레이트
(기가비트/초)		 업스트림 회선 레이트
(기가비트/초)		 채널 삽입 손실
(dB)		 메모들
PRX40 10.3125 1.25 33 802.3bk에 의해 1G-EPON용으로 정의된 PX40 전력 버젯과의 호환성
PR40 10.3125 10.3125 33 802.3bk에 의해 1G-EPON용으로 정의된 PX40 전력 버젯과의 호환성

순방향 오류 수정

10G-EPON은 Reed-Solomon(255, 223)에 기반한 Stream-Based Forward Error Correction(FEC; 스트림 기반 전송 오류 수정) 메커니즘을 사용합니다.FEC는 10 Gbit/s 레이트로 동작하는 모든 채널, 즉 대칭 10 Gbit/s EPON의 다운스트림 및 업스트림채널 및 10/1 Gbit/s 비대칭 EPON의 다운스트림채널에 필수입니다비대칭 EPON의 업스트림채널은 Reed-Solomon(255, 239)을 사용하는 옵션의 프레임 기반 FEC인1 Gbit/s EPON과 동일합니다.

사용 가능한 대역폭

10G-EPON은 64B/66B 라인코딩을 사용하기 때문에 부호화 오버헤드는 3.125%에 불과합니다.따라서 1G-EPON은 8b/10b 인코딩을 사용하기 때문에 25%의 부호화 오버헤드를 가집니다.10G-EPON에서 사용 가능한 대역폭은 10.3125기가비트/초 중 10기가비트/초입니다.

하위 호환성

10G-EPON 규격에서는 새로운 물리 레이어가 정의되어 MAC, MAC 제어 및 위의 모든 레이어가 가능한 한 변경되지 않은 상태로 유지됩니다.즉, 10G-EPON 사용자는 Network Management System(NMS; 네트워크 관리 시스템), PON 레이어 Operations, Administration, and Maintenance(OAM; 운영, 관리 및 유지보수) 시스템, DBA 및 스케줄링 등의 하위 호환성을 기대할 수 있습니다.

1G-EPON과의 공존

802.3av 규격에서는 동일한 외부 플랜트에서 1기가비트/초 및 10기가비트/초 EPON 시스템을 동시에 가동할 수 있도록 하는 데 중점을 두고 있습니다.다운스트림 방향에서는 1 Gbit/s 및 10 Gbit/s 채널이 파장 영역에서 분리되며, 1 Gbit/s 전송은 1480~1500 nm 대역으로 제한되며, 10 Gbit/s 전송은 1575~1580 nm 대역으로 제한됩니다.

업스트림 방향에서는 1기가비트/초와 10기가비트/초 대역이 오버랩됩니다.1기가비트/초 대역은 1260~1360nm, 10기가비트/초 대역은 1260~1280nm 대역을 사용합니다.이를 통해 양쪽 업스트림채널이 저색분산 특성을 가진 스펙트럼 영역을 공유할 수 있지만 1기가비트/초와 10기가비트/초 채널을 시간영역에서 분리해야 합니다.현재, 다른 ONU로부터의 버스트 전송의 회선 레이트가 다른 경우가 있기 때문에, 이 방식을 듀얼 레이트 TDMA라고 부릅니다.

다양한 OLT 실장에서는 1기가비트/초 및 10기가비트/초의 전송은 다운스트림 방향, 업스트림 방향 또는 다운스트림과 업스트림 방향 양쪽에서 지원됩니다.다음 표에 다양한 OLT 구현에서 동시에 지원되는ONU 유형을 나타냅니다.

OLT의 실장 지원되는 ONU 타입
다운스트림: 2 파장
업스트림: 단일 환율		 (1) 1G-EPON ONU
(2) 10/1G-EPON ONU
다운스트림: 단일 파장
업스트림: 듀얼 레이트		 (1) 10/10G-EPON ONU
(2) 10/1G-EPON ONU
다운스트림: 2 파장
업스트림: 듀얼 레이트		 (1) 1G-EPON ONU
(2) 10/1G-EPON ONU
(3) 10/10G-EPON ONU

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ "IEEE P802.3ah Ethernet in the First Mile Task Force". official web site. IEEE 802 LAN/MAN standards committee. Archived from the original on 17 July 2011. Retrieved 28 August 2011.
  2. ^ 10 Gb/s PHY for EPON – 관심 전화 프레젠테이션
  3. ^ "10Gb/s Ethernet Passive Optical Network: IEEE P802.3av Task Force". official web site. 14 October 2009. Archived from the original on 6 June 2011. Retrieved 7 May 2011.
  4. ^ IEEE Std 802.3av-2009, IEEE Standard for Ethernet – Amendment 1: Physical Layer Specifications and Management Parameters for 10Gb/s Passive Optical Networks. IEEE. 2009.
  5. ^ "IEEE P802.3bk Extended EPON Task Force".
  6. ^ IEEE Std 802.3bk-2013, IEEE Standard for Ethernet – Amendment 1: Physical Layer Specifications and Management Parameters for Extended Ethernet Passive Optical Networks. IEEE. 2013.
  7. ^ "IEEE 802.3ca-2020 - IEEE Standard for Ethernet Amendment 9". IEEE. 3 July 2020.
  8. ^ Knittle, Curtis (23 July 2020). "25G/50G-EPON Standard Crosses the Finish Line – Enhancing Fiber Deployments as Part of Cable's 10G Platform". CableLabs.
  9. ^ "What is EPON?". New Wave Design & Verification.

외부 링크