English 
Русский 
简体中文 
Español 
Deutsch 
Français 
Português 
Italiano 
日本語 
한국어 
Türkçe 
Polski 
Nederlands 
العربية 
हिन्दी 
Bahasa Indonesia 
Tiếng Việt 
ไทย 
বাংলা 
اردو 
Kiswahili 
Oʻzbekcha 
አማርኛ 
فارسی 
繁體中文 
Bahasa Melayu PON 동작 원리: TDM, 레인징, DBA, 활성화, OMCI
수동 광 네트워크에서는 송신기 하나가 유리와 스플리터를 거쳐 최대 128개의 수신기와 통신하고, 반대 방향으로는 최대 128개의 송신기가 수신기 하나를 공유합니다. 충돌 없이, 도청 없이, 각 가정에서 별도의 설정 없이 이것이 동작하게 만드는 일은 프로토콜의 몫입니다. 이 페이지는 그 메커니즘 — 하향 브로드캐스트, 상향 타임 슬롯, 레인징, 동적 대역폭, ONU 활성화, 관리 채널 — 을 설명하고, 각각을 OLT와 스틱에서 실제로 보이는 모습과 연결합니다.
하향: 모두에게 브로드캐스트
OLT는 하나의 파장(GPON은 1490 nm, XGS-PON은 1577 nm)으로 끊임없이 송신합니다. 모든 ONU는 모든 프레임을 수신하지만 자신에게 주소가 지정된 것만 남깁니다 — GPON GEM 프레임에서는 Port-ID로, XG(S)-PON에서는 XGEM으로 구분합니다. 모든 내용이 누구에게나 보이기 때문에 하향 페이로드는 활성화 과정에서 교환된 키로 ONU별로 암호화됩니다(GPON은 AES-128, XGS-PON은 AES-128/256). 하향 신호는 각 ONU에 언제 송신해도 되는지 알려주는 대역폭 맵도 함께 전달합니다.
상향: 시분할 버스트
ONU들은 TDMA 방식으로 상향 파장 하나(GPON은 1310 nm, XGS-PON은 1270 nm)를 공유합니다: 각 ONU는 OLT가 할당한 슬롯에서만, 프리앰블과 딜리미터를 갖춘 버스트 형태로 송신합니다. 레이저는 버스트 사이에는 꺼져 있습니다 — 그래서 유휴 상태인 ONU의 DDM Tx 파워는 의미가 없으며, OLT의 Rx 값은 여러 송신자의 평균값이 됩니다(정확도와 한계). OLT 수신기는 거리와 파워가 서로 다른 ONU들의 버스트 사이마다 임계값을 재설정합니다.
레인징
슬롯이 동작하려면 모든 ONU의 버스트가 정확히 예상된 시점에 도착해야 합니다. 활성화 과정에서 OLT는 각 ONU까지의 왕복 지연을 측정하고 균등화 지연을 할당하여 모든 ONU가 같은 논리적 거리에 있는 것처럼 보이게 만듭니다(차동 광섬유 거리는 20 km, 옵션으로 40 km). 레인징은 온도에 따른 광섬유 길이 변화를 따라가기 위해 주기적으로 반복됩니다.
동적 대역폭 할당(DBA)
상향 용량은 T-CONT(전송 컨테이너) — ONU별, 서비스 클래스별 큐 — 단위로 나뉩니다.
| T-CONT 유형 | 대역폭 | 일반적인 용도 |
|---|---|---|
| 1 | 고정 | TDM, 음성 |
| 2 | 보장형 | 비즈니스 서비스 |
| 3 | 보장형 + 비보장형 | 프리미엄 인터넷 |
| 4 | 베스트 에포트 | 가정용 인터넷 |
| 5 | 혼합형 | 조합 |
OLT의 DBA 알고리즘은 125 µs마다 ONU의 상태 보고(SR-DBA)나 관측된 트래픽(NSR-DBA, 트래픽 모니터링)을 기반으로 슬롯을 할당합니다. 상향 지연과 공정성은 광학계가 아니라 이 알고리즘에 달려 있습니다.
프레이밍과 FEC
| 시스템 | 하향/상향 레이트 | 프레임 | FEC |
|---|---|---|---|
| GPON(G.984) | 2.488 / 1.244 Gb/s | GTC 프레임 125 µs, GEM 캡슐화 | RS(255,239) 선택 사항, 보통 켜짐 |
| XG-PON(G.987) | 9.953 / 2.488 Gb/s | XGTC, XGEM | 하향 RS(248,216) 필수; 상향 RS(248,232) |
| XGS-PON(G.9807) | 9.953 / 9.953 Gb/s | XG-PON과 동일 | XG-PON과 동일 |
| EPON / 10G-EPON(IEEE) | 1.25 / 10.3 Gb/s | 이더넷 프레임, MPCP | 10G-EPON에서는 RS(255,223) |
| 25GS-PON(MSA), 50G-PON(G.9804) | 하향 25 / 50 Gb/s | XGEM 기반 | LDPC(50G-PON) |
표준 세부 사항: PON 표준.
ONU 활성화
신규 ONU는 정해진 시퀀스(GPON 상태 O1–O5)를 거칩니다.
| 상태 | 일어나는 일 | 실패 지점 |
|---|---|---|
| O1 초기 | ONU가 전원을 켜고 하향 신호를 검색하여 프레임에 동기화 | 빛 없음, 잘못된 파장 플랜(PON 문제) |
| O2 대기 | ONU가 동기화된 상태로 OLT의 시리얼 번호 요청 구간을 대기 | OLT 포트 비활성화 또는 포화 |
| O3 시리얼 번호 | ONU가 조용한 구간에서 시리얼 번호로 응답하면 OLT가 목록과 대조하고(또는 이후 LOID/비밀번호로) ONU-ID를 할당 | 알 수 없는 시리얼, 잘못된 벤더 ID, 중복 |
| O4 레인징 | OLT가 지연을 측정하고 균등화 지연을 할당 | 거리 한계 초과, 지나치게 낮은 Rx |
| O5 운용 | 암호화 키 교환, OMCI 채널 업, 서비스 프로비저닝 | 프로비저닝 오류 |
| O6 / O7 | 간헐적 신호 손실 / 비상 정지 | LOS 이벤트, 불량 ONU 처리 |
인증 방식은 시리얼 번호만 사용하는 방식, LOID + 비밀번호(일부 사업자에서 흔하며 스틱의 펌웨어에 설정), 또는 등록 ID입니다. OLT는 불량 ONU 탐지도 수행합니다 — 자신의 슬롯 밖에서 송신하는 ONU는 PON에 있는 모든 장치를 먹통으로 만들 수 있으며, OLT는 그런 ONU에 레이저를 끄라고 지시할 수 있습니다.
OMCI: 관리 채널
O5 상태에 도달하면 OLT는 OMCI(ONU Management and Control Interface, G.988)를 통해 ONU를 설정합니다: 전용 GEM 포트를 통한 메시지 채널로, ONU의 서비스 모델 — UNI 포트, VLAN, GEM 포트, T-CONT, QoS — 을 관리 개체로 만듭니다. 등록은 되지만 트래픽이 흐르지 않는 ONU는 대개 OMCI/프로비저닝 불일치가 원인입니다(서비스 프로파일, VLAN, 또는 OLT의 프로파일에 맞지 않는 ONU 모델). 스틱은 완전한 ONU의 OMCI를 에뮬레이션하여 OLT가 익숙한 장치로 인식하게 합니다.
파장 공존
GPON, XGS-PON, 비디오 오버레이는 파장이 서로 다르기 때문에 하나의 ODN을 함께 사용할 수 있습니다. 공존 요소(CEx, OLT에 있는 WDM 필터)가 이들을 결합하며 그 대가로 ~1–1.5 dB를 소모합니다. 플랜과 필터: PON 파장.
광학계에 의미하는 바
- 하향은 연속, 상향은 버스트입니다: OLT SFP는 버스트 모드 수신기(빠른 리셋을 갖춘 APD)를, ONU는 버스트 모드 레이저 드라이버를 갖추며 — 이 두 가지가 PON 모듈을 지점 간 SFP와 다르게 만드는 요소입니다(PON 트랜시버).
- 버짓 등급(B+, C+, N1…)과 스플리터 비율이 ONU 수와 전송 거리를 결정합니다: ODN 등급과 버짓.
- 호스트 라우터가 스틱(SFF-8472)에서 읽는 식별 정보는 OLT가 보는 PON 식별 정보(시리얼, LOID)와 별개이며, CodingBox는 전자를 코딩합니다.
CodingBox에서
PON 스틱이나 OLT 모듈에 대해 CodingBox는 MSA 식별 정보, 파장 코드, 실시간 DDM을 DDM에서 보여줍니다 — 스틱의 Tx 값은 버스트하는 동안만 유효하고 OLT의 Rx 값은 평균값이라는 점을 기억해야 합니다. PON 쪽 파라미터(시리얼, LOID)는 EEPROM이 아니라 스틱 자체의 관리 인터페이스에서 설정합니다.
PON 트리를 지점 간, 링, WDM 등 다른 광섬유 아키텍처와 나란히 놓고 FTTx 변형, 광섬유 가닥 수, 보호 옵션을 함께 다룹니다: 광섬유 네트워크 토폴로지.