광섬유의 출현, 발전, 응용 및 발전 전망(상세)

광섬유통신은 현재 가장 중요한 정보전송 기술이다. 현재까지 이를 대체할 수 있는 기술은 발견되지 않았다. 세계 통신이 어려운 시기, 기업의 자금이 극도로 부족하고 R&D 투자가 상대적으로 부족했던 시기에도 광섬유 통신 신기술에 대한 연구는 여전히 멈추지 않았습니다. 실험실에서 10,000km의 4×40Gb/s 무전기 회생전송 최고 기록을 달성했으며, 기존 상용망에서 40Gb/s DWDM 기반 1,200km의 초장거리 전송 현장 기술 테스트도 실현했다. . 대도시 지역 네트워크, EOT(전송 네트워크를 통한 이더넷), MOT(전송 네트워크를 통한 MPLS), ASON, EPON/GPON 및 기타 기술에 적합한 MSTP 및 CWDM 기술은 모두 이 기간의 중요한 성과입니다. 또한 1310/1550nm VCSEL 소자, 1310nm 양자점 반도체 레이저, G.656 광섬유, 광결정 광섬유 등 새로운 소자와 광섬유 역시 또 다른 관점에서 광섬유 통신 기술의 지속적인 발전을 보여준다.

우리나라의 광섬유 통신 기술도 정부의 강력한 지원으로 크게 발전했습니다. 국가 '10차 5개년 계획' 중대 과학기술 연구 프로젝트 '40Gb/s SDH(STM-256) 광섬유 통신 장비 및 시스템 개발'이 상당한 진전을 이루어 G에서 40Gb/s 광신호 480km 전송을 달성했다. .652 광섬유, "86"3" 프로젝트 "80×40Gb/s DWDM 시스템 개발"도 상당한 진전을 이루었습니다. "Tb/s 스위칭 기능을 갖춘 ASON 시스템"은 기본 기능을 달성했으며 China Mobile에서 테스트되었습니다. "EPON 광섬유 액세스 시스템"이 통과되었습니다. "863" 전문가 그룹이 이를 승인하고 현장 테스트에 들어갈 예정입니다. "G.656 광섬유의 개발은 만족스러운 결과를 얻었습니다. "973의 광결정 섬유 및 그 구성 요소는 다음과 같습니다. " 프로젝트도 진행 중…

실제 운영되는 통신망에서 많은 신기술이 적용되는 것도 광섬유 통신 기술의 발전을 반영한다. 예를 들어 현재 10Gb/s 기반의 DWDM은 점차적으로 핵심 네트워크의 주류가 되었으며 160×10Gb/s DWDM 시스템이 주류가 되었습니다. 이는 우리나라의 많은 사업자 네트워크에 적용되었으며 MSTP는 대도시 지역 네트워크에서 널리 사용됩니다.

일반적으로 광섬유 통신 기술의 발전은 정보 사회의 요구 사항이자 경제 발전의 불가피한 요구 사항입니다.

이더넷은 컴퓨터 근거리 통신망으로 탄생했습니다. 광전송 기술과 결합되기 전에는 근거리 통신망 범위 내에서만 적용되었습니다. 광전송 기술과 결합하여 이더넷 기술은 빠르게 발전하여 더 이상 근거리 통신망에 국한되지 않고 수도권 통신망, 심지어 광역 통신망 애플리케이션까지 확장되었습니다. 예를 들어 광 액세스 네트워크의 EPON은 이더넷의 원래 MAC 기술이 Point-to-Point 연결이지만 EPON에서는 Point-to-Multipoint 연결로 변경되었습니다.

광섬유 접속이 개발되어야 하는 이유는 사람들의 비즈니스 요구가 전통적인 음성에만 국한되지 않고 고속 데이터, 고품질 음악, 대화형 비디오 및 기타 서비스에 대한 요구가 점점 더 커지고 있다는 것입니다. 비즈니스에는 넓은 대역폭과 전통적인 금속이 필요합니다. 유선 액세스나 심지어 VDSL도 수요를 충족할 수 없으므로 강력한 대역폭 기능을 갖춘 광섬유 액세스로 전환하는 것이 더 유리합니다. 동시에 음성을 제외한 이러한 서비스를 지원하려면 패킷 통신을 사용하는 것이 더 유리합니다. 이더넷 기술은 패킷 통신에서 가장 일반적으로 사용되는 가장 간단한 기술이며, 가장 유리한 전송 매체인 광섬유를 지원하여 액세스 네트워크에서 큰 역할을 할 수 있습니다.

EPON은 앞서 언급한 이더넷 기술과 수동형 광 네트워크를 결합한 제품으로 광섬유 접속에 있어 매우 유리한 PON 기술로 ATM, SDH 등은 각각 APON, GPON 등의 광접속 방식을 생산하고 있다.

APON의 기본 표준은 이미 1998년에 발표되어 일부 국가에서 추진되고 있다.

QoS 보장으로 광대역 서비스를 지원하고 기술적 장점이 있지만 기술이 복잡하고 비용이 많이 듭니다. 또한 최근 몇 년 동안 ATM 기술은 IP 기술에 의해 도전을 받았으며 개발이 심각하게 방해되어 APON에 영향을 미쳤습니다. .

GPON은 나중에 등장해 APON의 기술을 계승했다. SDH와 연계하여 개발된 초기 표준은 2003년에 발표되었으며, 지금까지 일련의 표준이 개발되었습니다. GPON은 회선 교환 서비스를 지원하는 데 가장 큰 장점이 있고 인터넷의 기존 SDH 리소스를 최대한 활용할 수 있어 등장하자마자 큰 주목을 받았습니다. 그러나 여전히 상대적으로 복잡한 단점이 있어 비용이 여전히 높고 판촉에 어느 정도 영향을 미칩니다.

EPON은 가장 최근에 개발된 제품으로 올해 6월 말에야 표준이 통과됐다. 가장 큰 장점은 이더넷의 단순성을 그대로 이어받았기 때문에 비용이 상대적으로 저렴하고 업계에서 선호된다는 점입니다. 그러나 TDM 서비스를 지원하는 것은 상대적으로 어렵기 때문에 EPON과 GPON 중 어느 것이 더 나은지는 두고 봐야 합니다. 앞서 광섬유 액세스 네트워크에서 EPON과 GPON 중 어느 것이 선호될지는 두고 봐야 합니다. ? 아직 말하기 어렵습니다. 그러나 일반적으로 가정용 광섬유가 대중화되고 대규모로 상용화되기 위해서는 점진적인 과정을 거쳐야 한다. 사물에 대한 사람들의 이해와 수용은 점진적인 과정이기 때문입니다. 또한, 더 중요한 두 가지 요소는 네트워크가 제공하는 서비스와 가격입니다. 물론 운영자와 장비 제공업체는 반드시 필요합니다. 이 두 가지 문제를 해결하기 위해 협력하십시오. 또한, 우리나라에는 또 다른 제도적 문제가 있는데, 바로 통신사업과 라디오TV 사업의 경영 문제이다. 이 문제는 비교적 복잡하고 민감하기 때문에 여기서는 다루지 않겠다. 또한, 국제홍보 경험으로 볼 때 정부의 지원도 매우 중요한 요소이다. 궁극적으로 FTFH의 일반적인 추세는 항상 막을 수 없습니다.

광섬유 액세스 네트워크의 개발은 무엇보다도 액세스 네트워크 자체에 대한 혁명입니다. 예외 없이 전통적인 액세스 네트워크는 액세스를 위해 금속선을 사용합니다. 무선 기술과 광섬유 통신 기술이 개발된 후 무선 액세스와 광섬유 액세스가 점차 액세스 네트워크에 진입했지만 그 비율은 매우 적습니다. 가정용 광섬유는 더욱 드물다. 일반적으로 피더 부문, 즉 대부분의 도시에서 FTTC/FTTB를 구현한 광섬유가 더 많이 사용되며, 유통 라인, 즉 가정용 라인 부문에서는 거의 사용되지 않습니다. 광섬유 액세스 네트워크, 즉 FTTH의 개발은 기존 사용자에게 가계선 엔지니어링 혁신의 큰 문제를 제기합니다. 신축 건물의 경우 건물 및 실내에 광섬유를 도입해야 하며 심지어 건물 코드를 수정할 수도 있습니다. 요구 사항. 더 큰 영향은 액세스 네트워크에서 수행되는 서비스가 더욱 다양해지고, 현재 대부분의 가정에는 여러 개의 방과 안뜰이 있기 때문에 사용자 터미널 장비가 가정에 광섬유가 추가된 후 정보를 보내는 방법이 모든 방에 분산되어 있다는 것입니다. 모든 단말 장비에 광섬유를 계속 사용해야 할까요, 금속선을 사용해야 할까요, 아니면 무선을 사용해야 할까요? 이는 홈(또는 사용자 구내 네트워크)과 관련된 문제이며 현재 논의되고 있습니다. 가정용 전화선 네트워크, 가정용 전력선 네트워크, 가정용 무선 네트워크 등이 모두 연구되고 있습니다.

또한 광섬유 액세스 네트워크의 개발은 수도권 네트워크는 물론 핵심 네트워크에도 큰 영향을 미칠 것입니다. 가정용 광섬유가 구현된 후 가구당 평균 대역폭은 150Mb/s로 계산됩니다. 국내에 FTTH 사용자가 1,000만 명에 불과하다면 새로운 대역폭은 1500Tb/s가 됩니다. 평균 동시 사용 확률 10만을 기준으로 계산하면 150Tb/s 대역폭의 신호가 수도권 네트워크 곳곳으로 넘쳐나므로 수도권 네트워크는 엄청난 확장 압력에 직면하게 될 것입니다. 더욱이 새로운 대역폭의 대부분은 패킷 데이터 서비스에 속하므로 패킷 데이터 네트워크는 주로 수도권 네트워크로 확장될 것이며, 그때쯤 되면 수도권 네트워크의 패킷 스위칭 용량은 회선 스위칭 용량을 크게 초과하게 될 것입니다. 더욱이 새로운 대역폭의 상당 부분이 코어 네트워크로 유입되므로 코어 네트워크도 신규 구축 및 용량 확장의 압력을 받고 있습니다. 마찬가지로 코어 네트워크가 전달하는 신호 유형도 회선에서 크게 변경되었습니다. -신호를 패킷 신호로 변환합니다.

광섬유 접속은 여전히 ​​사람들의 점진적인 수용이 필요합니다. 동시에 비즈니스와 비용이라는 두 가지 주요 요소 외에도 기술 자체도 엔지니어링 설계, 구축, 테스트, 유지보수, 운영, 관리 등 일련의 지원 문제를 해결해야 하며 경험을 쌓은 후 점진적으로 테스트하고 점진적으로 승격해야 합니다.

따라서 광섬유 접속망 구축은 하루아침에 이루어지지 않습니다.

가정용 광섬유는 광섬유 통신 개발의 새로운 하이라이트입니다. 광섬유를 가정에 보급함으로써 광전자소자, 광섬유, 광케이블, 시스템 장비 등 광섬유 통신 기술의 모든 측면의 발전을 비롯해 엔지니어링 설계, 구축, 테스트, 유지보수 등의 개발을 종합적으로 추진할 예정이다. , 위에서 언급한 운영, 관리 및 기타 측면. 현재 광섬유-to-the-Home의 국제적 홍보를 통해 광섬유 통신 시장의 홍보가 추진 효과가 있다는 것이 이미 매우 분명하며 이는 확인되었습니다.

가정용 광섬유의 기본적인 기술적 문제가 해결되면서 국제적으로 급속도로 발전하고 있다. 물론 기술은 계속 발전할 것이고, 기존 기술도 계속해서 개선될 것입니다. 예를 들어, GPON에서 패킷 서비스를 더 잘 지원하는 방법, EPON에서 회선형 서비스를 더 잘 지원하는 방법, 다양한 기술이 비용을 더욱 절감하고 성능을 향상시킬 수 있는 방법, 새로운 서비스 제공 및 업그레이드에 적응하는 방법 등이 있습니다.

일반적으로 광섬유 통신은 전송 기술이다. 전송 분야에서 광섬유 통신만큼 경쟁력이 있는 전송 기술은 없다. 내가 아는 개념에 따르면 액세스 네트워크도 전송 네트워크의 범주에 속합니다. 이러한 관점에서 무선 액세스는 이동성으로 인해 일정한 이점을 가지지만 대역폭이 제한되어 있고 모바일 단말기의 크기가 제한되어 있습니다. 너무 크고 디스플레이 화면이 너무 크지 않기 때문에 사람들은 여전히 ​​모바일이 아닌 상황에서 고정 단말기를 사용하고 싶어하며 광섬유 액세스는 당연히 최종 선택입니다. 따라서 코어 네트워크에서는 광섬유 통신이 절대적인 이점을 갖습니다. 액세스 네트워크에서는 무선 액세스와 광섬유 액세스가 서로 보완적입니다.

광섬유통신의 발전 전망은 매우 넓다. 현재 상용 광섬유 통신 시스템의 최대 용량은 1.6Tb/s에 불과하며(실제로 이는 실제 사용되는 시스템의 최종 용량의 절반에도 못 미치는 수준이다), 광섬유의 대역폭 용량은 최소 200Tb/s에 불과하다. 현재 기술 기준 300Tb/s. 현재로서는 광섬유를 사용할 수 있는 능력이 아직 약하고, 광섬유의 잠재력이 실현되기에는 아직 멀었다고 볼 수 있습니다. 광섬유 통신에는 여전히 발전의 여지가 크다는 것을 알 수 있습니다. 지금 사람들이 말하는 전광통신은 사실 미래의 진정한 전광통신의 '1차 단계'이다. 전광 신호처리를 진정으로 구현하는 전광 네트워크가 사람들에게 가져올 통신의 변화는 있을 수 없다. 지금 자세히 설명합니다.