PDF문서078_PON(Passive Optical Network) System.pdf

닫기

background image

Contact: Heejin Choi

Email: hjchoi2@etri.re.kr

Phone: +82. 42. 860. 4946

PON(Passive Optical 

Network) System

For radio wire optical access network


background image

2

TECHNOLOGY BRIEF

▣ Technology Overview

PON(Passive Optical Network) System

Core technology of optical access network for build mobile communication back 

haul/ front haul and wire access network by using optical fiber. This 25G-EPON 

MAC optical transceiver technology, real time OFDM-PON modem technology, 

CPRI data compression technology for front haul section’s transmission capacity 

reduction allows maximum 25Gb/s of transmission speed. 

25G-EPON, MAC, Optical Transceiver, OFDM Optical Modem, 

CPRI, Data Compression

5

□ Keywords

□ TRL

Technology Classification Code

Sector

Sub Sector

Industry

Network

System

Access Network


background image

3

TECHNOLOGY BRIEF

PON(Passive Optical Network) System

▶ Technical details

• 25G-EPON technology : As a technology of 25G-EPON OLT/ONU MAC and 

optical transceiver, provides minimum data transfer speed of 25.78125Gb/s

and maximum of 10.3125Gb/s

• OFDM optical modem : Supply OFDM modem and optical transceiver

technology which perform physical layer function in OLT of OFDM-PON 

system and ONU

• CPRI compress FPGA technology : Supply VHDL coding type and operations 

control technology for EVM board. It allows Up-down Sampling 

compression, Non-linear Quantization compression, Block Scaling 

compression and Partial-bit Sampling compression technology to realize in 

FPGA.

▶ General/Business/Back haul/Front haul network

• Apply to mobile communication network such as mobile communication 

back haul/front haul

• Apply to a wide area access, business subscriber and optical transmission

field in data center

• Apply to separated base station using CPRI interface
• Apply to separated base station using OBSAI interface
• Apply to digital optical repeater section

▣ Technology Description

▣ Application Fields


background image

4

▶ Advantages and features of this technology

OFDM optical modem technology is OFDM  FPGA technology that allows high-

speed signal processing. It has high spectrum efficiency by using high-speed 

parallel technology and 64QAM OFDM signal modem processing technology 

that enables 10Gb/s real time processing.

CPRI compression technology includes Block Scaling technology, known as IQ 

compression technology among CPRI data, Non-linear Quantization technology 

and self-developed Partial-bit Sampling technology. It provides Up-Down 

sampling by compression technology.

Below the 0.1% EVM for 20km transmit, under 5µsec for additional delay time

▶ Predominance of this technology

Block Scaling compression technology
Non-linear Quantization technology
EVM & additional delay characteristics using FPGA logic

Use as core technology for increase capacity and distance of next generation 

optical access network.

It can reduce OPEX/CAPEX investment cost and is needed for increase of 

LTE/LTE-A traffic.

▣ Outstanding Features

▣ IPR Status

Apply 2 case of domestic patent


background image

5

• In 2014, ETRI developed optic 

module and MAC technology for 

NG-PON2 optical access network. 

This technology accommodates 4 

channels with speed of 10Gbps, 

and its system capacity is 40Gbps.

• In Jun 2014, SKT developed CPRI 

compression technology with 

Ericsson. This technology reduced 

mobile front haul transfer 

capacity between DU-RU to 50%.

• In Dec, 2014, regardless of 

existing CPRI compression 

technology, SKT separated mobile 

access PHY function to RU and

DU section with NOKIA-SIEMENS. 

It reduced transfer capacity of 

mobile front haul to 25%.

• By researching digital signal 

process function realization 

technology which is core factor of 

OFDMA-PON since 2009, Bangor 

University in England realized 

optical modem of 11.25Gb/s 

OFDM for the first time.

• ETSI ORI legislated the standard 

including requirements and IQ 

data algorithm about CPRI 

compression technology in Octm 

2014.

• Denmark Comcores realized IQ 

data compression technology that 

specified at ORI release 4 and sold 

in IP form.

Technology standardization of NG-EPON, a next generation EPON 

technology, was started at IEEE802.3 since 2015, research of associated 
candidate technologies are in its beginning stages.

ITU-T completed NG-PON2 standardization, and modulation systems 

such as OFDM are debated to increase transfer speed and distance per 
wavelength as a next generation optical access network.

Heavy increase of data between separated base station because of 

LTE/LTE-A traffic capacity increase.

ETSI ORI(Open Radio equipment Interface), international standard,

standardized CPRI data compression technology.

□ Korea

□ Global

▣ Technology Trend


background image

6

기술수요

적용처

Application

Industry

PON based optical 

access network 

business or equipment 

development business 

FTTH network, mobile

back haul/front haul

▶ International Vendors

• Huawei, ZTE, ALU, Ericsson

Transfer speed of optical access network transceiver is showing tenfold 

increase of speed over ten years.

GPON and EPON evolved into XG-PON and 10G-EPON respectively, and 

also are under standadization to NG-PON2 and 100G-EPON.

While Ericsson comprises 1st position in mobile communication 

equipment market based on 2014, Chinese vendors are recording 
comparable sales with Ericsson.

▶ Domestic Vendors

• DASAN Networks, Ubiquoss, HFR

▣ M arket Trend

□ Market Leaders

□ Technology Demand

Year

2015

2016

2017

2018

2019

Market size

2,726

3,107

3,580

4,097

4,702

▶ Global market size of PON equipment and wireless back haul 

equipment (unit: billion dollars)

▶ Major vendors and market trend

• Currently DASAN Networks, Ubiquoss and Tellion are producing optical

subscriber equipment, but the global market share is less than 5 percent.

• Since 2013, tellion is pushing ahead the development of NG-PON2 system.


background image

7

25G-EPON MAC/optical transceiver technology

- 25G-EPON OLT MAC FPGA technology
- 25G_EPON ONU MAC FPGA technology
- 25G-EPON optical transceiver technology
- Source code, detailed design description, other technical documents

10Gb/s real time process OFDM optical modem FPGA technology

- HDL source and development environment for realization of OFDM optical modem 

function

- circuit design technology of 10Gb/s real time process OFDM optical modem
- Source code, detailed design description, other technical documents

CPRI compression FPGA technology

- CPRI compression technology requirement definition
- CPRI compression technology structure specification
- CPRI compression technology FPGA realization manual
- CPRI compression technology test procedure and results
- CPRI compression technology MATLAB file and MATLAB development environment fie
- CPRI compression technology VHDL file and Xilinx development environment file

CPRI compression technology chip management, control technology

- Xilinx development environment file and VHDL file for CPRI Framer/Deframer matching
- CPRI compression technology chip management, control C file and SDK development 

environment file

▶ Expected application products 

• 100G-EPON system
• OFDM-PON system
• DU-RU separated base station equipment
• Digital optical repeater equipment

▶ Expected effects

• Apply to broadband mobile communication infra(back haul, front haul) 

providing technology

• Provide high-speed internet service(more than 10Gb/s speed per cable) to 

subscriber

• Improve competitiveness of domestic system price and get import-

substituting effect by CPRI compression technology that can be used to 

domestic mobile communication equipment company

• Since it includes worldwide standard technology, domestic companies can try 

overseas expansion by localization

▣ Applications and Effects

▣ Scope of Technology Transfer