FTTH - explicație

Distanța diferențială a fibrei este diferența dintre distanța dintre cel mai apropiat și cel mai îndepărtat ONU / ONT de la OLT.

În GPON, distanța maximă a fibrei diferențiale este de 20 km. Aceasta afectează dimensiunea ferestrei variate și asigură conformitatea cu [UIT-T G.983.1].

Abordarea logică este definită ca distanța maximă care poate fi atinsă pentru un anumit sistem de transmisie, indiferent de bugetul optic. Distanța logică este distanța maximă dintre ONU / ONT și OLT, cu excepția limitării stratului fizic.

În GPON, distanța maximă logică este definită ca 60 km.

Întârzierea de transfer a semnalului mediu este media valorilor de întârziere în amonte și în aval între punctele de referință. Această valoare este determinată prin măsurarea întârzierii dus-întors și apoi împărțirea la 2.

GPON trebuie să găzduiască serviciile care necesită o întârziere de transfer maximă a semnalului de 1,5 ms. Un sistem GPON trebuie să aibă o durată medie de întârziere a transferului semnalului de mai puțin de 1,5 m între punctele de referință TV.

OAN este setul de legături de acces care împărtășesc aceleași interfețe din partea rețelei și sunt suportate de sisteme de transmisie de acces optic. OAN poate include un număr de ODN conectate la același OLT.

În context PON, un arbore de fibre optice din rețeaua de acces, completat cu divizori de putere sau de lungime de undă, filtre sau alte dispozitive optice pasive.

Un dispozitiv care pune capăt finalului comun (rădăcină) al unui ODN. Apoi implementează un protocol PON, cum este cel definit de [UIT-T G.984]; apoi adaptează PONPDU-urile pentru comunicațiile pe legătura în sus pe interfața de servicii a furnizorului.

OLT oferă funcții de gestionare și întreținere pentru ODN și ONU subsemnate.

Un dispozitiv abonat unic care încheie oricare dintre punctele finale distribuite (frunze) ale unui ODN, implementează un protocol PON și adaptează PDU-urile PON la interfețele de serviciu ale abonaților. Un ONT este un caz special al unui ONU.

Un termen generic care denotă un dispozitiv care încheie oricare dintre punctele finale (frunze) distribuite ale unui ODN, implementează un protocol PON și adaptează PON PDU.

Abordarea fizică este definită ca distanța fizică maximă care poate fi atinsă pentru un anumit sistem de transmisie. Întrucât „Reactiv fizic” este distanța fizică maximă dintre ONU / ONT și OLT. Cu toate acestea, în GPON, două opțiuni sunt definite pentru atingerea fizică: 10 km și 20 km. Se presupune că 10 km este distanța maximă peste care FP-LD poate fi utilizat în ONU pentru rate mari de biți, cum ar fi 1,25 Gbit / s sau mai mare.

Serviciile din FTTH sunt definite ca un serviciu de rețea solicitat de operatori. Serviciul este descris de un nume care este clar recunoscut de toată lumea, indiferent dacă este vorba de un nume de structură de cadru sau un nume general.

GPON vizează viteze de transmisie mai mari sau egale cu 1,2 Gbit / s. În consecință, GPON identifică două combinații de viteză de transmisie după cum urmează -

• 1,2 Gbps în sus, 2,4 Gbps în jos

• 2,4 Gbps în sus, 2,4 Gbps în jos

Cea mai importantă rată de biți este de 1,2 Gbps în sus, de 2,4 Gbps, reprezentând aproape toată desfășurarea și planificarea sistemelor GPON.

Cu cât raportul de divizare este mai mare pentru GPON, cu atât este mai economic din perspectiva costurilor. Cu toate acestea, un raport de divizare mai mare implică o divizare mai mare a puterii optice și a lățimii de bandă, ceea ce creează necesitatea unui buget de putere crescut pentru a susține atingerea fizică. Raporturile de divizare de până la 1:64 sunt realiste pentru stratul fizic, dată fiind tehnologia actuală. Cu toate acestea, anticipând evoluția continuă a modulelor optice, stratul TC trebuie să ia în considerare raporturi divizate până la 1: 128.

Beneficiile fibrei optice -

• Distanțe foarte lungi

• Puternic, flexibil și de încredere

• Permite cabluri cu diametru mic și greutate ușoară

• Sigur și sigur

• Imun la interferențe electromagnetice (EMI)

• Cost scăzut

Diferite module / componente în tehnologia PON sunt -

• Cuplaj WDM

• 1 × N Splitter

• Fibră optică și cablu

• Conector

• ODF / Cabinet / subrack

Modulele / componentele active din tehnologia PON sunt -

În OLT -

• Transmițător cu laser (1490-nm) și

• Receptoare laser (1310-nm)

Pentru aplicația CATV -

• Amplificator laser (1550-nm) și

• EDFA pentru amplificarea semnalului video

În ONU -

• Putere / Baterie pentru ONU

• Transmițător cu laser (1310-nm)

• Receptoare laser (1490-nm)

• Receptoare pentru semnal CATV (1550-nm)

Forma completă de GPON este - Gigabit Passive Optical Network

GPON este un sistem optic pentru rețelele de acces, bazat pe specificațiile ITU-T seria G.984. Poate oferi o distanță de 20 km cu un buget optic de 28dB prin utilizarea opticii clasei B + cu raport de împărțire 1:32.

Cele mai cunoscute caracteristici ale GPON sunt listate mai jos.

Transmisie în aval -

• 2.4Gbps

• BW pentru un ONT este suficient pentru a furniza mai multe semnale HDTV

• QOS permite trafic sensibil la întârziere (voce)

Transmisie în amonte -

• 1 24Gbps

• BW minim pot fi garantate

• Intervalele de timp neutilizate pot fi atribuite utilizatorilor grei

• QOS permite trafic sensibil la întârziere (voce)

Standardele GPON se bazează pe specificațiile BPON anterioare. Aceste specificații sunt enumerate mai jos -

• G.984.1 - Acest document descrie caracteristicile generale ale rețelei optice pasive pasibile Gigabit.

• G.984.2 - Acest document descrie rețeaua optică pasivă-capabilă Gigabit - specificația stratului dependent de medii fizice.

• G.984.3 - Acest document descrie specificația stratului de convergență a transmisiei de rețea optică pasivă Gigabit-Capable.

• G.984.3 - Acest document descrie specificația stratului de convergență a transmisiei de rețea optică pasivă Gigabit-Capable.

Sistemele GPON au în esență aceleași componente fizice care sunt configurate în același mod ca și în alte rețele PON. Desigur, produsele dezvoltate pentru sistemele GPON sunt concepute special pentru GPON și nu sunt schimbabile cu angrenajul EPON sau BPON.

Sistemele GPON au, de asemenea, multe din aceleași capacități de bază ca și alte sisteme PON. Principalele diferențe în arhitectură sunt GPON în traficul de date. Metodele Gigabit GPON de încapsulare permit transportarea unei varietăți de servicii, inclusiv ATM, voce TDM și Ethernet.

Una dintre cerințele de bază ale unui sistem optic este de a furniza componente cu o capacitate suficientă pentru a extinde semnalul optic la domeniul scontat. Există trei categorii sau clase de componente care se bazează pe putere și sensibilitate.

Clasele de componente sunt -

• Optică clasa A: 5 până la 20dB

• Optica clasei B: 10 - 25dB

• Optică clasa C: 15 până la 30 dB

Forma completă de EPON este - Rețea optică pasivă Ethernet.

Rețeaua optică pasivă Ethernet (EPON) este o PON care încapsulează datele cu Ethernet și poate oferi capacitate de la 1 Gbps până la 10 Gbps. EPON urmărește arhitectura originală a unui PON. Aici, DTE-ul s-a conectat la trunchiul copacului și a fost numit ca Optical Line Terminal (OLT).

Acesta este de obicei localizat la furnizorul de servicii, iar ramurile DTE conectate ale arborelui se numesc Optical Network Unit (ONU), situate în spațiile abonatului. Semnalele de la OLT trec printr-un splitter pasiv pentru a atinge ONU și invers.

Multe aplicații PON necesită QoS ridicate (de exemplu, IPTV).

EPON lasă QoS în straturi superioare -

• Etichete VLAN

• Biți P sau DSCP DiffServ

În plus, există o diferență crucială între LLID și Port-ID -

• Există întotdeauna 1 LLID per ONU

• Există 1 port-ID pentru fiecare port de intrare - pot fi multe pentru fiecare ONU

• Acest lucru face QoS bazat pe port simplu de implementat la nivelul PON

Următorul tabel explică diferența dintre GPON și EPON.

Un algoritm implementat în OLT, care utilizează mesaje Raport și Poartă pentru a construi un program de transmisie și a trece ONU-urile este cunoscut ca algoritm de alocare a lățimii de bandă (DBA).

Operația EPON se bazează pe cadrele Ethernet MAC și EPON (bazate pe cadre GbE), dar sunt necesare extensii -

• PDU-uri MultiPoint Control Protocol - Acesta este protocolul de control care implementează logica necesară.

• Emulația punct la punct (reconciliere) - Acest lucru face ca EPON să pară o legătură punct-la-punct și MAC-urile EPON au unele constrângeri speciale.

• În loc de CSMA / CD, acestea transmit atunci când sunt acordate.

• Timpul prin stiva MAC trebuie să fie constant (± durate de 16 biți).

• Trebuie să se mențină ora locală exactă.

Ethernet standard începe cu un preambul 8B fără conținut esențial -

• 7B dintre cele alternative și zerourile 10101010

• 1B din SFD 10101011

Pentru a ascunde noul antet PON, EPON suprascrie o parte din octeții preambulului.

Traficul DS este transmis tuturor ONU-urilor, astfel încât criptarea este esențial pentru un utilizator rău intenționat să reprograma ONU și să capteze cadre dorite. Traficul din SUA nu este văzut de alte ONU, deci nu este necesară criptarea. Nu luați în considerare butonii de fibre, deoarece EPON nu oferă nicio metodă de criptare standard, dar -

• Se poate suplimenta cu IPsec sau MACsec.

• Mulți furnizori au adăugat mecanisme AES bazate pe proprietăți.

BPON a folosit un mecanism numit agitatie - arderea a fost o soluție hardware cu costuri mici (cheie 24b) cu mai multe defecte de securitate -

• Motorul era liniar - atac de text cunoscut simplu

• Tasta 24b s-a dovedit a fi derivabilă în 512 încercări

Prin urmare, G.983.3 a adăugat suport AES - utilizat acum în GPON.

XPON este următoarea generație PON, care poate suporta o rată de date de până la 10G. XPON poate fi împărțit în două categorii, adică XG-PON1 și XG-PON2. XG-PON1 este compatibil cu GPON, în timp ce XG-PON2 este o dezvoltare complet nouă.

Forma completă de WDM-PON este - Divizia de multipunctură PON pentru lungimea de undă.

În WDM-PON, este necesară o lungime de undă diferită pentru diferite ONT; fiecare ONT primește o lungime de undă exclusivă și se bucură de resursele de lățime de bandă ale lungimii de undă. Cu alte cuvinte, WDM-PON funcționează pe o topologie logică Point to Multi Point (P2MP).

Forma completă de ODSM-PON este - Spectrul oportunist și PON dinamic. În ODSM-PON, rețeaua rămâne neschimbată de la CO la spațiile utilizatorului, cu excepția unei modificări, care este un splitter WDM activ. Un splitter WDM va fi acolo între OLT și ONT înlocuind divizorul pasiv. În ODSM-PON, avalul adoptă WDM, înseamnă că datele către ONT utilizează lungimea de undă diferită pentru diferite ONT și în amonte și ODSN-PON adoptă tehnologia TDMA + WDMA dinamică.

Următorul tabel explică standardele XGPON -

Următorul tabel descrie clasa de putere optică XG-PON.

Următorul tabel descrie intervalul de atenuare pentru clasele A, B și C conform ITU.

Următorul tabel explică intervalul de transmisie OLT pentru clasele A, B și C, conform UIT.

Următorul tabel explică gama de receptori ONU pentru clasele A, B și C, conform ITU.

Următorul tabel explică intervalul emițătorului ONU pentru clasele A, B și C, conform ITU.

Următorul tabel descrie gama de receptori OLT pentru clasele A, B și C, conform ITU.

Fibra unică pornind de la OLT este împărțită prin divizoare optice pasive pentru a servi 64 de ONT-uri premise pentru clienți. Aceeași fibră poartă atât fluxurile în jos (OLT spre ONT), cât și fluxurile de biți în amonte (ONT spre OLT), 2.488 Mbps / 1490 nm (fereastră 1480 - 1500 nm) și 1.244 Mbps / 1310 nm (fereastra 1260-1360nm) prin WDM (diviziunea de undă multiplexare) pentru funcționare duplex (bidirecțional).

Aceeași transmisie în aval de o singură fibră de la OLT la ONT-uri este transmisă cu un ONT acceptând doar traficul adresat acestuia. Transmisia în amonte este accesul multiplu al Diviziunii de Timp (TDMA) cu fiecare ONT care transmite la rândul său.

Semnalele TV (derivate dintr-un capăt de satelit) sunt difuzate opțional pe a treia lungime de undă optică de 1550 nm pe aceeași (sau suplimentară) fibră introdusă în sistemul FTTx printr-un sub-sistem RF Overlay. Semnalul CATV poate fi cuplat cu semnal GPON după amplificare de către EDFA.

Semnalele RF CATV au fost modulate pe lungimea de undă de 1550 nm. Este extras printr-o funcție Demux, construită în interiorul ONT și dirijată către conexiunea de serviciu înapoi pentru STB / TV.

Puterea maximă admisă de atenuare între portul optic OLT la intrarea ONT este de 28 dB folosind așa numitele elemente de rețea optică de clasă B. Clasa A, B și C ODN sunt diferențiate în principal pe „puterea de emisie optică a transmițătorului” și „sensibilitatea receptorului optic cu rată de biți. Clasa A oferă bugetul cel mai puțin optic, iar clasa C, cea mai mare, în timp ce ambii sunt în aceeași ordine. Pentru un raport de împărțire maximă de 1:64, optica de clasă B este de obicei implementată pe bază comercială.

Următoarele puncte explică NGPON1 -

• Standardul G.987 / G.988 XGPON au fost lansate în 2011.

• A standardizat XGPON cu 2,5Gbps în amonte / 10Gbps în aval.

• GPON și XGPON folosesc diferite lungimi de undă pentru a coexista într-o singură rețea.

Următoarele puncte explică NGPON2 -

• Nu consideră compatibilitatea cu rețeaua ODN existentă, un standard mai deschis al tehnologiei PON.

• Se concentrează asupra WDM PON și 40G PON.