FTTH - wyjaśnienie

Długość włókien różnica różnica w odległości między najbliższym i najdalszym ONU / ONT z OLT.

W GPON maksymalna różnicowa odległość światłowodu wynosi 20 km. Wpływa to na rozmiar okna określania odległości i zapewnia zgodność z [ITU-T G.983.1].

Zasięg logiczny jest definiowany jako maksymalna odległość, jaką można osiągnąć dla określonego systemu transmisji, niezależnie od budżetu optycznego. Zasięg logiczny to maksymalna odległość między ONU / ONT i OLT, z wyjątkiem ograniczenia warstwy fizycznej.

W GPON maksymalny zasięg logiczny określa się jako 60 km.

Średnie opóźnienie przesyłania sygnału jest średnią wartości opóźnień w górę i w dół między punktami odniesienia. Wartość ta jest określana przez pomiar opóźnienia w obie strony, a następnie dzieląc przez 2.

GPON musi obsługiwać usługi wymagające maksymalnego średniego opóźnienia przesyłania sygnału wynoszącego 1,5 ms. System GPON musi mieć maksymalny średni czas opóźnienia przesyłania sygnału mniejszy niż 1,5 ms między punktami odniesienia TV.

OAN to zestaw łączy dostępowych współużytkujących te same interfejsy sieciowe i obsługiwany przez optyczne systemy transmisji dostępu. OAN może zawierać wiele ODN podłączonych do tego samego OLT.

W kontekście PON, drzewo światłowodów w sieci dostępowej, uzupełnione rozdzielaczami mocy lub długości fali, filtrami lub innymi pasywnymi urządzeniami optycznymi.

Urządzenie, które kończy wspólny (główny) punkt końcowy ODN. Następnie implementuje protokół PON, taki jak zdefiniowany w [ITU-T G.984]; a następnie dostosowuje PONPDU do komunikacji w łączu w górę za pośrednictwem interfejsu usługi dostawcy.

OLT zapewnia funkcje zarządzania i konserwacji dla podrzędnych ODN i ONU.

Pojedyncze urządzenie abonenckie, które kończy dowolny z rozproszonych (liściowych) punktów końcowych ODN, implementuje protokół PON i dostosowuje PDU PON do interfejsów usług abonenckich. ONT jest szczególnym przypadkiem ONU.

Ogólny termin oznaczający urządzenie, które kończy dowolny z rozproszonych (liściowych) punktów końcowych ODN, implementuje protokół PON i dostosowuje PON PDU.

Zasięg fizyczny definiuje się jako maksymalną odległość fizyczną, jaką można osiągnąć dla konkretnego systemu przesyłowego. Ponieważ „Zasięg fizyczny” to maksymalna fizyczna odległość między ONU / ONT a OLT. Jednak w GPON, dwie opcje są zdefiniowane dla fizycznym zasięgiem: 10 kilometrów i 20 kilometrów. Zakłada się, że 10 km to maksymalna odległość, na której FP-LD może być używany w ONU dla dużych przepływności, takich jak 1,25 Gbit / s lub więcej.

Usługi FTTH są zdefiniowane jako usługi sieciowe wymagane przez operatorów. Usługa jest opisany przez nazwę, która jest wyraźnie uznana przez wszystkich, niezależnie od tego, czy jest to nazwa konstrukcji ramy lub ogólna nazwa.

GPON ma na prędkość transmisji większa niż lub równa 1,2 Gbit / s. W związku z tym GPON identyfikuje dwie kombinacje prędkości transmisji w następujący sposób:

• 1,2 Gbps w górę, 2,4 Gbps w dół

• 2,4 Gbps w górę, 2,4 Gbps w dół

Najważniejsza przepływność to 1,2 Gb / s, 2,4 Gb / s, co stanowi prawie wszystkie wdrożone i planowane wdrożenie systemów GPON.

Im wyższy współczynnik podziału jest w przypadku GPON, tym bardziej ekonomiczny jest z punktu widzenia kosztów. Jednak większy współczynnik podziału oznacza większą moc optyczną i podział pasma, co stwarza potrzebę zwiększenia budżetu mocy na wsparcie zasięgu fizycznego. Współczynniki podziału do 1:64 są realistyczne dla warstwy fizycznej, biorąc pod uwagę obecną technologię. Jednak, oczekując dalszej ewolucji modułów optycznych, warstwa TC musi uwzględnić proporcje podziału do 1: 128.

Zalety światłowodu -

• Bardzo długie odległości

• Mocny, elastyczny i niezawodny

• Umożliwia małą średnicę i lekkich kabli

• Bezpiecznie

• Odporność na zakłócenia elektromagnetyczne (EMI)

• Niższy koszt

Różne moduły / komponenty w technologii PON to:

• WDM sprzęgłowe

• Rozdzielacz 1 × N

• Światłowód i kabel

• Złącze

• ODF / Cabinet / Subrack

Aktywnymi modułami / komponentami w technologii PON są -

W OLT -

• Nadajnik laserowy (1490 nm) i

• Odbiorniki laserowe (1310 nm)

Do aplikacji CATV -

• Wzmacniacz laserowy (1550 nm) i

• EDFA do wzmacniania sygnału wideo

W ONU -

• Zasilanie / bateria dla ONU

• Nadajnik laserowy (1310 nm)

• Odbiorniki laserowe (1490 nm)

• Odbiorniki sygnału CATV (1550 nm)

Pełna forma GPON to - Gigabit Passive Optical Network

GPON to system optyczny dla sieci dostępowych, oparty na specyfikacji ITU-T serii G.984. Może ona stanowić 20 km dotrzeć z 28dB budżetu optycznego przy użyciu optyki klasy B + o 1:32 stosunku podziału.

Najbardziej znane funkcje GPON są wymienione poniżej.

Transmisja niższa -

• 2,4 Gb / s

• BW dla jednego ONT wystarcza do dostarczenia wielu sygnałów HDTV

• QOS pozwala na ruch wrażliwy na opóźnienia (głos)

Upstream transmisji -

• 1 24 Gb / s

• Minimalne BW może być zagwarantowane

• Niewykorzystane szczeliny czasowe można przypisać dużym użytkownikom

• QOS pozwala na ruch wrażliwy na opóźnienia (głos)

Standardy GPON bazują na poprzednich specyfikacjach BPON. Wszystkie specyfikacje te są wymienione poniżej -

• G.984.1 - W tym dokumencie opisano ogólne cechy pasywnej sieci optycznej Gigabit-Capable.

• G.984.2 - Ten dokument opisuje specyfikację Gigabit Passive Optical-Capable sieci fizycznej multimedialny-Dependent warstwy.

• G.984.3 - Ten dokument opisuje specyfikację warstwy konwergencji Gigabit Passive Optical-Capable sieci przesyłowej.

• G.984.3 - Ten dokument opisuje specyfikację warstwy konwergencji Gigabit Passive Optical-Capable sieci przesyłowej.

Systemy GPON mają zasadniczo te same fizyczne komponenty, które są skonfigurowane w taki sam sposób, jak w innych sieciach PON. Oczywiście, produkty opracowane dla systemów GPON są specjalnie zaprojektowane dla GPON i nie są wymienne z EPON lub narzędzi BPON.

Systemy GPON mają również wiele takich samych podstawowych możliwości, co inne systemy PON. Główne różnice w architekturze to GPON w przepustowości danych. Metody enkapsulacji Gigabit GPON umożliwiają przenoszenie różnorodnych usług, w tym ATM, głosu TDM i Ethernetu.

Jednym z podstawowych wymagań układu optycznego jest zapewnienie komponentów o wystarczającej pojemności, aby rozszerzyć sygnał optyczny do oczekiwanego zakresu. Istnieją trzy kategorie lub klasy komponentów oparte na mocy i czułości.

Klasy komponentów to:

• Optyka klasy A: od 5 do 20dB

• Optyka klasy B: od 10 do 25dB

• Optyka klasy C: od 15 do 30dB

Pełna forma EPON jest - Ethernet Passive Optical Network.

Pasywna sieć optyczna Ethernet (EPON) to hermetyzacja danych PON przez Ethernet i może oferować przepustowość od 1 Gb / s do 10 Gb / s. EPON jest zgodny z oryginalną architekturą PON. Tutaj DTE podłączony do pnia drzewa i nazywa się Optical Line Terminal (OLT).

Zwykle znajduje się u usługodawcy, a połączone gałęzie DTE drzewa nazywane są jednostką sieci optycznej (ONU), zlokalizowaną w lokalu subskrybenta. Sygnały z OLT przechodzą przez pasywny rozdzielacz, aby osiągnąć ONU i odwrotnie.

Wiele aplikacji PON wymagają wysokich QoS (np IPTV).

EPON pozostawia QoS na wyższych warstwach -

• VLAN tags

• P bitów lub DiffServ DSCP

Ponadto istnieje zasadnicza różnica między LLID a identyfikatorem portu -

• Zawsze jest 1 LLID na ONU

• Jest 1 Port-ID dla każdego portu wejściowego - tam może być wiele za ONU

• To sprawia, że QoS oparty na portach jest łatwy do wdrożenia w warstwie PON

Poniższa tabela wyjaśnia różnice między GPON i EPON.

Algorytm zaimplementowany w OLT, wykorzystujący komunikaty Report i Gate do zbudowania programu transmisyjnego i przekazania jednostek ONU, jest znany jako algorytm dynamicznej alokacji przepustowości (DBA).

Operacja EPON opiera się na MAC i ramek EPON Ethernet (GbE oparte na ramkach), ale potrzebne są rozszerzenia -

• PDU protokołu MultiPoint Control Protocol - jest to protokół kontroli implementujący wymaganą logikę.

• Emulacja punkt-punkt (uzgadnianie) - sprawia, że EPON wygląda jak łącze punkt-punkt, a MAC-y EPON mają pewne specjalne ograniczenia.

• Zamiast CSMA / CD, przesyłają po przyznaniu.

• Czas przechodzenia przez stos MAC musi być stały (± 16 bitów).

• Należy zachować dokładny czas lokalny.

Standardowe Ethernet rozpoczyna się zasadniczo zawartość wolnej 8B preambule -

• 7B naprzemiennych zer i jedynek 10101010

• 1B SFD 10101011

W celu ukrycia nowy nagłówek PON, EPON nadpisuje niektóre bajtów preambuły.

Ruch DS jest przesyłany do wszystkich jednostek ONU, więc szyfrowanie jest w zasadzie łatwe dla złośliwego użytkownika, aby przeprogramować ONU i przechwycić pożądane ramki. Ruch w USA nie jest widoczny dla innych jednostek ONU, więc szyfrowanie nie jest potrzebne. Nie uważajcie włóknem gwinciarki ponieważ EPON nie zapewnia standardową metodę szyfrowania, ale -

• Można uzupełnić protokołem IPsec lub MACsec.

• Wielu dostawców dodało zastrzeżone mechanizmy oparte na AES.

BPON stosowany mechanizm zwany ubijaniu - Churning był niski koszt rozwiązania sprzętowe (klucz 24b) z kilku luk bezpieczeństwa -

• Silnik był liniowy - prosty atak znanym tekstem

• Okazało się, że klucz 24b można uzyskać w 512 próbach

W związku z tym, G.983.3 dodany AES wsparcie - obecnie używana w GPON.

XPON to PON nowej generacji, który może obsługiwać przepływność do 10G. XPON można podzielić na dwie kategorie, tj. XG-PON1 i XG-PON2. XG-PON1 jest wstecznie kompatybilny z GPON, natomiast XG-PON2 jest całkowicie nowy rozwój.

Pełna forma WDM-PON to - WON-Length Division Multiplex PON.

W WDM-PON dla różnych ONT wymagana jest inna długość fali; ONT każdy dostaje ekskluzywną fali i cieszy zasobów pasma długości fali. Innymi słowy, WDM-PON działa na logicznej topologii Point to Multi Point (P2MP).

Pełna forma ODSM-PON jest - oportunistyczne i Dynamic Spectrum PON. W ODSM-PON sieć pozostaje niezmieniona CO do budynków użytkowników oprócz jednej zmiany, który jest aktywny rozdzielacz WDM. Rozdzielacz WDM będzie obecny między OLT i ONT, zastępując rozdzielacz pasywny. W ODSM-PON, downstream przyjmuje WDM, oznacza, że dane w kierunku ONT używają różnych długości fali dla różnych ONT i w górę, a ODSN-PON przyjmuje dynamiczną technologię TDMA + WDMA.

Poniższa tabela wyjaśnia standardy XGPON -

Poniższa tabela opisuje klasę mocy optycznej XG-PON.

W poniższej tabeli opisano zakres tłumienia dla klasy A, B i C zgodnie z ITU.

W poniższej tabeli przedstawiono zasięg transmisji OLT do klasy A, B, i C jak ITU.

W poniższej tabeli opisano szereg odbiorczy ONU dla klasy A, B, i C jak ITU.

W poniższej tabeli przedstawiono zakres przetwornika ONU dla klasy A, B, i C jak ITU.

W poniższej tabeli podano szereg odbiorczy OLT do klasy A, B, i C jak ITU.

Pojedyncze włókno zaczynające się od OLT jest dzielone przez pasywne rozdzielacze optyczne, aby obsłużyć 64 ONT klientów. Tego samego włókna są jednocześnie w dół strumienia (OLT kierunku ONT) i zewnętrzny (ONT do OLT) strumienie bitów mianowicie 2.488 Mb / 1490 nM. (1480 - okno 1500nm) i 1.244 Mb / 1310 nm (1260-1360nm okna) przez WDM (Wavelength Division Multiplexing) do dwustronnego (dwukierunkowym) operacji.

To samo pojedyncze włókno downstream transmisji z OLT do ONTs jest nadawany ze związkiem ONT akceptując jedynie ruch skierowany do niego. Upstream transmisji Time Division Multiple Access (TDMA), przy czym każdy ONT nadawania po kolei.

Sygnały telewizyjne (pochodzące z głowicy satelitarnej) są opcjonalnie emitowane na trzeciej długości fali optycznej 1550 nm na tym samym (lub dodatkowym) światłowodzie wprowadzonym do systemu FTTx za pośrednictwem podsystemu RF Overlay. Sygnał CATV może być sprzężony z sygnałem GPON po wzmocnieniu przez EDFA.

Sygnał CATV modulowanego RF na długości fali 1550 nm. Jest to wyciąg z funkcji Demux zbudowany wewnątrz ONT i kierowane do tyłu płaszczyzny połączenia serwisowego dla STB / TV.

Maksymalne dopuszczalne tłumienie mocy optycznej między portem optycznym OLT a wejściem ONT wynosi 28 dB przy wykorzystaniu tzw. Elementów sieci optycznej klasy B. ODN klasy A, B, i C są zróżnicowane głównie na „mocy nadajnika optycznego” i „przepływności czułości odbiornika optycznego. Klasa A daje najmniej optyczny budżet, a klasa C najwyższy, a pod względem kosztów oba są w tej samej kolejności. Aby uzyskać maksymalny współczynnik podziału 1:64, optyka klasy B jest powszechnie stosowana na zasadach komercyjnych.

Poniższe punkty wyjaśniają NGPON1 -

• Standard G.987 / G.988 XGPON został wydany w 2011 roku.

• To znormalizowane XGPON z 2.5Gbps upstream / downstream 10Gbps.

• GPON i XGPON używają różnych długości fali do współistnienia w jednej sieci.

Poniższe punkty wyjaśniają NGPON2 -

• Nie uważa kompatybilności z istniejącą siecią ODN, bardziej otwartym standardem technologii PON.

• Koncentruje się na WDM PON i 40G PON.