FTTH - objašnjenje

Razlika udaljenosti vlakana je razlika u udaljenosti između najbližeg i najudaljenijeg ONU / ONT od OLT-a.

U GPON-u je maksimalna diferencijalna udaljenost vlakana 20 km. To utječe na veličinu prozora za određivanje dometa i osigurava sukladnost s [ITU-T G.983.1].

Logički doseg definira se kao najveća udaljenost koja se može postići za određeni prijenosni sustav, bez obzira na optički proračun. Logički doseg je najveća udaljenost između ONU / ONT i OLT, osim ograničenja fizičkog sloja.

U GPON-u je maksimalni logički domet definiran kao 60 km.

Srednja odgoda prijenosa signala je prosjek vrijednosti kašnjenja uzvodne i nizvodne između referentnih točaka. Ova vrijednost se određuje mjerenjem kašnjenja u suprotnom putu i dijeljenjem sa 2.

GPON mora primiti usluge koje zahtijevaju maksimalno prosječno kašnjenje u prijenosu signala od 1,5 ms. GPON sustav mora imati maksimalno srednje vrijeme odgode prijenosa signala manje od 1,5 ms između referentnih točaka TV-a.

OAN je skup pristupnih veza koje dijele ista sučelja na strani mreže i podržavaju ih optički pristupni prijenosni sustavi. OAN može uključivati određeni broj ODN-ova spojenih na isti OLT.

U kontekstu PON-a, stablo optičkih vlakana u pristupnoj mreži, dopunjeno razdjelnicima snage ili valne duljine, filtrima ili drugim pasivnim optičkim uređajima.

Uređaj koji prekida zajedničku (korijensku) krajnju točku ODN-a. Zatim implementira PON protokol kakav je definiran u [ITU-T G.984]; a zatim prilagođava PONPDU za uzlaznu komunikaciju preko davatelja usluga sučelja.

OLT pruža funkcije upravljanja i održavanja za poduprti ODN i ONU.

Pojedini pretplatnički uređaj koji ukida bilo koju od distribuiranih (lisnih) krajnjih točaka ODN-a, implementira PON protokol i prilagođava PD PDU pretplatničkim servisnim sučeljima. ONT je poseban slučaj ONU-a.

Općeniti izraz koji označava uređaj koji ukida bilo koju od distribuiranih (lisnih) krajnjih točaka ODN-a, implementira PON protokol i prilagođava PD PDU.

Fizički doseg definira se kao najveća fizička udaljenost koja se može postići za određeni prijenosni sustav. Budući da je "fizički doseg" najveća fizička udaljenost između ONU / ONT i OLT-a. Međutim, u GPON-u definirane su dvije mogućnosti za fizički doseg: 10 km i 20 km. Pretpostavlja se da je 10 km najveća udaljenost preko koje se FP-LD može koristiti u ONU za velike brzine bita kao što su 1,25 Gbit / s ili više.

Usluge u FTTH definirane su kao mrežna usluga koju zahtijevaju operateri. Usluga je opisana imenom koje svi jasno prepoznaju, bez obzira na to je li naziv strukture okvira ili općenito ime.

GPON ima za cilj brzine prijenosa veće ili jednake 1,2 Gbit / s. U skladu s tim, GPON identificira dvije kombinacije brzina prijenosa na sljedeći način -

• 1.2 Gbps gore, 2.4 Gbps dolje

• 2.4 Gbps gore, 2.4 Gbps dolje

Najvažnija brzina prijenosa je 1.2 Gbps, a 2.4 Gbps dolje, što čini gotovo sve implementirane i planirane implementacije GPON sustava.

Što je omjer podijeljenosti GPON-a veći, on je ekonomičniji iz troškovne perspektive. Međutim, veći omjer razdvajanja podrazumijeva veću optičku snagu i raspodjelu propusne širine, što stvara potrebu za povećanim proračunom snage za podršku fizičkom dosegu. Omjer razdvajanja do 1:64 realni je za fizički sloj, s obzirom na trenutnu tehnologiju. No, predviđajući nastavak evolucije optičkih modula, TC sloj mora razmotriti omjere podijeljenosti do 1: 128.

Prednosti optičkih vlakana -

• Vrlo velike udaljenosti

• Snažan, fleksibilan i pouzdan

• Omogućuje kabele malog promjera i lagane težine

• Sigurno i osigurano

• Imuni na elektromagnetske smetnje (EMI)

• Niža cijena

Različiti moduli / komponente u PON tehnologiji su -

• WDM spojnica

• 1 × N Razdjelnik

• Optička vlakna i kabel

• konektor

• ODF / vlada / Subrack

Aktivni moduli / komponente u PON tehnologiji su -

U OLT -

• Laserski odašiljač (1490 nm) i

• Laserski prijemnici (1310 nm)

Za CATV aplikaciju -

• Lasersko pojačalo (1550 nm) i

• EDFA za pojačavanje video signala

U ONU -

• Napajanje / baterija za ONU

• Laserski odašiljač (1310 nm)

• Laserski prijemnici (1490 nm)

• Prijemnici za CATV signal (1550 nm)

Potpuni oblik GPON-a je - Gigabit pasivna optička mreža

GPON je optički sustav za pristupne mreže temeljen na ITU-T specifikacijama serije G.984. Može osigurati domet od 20 km s optičkim proračunom od 28 dB koristeći optiku klase B + s razdjelnim omjerom 1:32.

Najčešće poznate značajke GPON-a navedene su u nastavku.

Nizvodni prijenos -

• 2.4Gbps

• BW za jedan ONT dovoljan je za opskrbu više HDTV signala

• QOS omogućuje kašnjenje osjetljivo na promet (glas)

Prijenosni prijenos -

• 1 24Gbps

• Minimalna BW može biti zagarantovana

• Neiskorišteni vremenski intervali mogu se dodijeliti teškim korisnicima

• QOS omogućuje kašnjenje osjetljivo na promet (glas)

GPON standardi nadolaze se na prethodne BPON specifikacije. Sve su specifikacije navedene u nastavku -

• G.984.1 - Ovaj dokument opisuje opće karakteristike Gigabitno sposobne pasivne optičke mreže.

• G.984.2 - Ovaj dokument opisuje specifikaciju sloja ovisnog o fizičkom mediju koji ovisi o gigabitnim optičkim mrežama.

• G.984.3 - Ovaj dokument opisuje specifikaciju sloja konvergentnog sloja za prijenos pasivne optičke mreže Gigabit koji je sposoban.

• G.984.3 - Ovaj dokument opisuje specifikaciju sloja konvergentnog sloja za prijenos pasivne optičke mreže Gigabit koji je sposoban.

GPON sustavi imaju u osnovi iste fizičke komponente koje su konfigurirane na isti način kao u ostalim PON mrežama. Naravno, proizvodi razvijeni za GPON sustave posebno su dizajnirani za GPON i nisu zamjenjivi s EPON ili BPON zupčanikom.

GPON sustavi također imaju mnoge iste osnovne mogućnosti kao i drugi PON sustavi. Glavne razlike u arhitekturi su GPON u protoku podataka. Gigabit GPON enkapsulacijske metode omogućuju nošenje različitih usluga, uključujući ATM, TDM glas i Ethernet.

Jedan od osnovnih zahtjeva optičkog sustava jest osigurati komponentama dovoljno kapaciteta za proširenje optičkog signala do očekivanog raspona. Postoje tri kategorije ili klase komponenti koje se temelje na snazi i osjetljivosti.

Klase komponenti su -

• Optika Klase A: 5 do 20dB

• Optika klase B: 10 do 25dB

• Optika Klase C: 15 do 30dB

Potpuni oblik EPON-a je - Ethernet pasivna optička mreža.

Ethernet pasivna optička mreža (EPON) je PON enkapsuliranje podataka s Ethernetom i može ponuditi 1 Gbps do 10 Gbps kapaciteta. EPON slijedi originalnu arhitekturu PON-a. Ovdje se DTE povezao s deblom stabla i nazvao se kao optički linijski terminal (OLT).

Obično se nalazi kod davatelja usluga, a povezane DTE grane stabla nazivaju se optička mrežna jedinica (ONU) koja se nalazi u prostorijama pretplatnika. Signali iz OLT-a prolaze kroz pasivni razdjelnik za postizanje ONU i obrnuto.

Mnogo PON aplikacija zahtijeva visok QoS (npr. IPTV).

EPON ostavlja QoS na višim slojevima -

• VLAN oznake

• P bitovi ili DiffServ DSCP

Uz to, postoji ključna razlika između LLID-a i Port-ID-a -

• Uvijek postoji 1 LLID po ONU

• Postoji 1 ulazni ID po ulaznom priključku - može ih biti mnogo po ONU

• Zbog toga je QoS sa sjedištem u luci jednostavan za implementaciju na sloju PON

Sljedeća tablica objašnjava razliku između GPON-a i EPON-a.

Algoritam implementiran u OLT, koji koristi Report i Gate poruke za izgradnju programa za prijenos i prosljeđivanje ONU-a poznat je kao algoritam dinamičke raspodjele propusnosti (DBA).

Operacija EPON temelji se na Ethernet MAC i EPON okvirima (temeljenim na GbE okvirima), ali potrebna su proširenja -

• PDP-ovi MultiPoint Control Protocol - Ovo je upravljački protokol koji implementira potrebnu logiku.

• Emulacija od točke do točke (pomirenje) - Zbog toga EPON izgleda kao veza između točke i točke, a EPON MAC-ovi imaju određena ograničenja.

• Umjesto CSMA / CD, emitiraju se kada im je odobreno.

• Vrijeme kroz MAC snop mora biti konstantno (± 16 bitnih trajanja).

• Mora se održavati točno lokalno vrijeme.

Standardni Ethernet započinje s 8B preambulom bez sadržaja -

• 7B naizmjeničnih i nula 10101010

• 1B SFD 10101011

Kako bi sakrio novo PON zaglavlje, EPON prepisuje neke od bajtova preambule.

DS promet emitira se na sve ONU uređaje, tako da je šifriranje zlonamjernom korisniku u osnovi jednostavno reprogramirati ONU i snimiti željene okvire. Američki promet ne vide ostali ONU-ovi, tako da šifriranje nije potrebno. Nemojte razmotriti pretvarače vlakana jer EPON ne pruža nijedan standardni način šifriranja, ali -

• Može se nadopuniti s IPsec ili MACsec.

• Mnogi su dobavljači dodali vlasničke mehanizme temeljene na AES-u.

BPON je koristio mehanizam koji se zove "churning" - Churning je jeftino hardversko rješenje (tipka 24b) s nekoliko sigurnosnih nedostataka -

• Motor je bio linearan - jednostavan napad poznatog teksta

• Pokazalo se da je tipka 24b dostupna u 512 pokušaja

Stoga je G.983.3 dodao AES podršku - koja se sada koristi u GPON-u.

XPON je PON generacije sljedeće generacije, koja može podržati brzinu prijenosa podataka do 10G. XPON se može podijeliti u dvije kategorije, tj. XG-PON1 i XG-PON2. XG-PON1 je kompatibilan s GPON-om unatrag, dok je XG-PON2 potpuno novi razvoj.

Potpuni oblik WDM-PON je - Podjela valne duljine Multiplex PON.

U WDM-PON-u potrebna je različita valna duljina za različite ONT; svaki ONT dobiva ekskluzivnu valnu duljinu i uživa u širini pojasa valne duljine. Drugim riječima, WDM-PON djeluje na logičkoj topologiji Point-to-Multi (P2MP).

Potpuni oblik ODSM-PON je - opportunistički spektar i dinamički PON. U ODSM-PON, mreža ostaje nepromijenjena od CO do korisničkih prostora osim jedne promjene, koja je aktivna WDM razdjelnica. WDM razdjelnik će biti tamo između OLT i ONT koji zamjenjuje pasivni razdjelnik. U ODSM-PON, nizvodno prihvaća WDM, znači da podaci prema ONT koriste različite valne duljine za različite ONT, a uzvodno, a ODSN-PON prihvaća dinamičku TDMA + WDMA tehnologiju.

Sljedeća tablica objašnjava XGPON standarde -

Sljedeća tablica opisuje XG-PON optički razred snage.

Sljedeća tablica opisuje raspon prigušenja za klase A, B i C prema ITU-u.

Sljedeća tablica objašnjava raspon OLT prijenosa za klase A, B i C prema ITU-u.

Sljedeća tablica objašnjava raspon prijemnika ONU za klase A, B i C prema ITU.

Sljedeća tablica objašnjava raspon odašiljača ONU za klase A, B i C prema ITU.

Sljedeća tablica opisuje raspon OLT prijemnika za klase A, B i C prema ITU.

Pojedinačno vlakno koje započinje od OLT-a razdvaja se kroz pasivne optičke razdjelnike kako bi se poslužilo 64 ONT-ove prostorije. Ista vlakna nose i nizvodne (OLT prema ONT) i uzvodne (ONT prema OLT) bitne struje, tj., 2.488 Mbps / 1490 nm (prozor 1480 - 1500nm) i 1.244 Mbps / 1310 nm (prozor 1260-1360nm) kroz WDM (Multiplexing Division Wavelength Division) za dvostrani (dvosmjerni) rad.

Isti pojedinačni prijenos vlakana nizvodno od OLT-a do ONT-a emitira se s ONT prihvaćajući samo promet koji mu je upućen. Prijenos uzvodno je vremenski odjel s višestrukim pristupom (TDMA), pri čemu je svaki ONT odabran zauzvrat.

TV signali (izvedeni iz satelitskog naglavka) mogu se emitirati na trećoj optičkoj valnoj duljini od 1550 nm na istom (ili dodatnom) vlaknu unesenom u FTTx sustav preko RF podsustava. CATV signal se može povezati s GPON signalom nakon pojačanja EDFA.

RF CATV signali modulirani su na valnu duljinu 1550 nm. Ekstrahira se pomoću Demux funkcije ugrađene u ONT i preusmjerava na stražnju ravninu servisne veze za STB / TV.

Najveće dopušteno prigušivanje optičke snage između OLT optičkog priključka na ONT ulaz iznosi 28 dB koristeći takozvane elemente optičke mreže klase B. ODN klase A, B i C razlikuju se uglavnom na osnovu „optičke izlazne snage odašiljača“ i „osjetljivosti na brzinu optičkog prijemnika. Klasa A daje najmanje optički proračun, a klasa C najveći, dok su troškovno prihvatljivi obje u istom redoslijedu. Za maksimalni omjer razdvajanja 1:64, optika Klase B obično se primjenjuje na komercijalnoj osnovi.

Sljedeće točke objašnjavaju NGPON1 -

• Standard G.987 / G.988 XGPON objavljen je 2011. godine.

• Standardizirao je XGPON uz 2.5Gbps uzvodno / 10Gbps nizvodno.

• GPON i XGPON koriste različite valne duljine za suživot u jednoj mreži.

Sljedeće točke objašnjavaju NGPON2 -

• Ne smatra kompatibilnim s postojećom ODN mrežom, otvorenijim standardom PON tehnologije.

• Usredotočuje se na WDM PON i 40G PON.