FTTH - Pertanyaan Wawancara

Fiber to the Home (FTTH) adalah solusi akses serat tertinggi di mana setiap pelanggan terhubung ke serat optik. Opsi penerapan yang dibahas dalam tutorial ini didasarkan pada jalur serat optik lengkap dari OLT hingga ke lokasi pelanggan. Pilihan ini memungkinkan penyediaan layanan dan konten bandwidth tinggi untuk setiap pelanggan dan memastikan bandwidth maksimum untuk kebutuhan layanan baru di masa mendatang. Oleh karena itu, opsi Hibrid yang melibatkan jaringan infrastruktur 'sebagian' serat dan 'sebagian' tembaga tidak disertakan.

Jarak serat diferensial adalah selisih jarak antara ONU / ONT terdekat dan terjauh dari OLT.

Di GPON, jarak serat diferensial maksimum adalah 20 km. Hal ini mempengaruhi ukuran jendela rentang dan memenuhi [ITU-T G.983.1].

Jangkauan logis didefinisikan sebagai jarak maksimum yang dapat dicapai untuk sistem transmisi tertentu, berapa pun anggaran optiknya. Jangkauan logis adalah jarak maksimum antara ONU / ONT dan OLT kecuali untuk batasan lapisan fisik.

Di GPON, jangkauan logis maksimum didefinisikan sebagai 60 km.

Rata-rata penundaan transfer sinyal adalah rata-rata nilai penundaan hulu dan hilir antara titik referensi. Nilai ini ditentukan dengan mengukur penundaan bolak-balik dan kemudian membaginya dengan 2.

GPON harus mengakomodasi layanan yang memerlukan penundaan transfer sinyal rata-rata maksimum 1,5 ms. Sistem GPON harus memiliki rata-rata Waktu Tunda Transfer Sinyal kurang dari 1,5 md antara titik referensi TV.

OAN adalah sekumpulan tautan akses yang berbagi antarmuka sisi jaringan yang sama dan didukung oleh sistem transmisi akses optik. OAN mungkin menyertakan sejumlah ODN yang terhubung ke OLT yang sama.

Dalam konteks PON, pohon serat optik di jaringan akses, dilengkapi dengan pemisah daya atau panjang gelombang, filter, atau perangkat optik pasif lainnya.

Perangkat yang mengakhiri titik akhir umum (akar) dari ODN. Kemudian mengimplementasikan protokol PON seperti yang ditentukan oleh [ITU-T G.984]; dan kemudian mengadaptasi PONPDU untuk komunikasi uplink melalui antarmuka layanan penyedia.

OLT menyediakan fungsi manajemen dan pemeliharaan untuk ODN dan ONU yang disubstitusi.

Perangkat pelanggan tunggal yang menghentikan salah satu titik akhir terdistribusi (daun) dari ODN, mengimplementasikan protokol PON, dan mengadaptasi PDU PON ke antarmuka layanan pelanggan. ONT adalah kasus khusus ONU.

Istilah umum yang menunjukkan perangkat yang menghentikan salah satu titik akhir terdistribusi (daun) dari ODN, mengimplementasikan protokol PON, dan mengadaptasi PON PDU.

Jangkauan fisik didefinisikan sebagai jarak fisik maksimum yang dapat dicapai untuk sistem transmisi tertentu. Karena, 'Jangkauan Fisik' adalah jarak fisik maksimum antara ONU / ONT dan OLT. Namun, di GPON, dua opsi ditetapkan untuk jangkauan fisik: 10 km, dan 20 km. Diasumsikan bahwa 10 km adalah jarak maksimum di mana FP-LD dapat digunakan dalam ONU untuk bit rate tinggi seperti 1,25 Gbit / s atau lebih.

Layanan di FTTH didefinisikan sebagai layanan jaringan yang dibutuhkan oleh operator. Layanan dijelaskan dengan nama yang dikenali dengan jelas oleh semua orang, terlepas dari apakah itu nama struktur bingkai atau nama umum.

GPON bertujuan untuk kecepatan transmisi lebih dari atau sama dengan 1.2 Gbit / s. Karenanya, GPON mengidentifikasi dua kombinasi kecepatan transmisi sebagai berikut -

• 1,2 Gbps naik, 2,4 Gbps turun
• 2,4 Gbps naik, 2,4 Gbps turun

Kecepatan bit yang paling penting adalah 1,2 Gbps naik, 2,4 Gbps turun, yang merupakan hampir semua penyebaran sistem GPON yang diterapkan dan direncanakan.

Semakin besar rasio pemisahan untuk GPON, semakin ekonomis dari segi biaya. Namun, rasio pemisahan yang lebih besar menyiratkan pemisahan daya optik dan bandwidth yang lebih besar, yang menciptakan kebutuhan akan anggaran daya yang ditingkatkan untuk mendukung jangkauan fisik. Rasio pemisahan hingga 1:64 realistis untuk lapisan fisik, mengingat teknologi saat ini. Namun, untuk mengantisipasi evolusi modul optik yang berkelanjutan, lapisan TC harus mempertimbangkan rasio pemisahan hingga 1: 128.

Manfaat serat optik -

• Jarak yang sangat jauh
• Kuat, fleksibel, dan andal
• Memungkinkan kabel berdiameter kecil dan ringan
• Aman dan nyaman
• Kebal terhadap gangguan elektromagnetik (EMI)
• Biaya rendah

Berbagai modul / komponen dalam teknologi PON adalah -

• Coupler WDM
• Pembagi 1 × N
• Serat optik dan kabel
• Connector
• ODF/Cabinet/Subrack

Modul / komponen aktif dalam teknologi PON adalah -

In OLT −

• Pemancar laser (1490-nm) dan
• Penerima laser (1310-nm)

For CATV application −

• Penguat laser (1550-nm) dan
• EDFA untuk memperkuat sinyal video

In ONU −

• Daya / Baterai untuk ONU
• Pemancar laser (1310-nm)
• Penerima laser (1490-nm)
• Penerima untuk sinyal CATV (1550-nm)

Bentuk lengkap GPON adalah - Gigabit Passive Optical Network

GPON adalah Sistem Optik untuk Jaringan Akses, berdasarkan spesifikasi ITU-T seri G.984. Ini dapat memberikan jangkauan 20 km dengan anggaran optik 28dB dengan menggunakan optik kelas B + dengan rasio split 1:32.

Fitur GPON yang paling umum adalah seperti yang tercantum di bawah ini.

Downstream transmission −

• 2.4Gbps
• BW untuk satu ONT cukup untuk memasok beberapa sinyal HDTV
• QOS memungkinkan penundaan lalu lintas sensitif (suara)

Upstream transmission −

• 1 24Gbps
• BW minimum dapat dijamin
• Slot waktu yang tidak digunakan dapat ditetapkan untuk pengguna berat
• QOS memungkinkan penundaan lalu lintas sensitif (suara)

Standar GPON dibangun di atas spesifikasi BPON sebelumnya. Semua spesifikasi ini tercantum di bawah -

• G.984.1 - Dokumen ini menjelaskan karakteristik umum Jaringan Optik Pasif yang Mampu Gigabit.

• G.984.2 - Dokumen ini menjelaskan spesifikasi lapisan Tergantung media Fisik yang Mampu Gigabit-Capable Passive-media.

• G.984.3 - Dokumen ini menjelaskan spesifikasi lapisan konvergensi Transmisi Jaringan Optik Pasif yang Mampu Gigabit.

• G.984.3 - Dokumen ini menjelaskan spesifikasi lapisan konvergensi Transmisi Jaringan Optik Pasif yang Mampu Gigabit.

Sistem GPON pada dasarnya memiliki komponen fisik yang sama yang dikonfigurasi dengan cara yang sama seperti di jaringan PON lainnya. Tentu saja, produk yang dikembangkan untuk sistem GPON dirancang khusus untuk GPON dan tidak dapat dipertukarkan dengan roda gigi EPON atau BPON.

Sistem GPON juga memiliki banyak kemampuan dasar yang sama dengan sistem PON lainnya. Perbedaan utama dalam arsitektur adalah GPON dalam throughput data. Metode enkapsulasi Gigabit GPON memungkinkan membawa berbagai layanan termasuk ATM, suara TDM, dan Ethernet.

Salah satu persyaratan dasar sistem optik adalah menyediakan komponen dengan kapasitas yang cukup untuk memperluas sinyal optik ke kisaran yang diharapkan. Ada tiga kategori atau kelas komponen yang didasarkan pada daya dan sensitivitas.

Kelas komponennya adalah -

• Optik Kelas A: 5 hingga 20dB
• Optik Kelas B: 10 hingga 25dB
• Optik Kelas C: 15 hingga 30dB

Bentuk lengkap EPON adalah - Jaringan Optik Pasif Ethernet.

Ethernet Passive Optical Network (EPON) adalah PON yang merangkum data dengan Ethernet dan dapat menawarkan kapasitas 1 Gbps hingga 10 Gbps. EPON mengikuti arsitektur asli PON. Di sini, DTE terhubung ke batang pohon dan disebut sebagai Terminal Jalur Optik (OLT).

Biasanya terletak di penyedia layanan, dan cabang DTE yang terhubung dari pohon disebut Unit Jaringan Optik (ONU), yang terletak di lokasi pelanggan. Sinyal dari OLT melewati splitter pasif untuk mencapai ONU dan sebaliknya.

Banyak aplikasi PON membutuhkan QoS tinggi (mis. IPTV).

EPON leaves QoS to higher layers −

• Tag VLAN
• Bit P atau DiffServ DSCP

Selain itu, ada perbedaan penting antara LLID dan Port-ID -

• Selalu ada 1 LLID per ONU
• Ada 1 Port-ID per porta masukan - mungkin ada banyak per ONU
• Hal ini membuat QoS berbasis port mudah diimplementasikan pada lapisan PON

Tabel berikut menjelaskan perbedaan antara GPON dan EPON.

Algoritme yang diimplementasikan dalam OLT, menggunakan pesan Laporan dan Gerbang untuk membangun program transmisi dan meneruskan ONU dikenal sebagai algoritme alokasi bandwidth dinamis (DBA).

Operasi EPON didasarkan pada frame Ethernet MAC dan EPON (berdasarkan frame GbE), tetapi ekstensi diperlukan -

• MultiPoint Control Protocol PDUs - Ini adalah protokol kontrol yang menerapkan logika yang diperlukan.

• Emulasi point-to-point (rekonsiliasi) - Ini membuat EPON terlihat seperti link point-to-point dan EPON MAC memiliki beberapa batasan khusus.

• Alih-alih CSMA / CD, mereka mengirimkan jika diberikan.

• Waktu melalui tumpukan MAC harus konstan (durasi ± 16 bit).

• Waktu lokal yang akurat harus dipertahankan.

Ethernet standar dimulai dengan pembukaan 8B yang pada dasarnya bebas konten -

• 7B dari satu dan nol bolak 10101010
• 1B dari SFD 10101011

Untuk menyembunyikan header PON baru, EPON menimpa beberapa byte pembukaan.

Lalu lintas DS disiarkan ke semua ONU, jadi enkripsi pada dasarnya mudah bagi pengguna jahat untuk memprogram ulang ONU dan menangkap frame yang diinginkan. Lalu lintas AS tidak terlihat oleh ONU lain, jadi enkripsi tidak diperlukan. Jangan pertimbangkan penyadap serat karena EPON tidak menyediakan metode enkripsi standar apa pun, tetapi -

• Dapat melengkapi dengan IPsec atau MACsec.
• Banyak vendor telah menambahkan mekanisme berbasis AES.

BPON menggunakan mekanisme yang disebut churning - Churning adalah solusi perangkat keras berbiaya rendah (kunci 24b) dengan beberapa kelemahan keamanan -

• Mesin linier - serangan teks yang diketahui sederhana
• Kunci 24b ternyata dapat diturunkan dalam 512 percobaan

Oleh karena itu, G.983.3 menambahkan dukungan AES - sekarang digunakan di GPON.

XPON adalah PON generasi berikutnya, yang dapat mendukung kecepatan data hingga 10G. XPON dapat dibagi dalam dua kategori, yaitu XG-PON1 dan XG-PON2. XG-PON1 kompatibel dengan GPON, sedangkan XG-PON2 adalah pengembangan yang benar-benar baru.

Bentuk lengkap WDM-PON adalah - Wavelength Division Multiplex PON.

Dalam WDM-PON, panjang gelombang yang berbeda diperlukan untuk ONT yang berbeda; setiap ONT mendapatkan panjang gelombang eksklusif dan menikmati sumber daya bandwidth dari panjang gelombang. Dengan kata lain, WDM-PON bekerja pada topologi Point to Multi Point (P2MP) yang logis.

Bentuk lengkap ODSM-PON adalah - Spektrum Oportunistik dan PON Dinamis. Dalam ODSM-PON, jaringan tetap tidak berubah dari CO ke tempat pengguna kecuali satu perubahan, yaitu pemisah WDM aktif. Splitter WDM akan berada di sana antara OLT dan ONT menggantikan splitter pasif. Dalam ODSM-PON, hilir mengadopsi WDM, berarti data menuju ONT menggunakan panjang gelombang yang berbeda untuk ONT yang berbeda dan di hulu dan ODSN-PON mengadopsi teknologi TDMA + WDMA dinamis.

Tabel berikut menjelaskan standar XGPON -

Tabel berikut menjelaskan kelas daya optik XG-PON.

Tabel berikut menjelaskan kisaran Atenuasi untuk Kelas A, B, dan C sesuai ITU.

Tabel berikut menjelaskan kisaran transmisi OLT untuk Kelas A, B, dan C sesuai ITU.

Tabel berikut menjelaskan kisaran penerima ONU untuk Kelas A, B, dan C sesuai ITU.

Tabel berikut menjelaskan kisaran pemancar ONU untuk Kelas A, B, dan C sesuai ITU.

Tabel berikut menjelaskan kisaran penerima OLT untuk Kelas A, B, dan C sesuai ITU.

Serat tunggal yang dimulai dari OLT dipisahkan melalui splitter optik pasif untuk melayani 64 ONT premis pelanggan. Fiber yang sama membawa aliran bit down-stream (OLT menuju ONT) dan upstream (ONT menuju OLT) yaitu, 2,488 Mbps / 1490 nm (jendela 1480 - 1500nm) dan 1,244 Mbps / 1310 nm (jendela 1260-1360nm) melalui WDM (Wavelength Division Multiplexing) untuk operasi dupleks (dua arah).

Transmisi hilir serat tunggal yang sama dari OLT ke ONT disiarkan dengan ONT yang hanya menerima lalu lintas yang dialamatkan padanya. Transmisi upstream adalah Time Division Multiple Access (TDMA) dengan setiap transmisi ONT bergantian.

Sinyal TV (berasal dari Head End satelit) secara opsional disiarkan pada panjang gelombang optik ketiga 1550 nm pada serat yang sama (atau tambahan) yang dimasukkan ke dalam sistem FTTx melalui sub-sistem RF Overlay. Sinyal CATV dapat digabungkan dengan sinyal GPON setelah diperkuat oleh EDFA.

Sinyal RF CATV dimodulasi ke panjang gelombang 1550 nm. Itu diekstraksi melalui fungsi Demux yang dibangun di dalam ONT dan diarahkan ke koneksi layanan pesawat belakang untuk STB / TV.

Atenuasi daya optik maksimum yang diizinkan antara port optik OLT ke input ONT adalah 28 dB yang menggunakan elemen jaringan optik Kelas B. ODN Kelas A, B, dan C dibedakan terutama pada 'keluaran daya pemancar optik' dan 'sensitivitas penerima optik kecepatan bit'. Kelas A memberikan anggaran optik paling sedikit dan Kelas C memberikan yang tertinggi, sementara dari segi biaya keduanya berada dalam urutan yang sama. Untuk rasio pemisahan 1:64 maksimum, optik Kelas B biasanya digunakan secara komersial.

Poin-poin berikut menjelaskan NGPON1 -

• G.987 / G.988 XGPON standard telah dirilis pada tahun 2011.
• Ini menstandarkan XGPON dengan 2.5Gbps upstream / 10Gbps downstream.
• GPON dan XGPON menggunakan panjang gelombang yang berbeda untuk hidup berdampingan dalam satu jaringan.

Poin-poin berikut menjelaskan NGPON2 -

• Tidak mempertimbangkan kompatibilitas dengan jaringan ODN yang ada, standar teknologi PON yang lebih terbuka.

• Berfokus ke WDM PON dan 40G PON.