FTTH-XPON評価

次の図は、XPON評価を示しています。

次の表は、XPON評価のさまざまな方法を説明しています。

	マルチプレックスモード	典型的な技術
Method A	TDM	40G TDM PON	OFDM PON
Method B	WDM	PtP WDM
Method C	TDM + WDM	40G TWDM PON	NG-EPON

GPONの開発後、FSAANとITU-Tは次の機能を備えたNG-PONの作業を開始しました-

低コスト製品
大容量
広いカバレッジ
下位互換性

NG-PONは、現在のアプリケーションの需要と技術に基づいて、FSANによって2つのフェーズに分けられます-

NG PON1− NGPON1は、レガシーGPONODNと下位互換性があります。NG-PON1は、10Gのダウンストリーム/ダウンロードと2.5Gのアップストリーム/アップロード速度を備えた非対称10Gシステムを備えています。このNG-PON1は、GPONの拡張TDMPONシステムです。
NG PON2 − NGPON2は長期的なPON評価であり、新しいODNをサポートするだけでなく、展開することもできます。

NG-PON1とは異なり、帯域幅レートを10Gから40Gに改善するためにNG-PON2を開発する方法はたくさんあります。

NG-PON1と同じTDM技術を使用。
WDM PON（粗波長分割多重（CWDM）または高密度波長分割多重（DWDM）を使用。
ODSM PON（TDMA + WDMA）。
OCDMA PON（CDMAテクノロジーを使用）。
O-OFDMA PON（FDMAテクノロジーを使用）。

共存– NG-PON1

NG-PON1の主な特徴は、同時にGPONよりも高い帯域幅を提供することです。既存のGPONネットワークとの下位互換性が必要です。これにより、オペレーターのコストが削減されます。FSANおよびITU-Tによって定義されたこのNG-PONは、XG-PON1。

FSANおよびITU-Tは、XG-PON1の次のデータレートを定義しています。

ダウンストリームデータレート-10G
アップストリームデータレート-2.5G

2.5Gのアップストリームデータレートは、GPONのアップストリームデータレートの2倍です。GPONのすべての要素とは別に、ODN（光分配ネットワーク）はXG-PON1ネットワークで再利用できます。

既存のGPONOLTに10Gダウンストリームカードのみを追加することにより、GPONはXG-PON1に拡張されました。

ネットワークアーキテクチャと共存

上記のように、XG-PON1は既存のGPONの拡張機能であり、次のようなさまざまなGPON展開をサポートできます。

GPONのポイントツーマルチポイント（P2MP）アーキテクチャ
家庭へのファイバー（FTTH）
セルへのファイバー（FTTCell）
建物へのファイバー（FTTB）
縁石へのファイバー（FTTCurb）
キャビネットへのファイバー（FTTCabinet）

次の図は、XG-PON1 −でさらに拡張できるさまざまなGPON展開を示しています。

一般に、展開には2つのタイプがあります-

グリーンフィールド展開
ブラウンフィールド展開

グリーンフィールドは、完全に新しい展開が必要な場合に使用されますが、ブラウンフィールド展開では、既存のインフラストラクチャが使用されます。したがって、ブラウンフィールド（GPONネットワークのみ）の展開では、XG-PON1を使用できます。銅線ネットワークをファイバーネットワークに置き換える必要がある場合は、既存のネットワークが完全に新しいネットワークに置き換えられるため、グリーンフィールドネットワークの下で検討されます。

物理層

XG-PON1の物理層の仕様は、2009年10月に修正され、2010年3月にITU-Tによって公開されました。1575-1580nmの下流波長はFSANによって選択されます。Cバンド。上流波長の選択では、LバンドとOバンドを比較しましたが、RFビデオチャネルとの重複によりCバンドが削除されました。Lバンドでは十分なバンドガードが利用できなかったため、これも排除され、O +はフィルターに対する要件が高いため、長所と短所のO-バンドに関するすべての比較が選択されました。

項目	仕様
光ファイバ	ITU-T G.652
上流波長計画	1260〜1280 nm
下流波長計画	1575〜1580 nm
電力バジェット	XG-PON1：14〜29dB XG-PON2：16〜31 dB
データレート	アップストリーム：2.48832 Gbps ダウンストリーム：9.95328 Gbps
最大物理リーチ	20キロ
最大論理リーチ	60キロ

上記の表によると、XG-PON1のダウンストリームレートは10 Gbpsで、データレートは9.5328 Gbpsであり、IEEE 10GE-PON（10.3125 Gbps）とは異なる一般的なITU-Tレートとの整合性を維持しています。

HTCレイヤー

伝送層（TC層）はXGTC（XG-PON1）伝送収束層と呼ばれ、基本的な処理メカニズムを最適化します。伝送コンバージェンスレイヤーは、フレーミング構造、アクティベーションメカニズム、およびDBAを強化します。

XG-PON1フレーミング構造の強化は、XG-PON1のレートを一致させることにより、フレームとフィールドのデザインを単語の境界に揃えることです。DBAメカニズムはアップグレードにより柔軟になりますが、アクティブ化メカニズムはGPONの同じ原則に従います。

XGTCレイヤーの2つの重要な機能は次のとおりです。

省エネ
Security

データ暗号化はGPONのオプション機能でしたが、xG-PON1では認証に3つの方法があります-

1つ目は登録ID（論理ID）に基づいています
2つ目は、OMCIチャネル（GPONから継承）に基づいています。
3つ目は、新しい双方向認証スキームであるIEEE802.1xプロトコルに基づいています。

アップストリーム暗号化とダウンストリームマルチキャスト暗号化もXGTCレイヤーを介して提供されます。

管理と構成

管理と構成については、ITU-T（G.984.4）勧告がXG-PON1で採用されました。これは、GPONとの下位互換性もあります。GPONは管理と構成にOMCIテクノロジを使用するため、同様にXG-PON1はその90％を使用しますが、ITU-T（G.984.4）にわずかな変更が加えられています。

どちらの場合も（GPONとXG-PON1の場合）、サービスに関しては、下位層のテクノロジーが採用されていることは大きな問題ではありません。重要な要素は、サービスデータを適切に転送するためにレイヤ2チャネルを設定することです。ネットワーク側からユーザー側までのすべてのL2構成は、OMCIL2モデルでカバーされています。

OMCI L2モデルは、ネットワーク側とユーザー側の定義が両方のテクノロジーで同じであるため、両方のテクノロジー、つまりGPONとXG-PON1に使用されます。

相互運用性

GPONとXG-PON1の最も印象的な部分は、相互運用性です。XG-PON1はGPONと下位互換性があります。つまり、GPONOLTに接続されたONT / ONUはXG-PON1OLTでも機能します。グループは、OISG（OMSI実装研究グループ）として知られているFSANによって2008年に設立されました。

このグループは、ONT管理および制御チャネル（OMCC）、QoS管理、マルチキャスト構成、S / Wバージョンの更新、およびL2構成のOMCI相互運用性に関する（G.984.4）推奨事項の調査に制限されていました。[G.984.4]の公式番号は[ITU-TG.impl984.4]であり、OMCI実装ガイドとも呼ばれます。

WDM-PON

次の図はWDM-PONの場合であり、導波管グレーティング（AWG）のアレイも示しています。これらは、MUXおよびDEMUX波長に使用されます。

P2MP WDM-PON

WDM-PONでは、ONTごとに異なる波長が必要です。各ONTは排他的な波長を取得し、その波長の帯域幅リソースを利用します。言い換えれば、WDM-PONは論理的に機能しますPoint-to-Multi Point （P2MP）トポロジ。

WDM-PONでは、AWGはOLTとONTの間にある必要があります。AWGの各ポートは波長に依存し、各ONTの光トランシーバーは、AWGのポートによって決定された指定の波長で光信号を送信します。

WDMテクノロジーでは、指定された波長のトランシーバーは colored optical transceivers そして、任意の波長に使用できるトランシーバーは、 colorless transceiver。カラー光トランシーバーの使用には複雑さがあり、その処理サービスはストレージのプロビジョニングと考案を行っています。

このため、AWGコンポーネントは温度に敏感です。光トランシーバーの波長と、接続しているAWGポートの間、およびローカルAWG（CO）のポートの波長の間のリアルタイムの一貫性に対処するために、WDMPONには特定の課題があります。およびリモートAWGのポート。

ODSM-PON

ODSM-PONでは、アクティブなWDMスプリッターである1つの変更を除いて、ネットワークはCOからユーザー構内まで変更されません。WDMスプリッターは、パッシブスプリッターの代わりにOLTとONTの間に配置されます。ODSM-PONでは、ダウンストリームはWDMを採用し、ONTへのデータは異なるONTに対して異なる波長を使用することを意味し、アップストリームでは、ODSN-PONは動的TDMA + WDMAテクノロジーを採用します。

XGPON標準

次の表に、XGPON標準を示します。

	リリース時間	バージョン
G.987	2010.01	1.0
	2010.10	2.0
	2012.06	3.0
G.987.1	2010.01	1.0
G.987.1Amd1	2012.04	1.0amd1
G.987.2	2010.01	1.0
	2010.10	2.0
G.987.2Amd1	2012.02	2.0amd1
G.987.3	2010.10	1.0
G.987.3Amd1	2012.06	1.0amd1
G.988	2010.10	1.0
G.988Amd1	2011.04	1.0amd1
G.988Amd2	2012.04	1.0amd2

GPON − 2005年に標準化されたITUおよびFSAN、G.984×シリーズ標準に準拠。

NGPON1 −

G.987 / G.988XGPON標準は2011年にリリースされました。
XGPONを2.5Gbpsアップストリーム/ 10Gbpsダウンストリームで標準化しました。
GPONとXGPONは、1つのネットワークで共存するために異なる波長を使用します。

NGPON2 −

PONテクノロジーのよりオープンな標準である既存のODNネットワークとの互換性を考慮しないでください。
次に、WDMPONと40GPONに注目します。

XG-PON1の主な機能

次の表に、XG-PON1の主な機能を示します。

項目	要件	リマーク
ダウンストリーム（DS）速度	公称10ギガビット/秒
アップストリーム（米国）速度	公称2.5Gbit / s	米国の速度が10Gbit / sのXG-PONは、XGPON2として示されます。将来の研究のためです。
多重化方式	TDM（DS）/ TDMA（US）
損失予算	29dBおよび31dB（公称クラス）	拡張クラスは将来の研究のためのものです。
スプリットレシオ	少なくとも1:64（論理層では1：256以上）
ファイバー距離	20Km（60Km以上の論理距離）
共存	GPON（1310/1490 nm）を使用RFビデオ（1550 nm）を使用

XG-PON光パワークラス

次の表に、XG-PON光パワークラスの最小損失と最大損失を示します。

	'Nominal1'クラス（N1クラス）	「Nominal2」クラス（N2クラス）	「Extended1」クラス（E1クラス）	「Extended2」クラス（E2クラス）
最小損失	14 dB	16 dB	18 dB	20 dB
最大損失	29 dB	31dB	33 dB	35 dB