Ocena FTTH - XPON

Poniższa ilustracja przedstawia ocenę XPON.

Poniższa tabela wyjaśnia różne metody oceny XPON.

	Tryb multipleksu	Typowa technologia
Method A	TDM	40G TDM PON	OFDM PON
Method B	WDM	PtP WDM
Method C	TDM + WDM	40G TWDM PON	NG-EPON

Po opracowaniu GPON, FSAAN i ITU-T rozpoczęły pracę nad NG-PON z następującymi funkcjami -

Produkt tani
Duża pojemność
Szeroki zasięg
Kompatybilność wsteczna

NG-PON są podzielone przez FSAN na dwie fazy w oparciu o aktualne zapotrzebowanie aplikacji i technologię -

NG PON1- NGPON1 jest wstecznie kompatybilny ze starszymi sieciami GPON ODN. NG-PON1 ma asymetryczny system 10G z prędkością pobierania / pobierania 10G i prędkością wysyłania / wysyłania 2,5G. Ten NG-PON1 jest ulepszonym systemem TDM PON firmy GPON.
NG PON2 - NGPON2 to długoterminowa ocena PON, która może obsługiwać, a także może być wdrażana na nowych ODN.

Istnieje wiele sposobów opracowania NG-PON2 w przeciwieństwie do NG-PON1 w celu poprawy przepustowości z 10G do 40G -

Korzystanie z technologii TDM tak samo, jak w przypadku NG-PON1.
WDM PON (wykorzystujący zgrubne multipleksowanie z podziałem długości fali (CWDM) lub multipleksowanie z gęstym podziałem długości fali (DWDM).
ODSM PON (TDMA + WDMA).
OCDMA PON (z wykorzystaniem technologii CDMA).
O-OFDMA PON (z wykorzystaniem technologii FDMA).

Koegzystencja - NG-PON1

Główną cechą NG-PON1 jest zapewnienie wyższej przepustowości niż GPON w tym samym czasie. Powinien być wstecznie kompatybilny z istniejącą siecią GPON, co obniży koszty operatora. Ten NG-PON zdefiniowany przez FSAN i ITU-T jest znany jakoXG-PON1.

FSAN i ITU-T zdefiniowały następujące szybkości transmisji danych dla XG-PON1 -

Szybkość pobierania danych - 10G
Szybkość przesyłania danych - 2,5G

Szybkość przesyłania danych wynosząca 2,5G jest dwukrotnie większa niż szybkość przesyłania danych w sieci GPON. Oprócz wszystkich elementów GPON, ODN (optyczna sieć dystrybucyjna) może być ponownie wykorzystana w sieci XG-PON1.

Dodając tylko kartę podrzędną 10G do istniejącego GPON OLT, GPON został ulepszony do XG-PON1.

Architektura sieci i współistnienie

Jak opisano powyżej, XG-PON1 jest rozszerzeniem istniejącego GPON, które może obsługiwać różne wdrożenia GPON, takie jak -

Architektura punkt-wielopunkt (P2MP) GPON
Światłowód do domu (FTTH)
Światłowód do komórki (FTTCell)
Światłowód do budynku (FTTB)
Światłowód do krawężnika (FTTCurb)
Światłowód do szafy (FTTCabinet)

Poniższa ilustracja przedstawia różne wdrożenia GPON, które można dodatkowo ulepszyć za pomocą XG-PON1 -

Ogólnie rzecz biorąc, istnieją dwa typy wdrożeń -

Wdrożenie Green Field
Wdrożenie w Brown Field

Zielone pole jest używane, gdy wymagane jest całkowicie nowe wdrożenie, podczas gdy w przypadku wdrożenia na terenach poprzemysłowych zostanie użyta istniejąca infrastruktura. Tak więc w przypadku wdrożeń Brown Field (tylko w sieci GPON) można użyć XG-PON1. W przypadku konieczności wymiany sieci miedzianej na światłowodową, będzie to rozpatrywane w ramach sieci Green Field, gdyż istniejąca sieć zostanie całkowicie zastąpiona nową siecią.

Warstwa fizyczna

Specyfikacje warstwy fizycznej dla XG-PON1 zostały skręcone w październiku 2009 i opublikowane w marcu 2010 przez ITU-T. Dalsza długość fali 1575-1580 nm jest wybierana przez FSAN. Zespół C. Pasmo L i pasmo O zostały porównane przy wyborze długości fali upstream, ale pasmo C zostało wyeliminowane z powodu nakładania się na kanały wideo RF. Ponieważ wystarczająca ochrona pasmowa nie była dostępna w paśmie L i przez to została również wyeliminowana i wszystkie porównania pod względem zalet i wad pasma O wybrano, ponieważ O + ma większe wymagania dotyczące filtrów.

Pozycja	Specyfikacje
Światłowód	ITU-T G.652
Plan długości fali upstream	1260 do 1280 nm
Plan długości fali w dół	1575 do 1580 nm
Budżet mocy	XG-PON1: od 14 do 29 dB XG-PON2: 16 do 31 dB
Prędkość transmisji danych	Upstream: 2,48832 Gb / s Downstream: 9,95328 Gb / s
Maksymalny zasięg fizyczny	20 km
Maksymalny zasięg logiczny	60 km

Zgodnie z powyższą tabelą, szybkość pobierania XG-PON1 wynosi 10 Gb / s przy szybkości transmisji danych 9,5328 Gb / s, aby zachować spójność z typowymi szybkościami ITU-T, które różnią się od IEEE 10GE-PON, który wynosi 10,3125 Gb / s.

HTC Layer

Warstwa transmisyjna (TC Layer) jest znana jako warstwa konwergencji transmisji XGTC (XG-PON1), która optymalizuje podstawowy mechanizm przetwarzania. Warstwa konwergencji transmisji wzmacnia strukturę ramek, mechanizm aktywacji i DBA.

Udoskonalenie struktury ramkowania XG-PON1 polega na dopasowaniu projektu ramki i pola do granic słów poprzez dopasowanie szybkości XG-PON1. Mechanizm DBA jest bardziej elastyczny wraz z aktualizacją, podczas gdy mechanizm aktywacji działa na tej samej zasadzie co GPON.

Dwie ważne cechy warstw XGTC to -

Oszczędzanie energii
Security

Szyfrowanie danych było opcjonalną funkcją w GPON, podczas gdy w xG-PON1 istnieją trzy metody uwierzytelniania -

Pierwsza jest oparta na identyfikatorze rejestracji (identyfikator logiczny)
Drugi oparty jest na kanałach OMCI (odziedziczony z GPON)
Trzeci oparty jest na protokołach IEEE 802.1x, które są nowym schematem uwierzytelniania dwukierunkowego.

W warstwie XGTC zapewniane jest również szyfrowanie w górę iw dół w trybie multiemisji.

Zarządzanie i konfiguracja

Do zarządzania i konfiguracji przyjęto zalecenia ITU-T (G.984.4) w XG-PON1, który jest również wstecznie kompatybilny z GPON. Ponieważ GPON używa technologii OMCI do zarządzania i konfiguracji, podobnie XG-PON1 wykorzystuje mniej więcej 90% z niej, z niewielkimi zmianami w ITU-T (G.984.4).

W obu przypadkach (dla GPON i XG-PON1), w których przyjęta jest technologia niższej warstwy, nie jest to duży problem w zakresie usług. Ważnym czynnikiem jest skonfigurowanie kanału warstwy 2 w celu prawidłowego przesyłania danych usługi. Cała konfiguracja L2 od strony sieci do strony użytkownika jest objęta modelem OMCI L2.

Model OMCI L2 jest używany dla obu technologii, tj. GPON i XG-PON1, ponieważ definicja strony sieci i strony użytkownika jest taka sama dla obu technologii.

Interoperacyjność

Najbardziej imponującą częścią GPON i XG-PON1 jest interoperacyjność. XG-PON1 jest wstecznie kompatybilny z GPON, innymi słowy, ONT / ONU połączony z GPON OLT może również współpracować z XG-PON1 OLT. Grupa została założona w 2008 roku przez FSAN, znaną jako OISG (OMSI Implementation Study Group).

Ta grupa była ograniczona do zbadania (G.984.4) zaleceń dotyczących współdziałania OMCI dla zarządzania ONT i kanału sterowania (OMCC), zarządzania QoS, konfiguracji multiemisji, aktualizacji wersji S / W i konfiguracji L2. Oficjalny numer [G.984.4] to [ITU-T G.impl984.4] i jest również nazywany przewodnikiem implementacji OMCI.

WDM-PON

Poniższa ilustracja dotyczy WDM-PON, która pokazuje również szereg siatek falowodowych (AWG). Są one używane dla długości fal MUX i DEMUX.

P2MP WDM-PON

W WDM-PON dla różnych ONT wymagana jest inna długość fali. Każdy ONT otrzymuje wyłączną długość fali i korzysta z zasobów przepustowości tej długości fali. Innymi słowy, WDM-PON działa na zasadzie logikiPoint-to-Multi Point (P2MP) topologia.

W WDM-PON AWG musi znajdować się między OLT i ONT. Każdy port AWG jest zależny od długości fali, a nadajnik-odbiornik optyczny na każdym ONT przesyła sygnały optyczne o określonej długości fali określonej przez port w AWG.

W technologii WDM nazywane są nadajniki-odbiorniki o określonych długościach fal colored optical transceivers a nadajnik-odbiornik, który może być używany dla dowolnej długości fali, jest znany jako colorless transceiver. Stosowanie kolorowych transceiverów optycznych, których usługa przetwarzania polega na dostarczaniu i opracowywaniu pamięci, jest skomplikowane.

Komponenty AWG są wrażliwe na temperaturę z tego powodu, istnieją pewne wyzwania dla WDMPON, aby zająć się spójnością w czasie rzeczywistym między długością fali transceiverów optycznych a łączącym portem AWG oraz między długościami fal portu na lokalnym AWG (w CO) i port na zdalnym AWG.

ODSM-PON

W ODSM-PON sieć pozostaje niezmieniona od CO do siedziby użytkownika, z wyjątkiem jednej zmiany, która jest aktywnym rozgałęziaczem WDM. Rozgałęźnik WDM zostanie umieszczony między OLT i ONT zastępując splitter pasywny. W ODSM-PON downstream przyjmuje WDM, co oznacza, że dane w kierunku ONT używają różnych długości fal dla różnych ONT, a w upstream ODSN-PON przyjmuje dynamiczne technologie TDMA + WDMA.

Standardy XGPON

W poniższej tabeli opisano standardy XGPON.

	Czas wydania	Wersja
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 - Standaryzacja ITU i FSAN w 2005 roku, zgodność ze standardami serii G.984 ×.

NGPON1 −

Standardy G.987 / G.988 XGPON zostały wydane w 2011 roku.
Ujednolicił XGPON z 2,5 Gbps upstream / 10 Gbps downstream.
GPON i XGPON używają różnych długości fal do współistnienia w jednej sieci.

NGPON2 −

Nie myśl o kompatybilności z istniejącą siecią ODN, bardziej otwartym standardem technologii PON.
Teraz skup się na WDM PON i 40G PON.

Główne cechy XG-PON1

W poniższej tabeli opisano główne cechy XG-PON1.

Pozycja	Wymaganie	Uwaga
Prędkość downstream (DS)	Nominalne 10 Gbit / s
Prędkość upstream (USA)	Nominalne 2,5 Gbit / s	XG-PON z prędkością 10 Gbit / s w USA jest oznaczony jako XGPON2. To jest do przyszłych badań.
Metoda multipleksowania	TDM (DS) / TDMA (USA)
Budżet strat	29 dB i 31 dB (klasy nominalne)	Rozszerzona klasa jest przeznaczona do przyszłych studiów.
Współczynnik podziału	Co najmniej 1:64 (1: 256 lub więcej w warstwie logicznej)
Odległość włókien	20 km (odległość logiczna 60 km lub więcej)
Współistnienie	Z GPON (1310/1490 nm) Z RF-Video (1550 nm)

Klasa mocy optycznej XG-PON

W poniższej tabeli opisano minimalne i maksymalne straty klasy mocy optycznej XG-PON.

	Klasa „Nominalna1” (klasa N1)	Klasa 'Nominal2' (klasa N2)	Klasa „Extended1” (klasa E1)	Klasa „Extended2” (klasa E2)
Minimalna strata	14 dB	16 dB	18 dB	20 dB
Maksymalna strata	29 dB	31dB	33 dB	35 dB