FTTH - Avaliação XPON
A ilustração a seguir descreve a avaliação XPON.
A tabela a seguir explica os diferentes métodos de avaliação XPON.
| Modo Multiplex | Tecnologia Típica | ||
|---|---|---|---|
| Method A | TDM | 40G TDM PON | OFDM PON |
| Method B | WDM | PtP WDM | |
| Method C | TDM + WDM | 40G TWDM PON | NG-EPON |
Após o desenvolvimento do GPON, FSAAN e ITU-T começaram a trabalhar no NG-PON com os seguintes recursos -
- Produto de baixo custo
- Grande Capacidade
- Ampla Cobertura
- Compatibilidade com versões anteriores
NG-PONs são divididos em duas fases por FSAN com base na demanda e tecnologia de aplicação atual -
NG PON1- NGPON1 é compatível com versões anteriores de ODNs GPON legados. NG-PON1 tem um sistema 10G assimétrico com 10G downstream / download e 2,5G upstream / upload speed. Este NG-PON1 é um sistema TDM PON aprimorado da GPON.
NG PON2 - NGPON2 é uma avaliação de PON de longo prazo, que pode dar suporte e também ser implantada nos novos ODNs.
Existem muitas maneiras de desenvolver NG-PON2 ao contrário de NG-PON1 para melhorar a taxa de largura de banda de 10G para 40G -
Usando a tecnologia TDM igual à usada para NG-PON1.
WDM PON (usando multiplexação por divisão de comprimento de onda grosso (CWDM) ou multiplexação por divisão de comprimento de onda densa (DWDM).
ODSM PON (TDMA + WDMA).
OCDMA PON (usando tecnologia CDMA).
O-OFDMA PON (usando tecnologia FDMA).
Coexistência - NG-PON1
A principal característica do NG-PON1 é fornecer largura de banda maior do que GPON ao mesmo tempo. Deve ser compatível com as versões anteriores da rede GPON existente, o que reduzirá o custo da operadora. Este NG-PON definido pelo FSAN e ITU-T é conhecido comoXG-PON1.
FSAN e ITU-T definiram as seguintes taxas de dados para XG-PON1 -
- Taxa de dados downstream - 10G
- Taxa de dados upstream - 2,5 G
A taxa de dados upstream de 2,5 G é o dobro da taxa de dados upstream do GPON. Além de todos os elementos do GPON, ODN (rede de distribuição óptica) pode ser reutilizado na rede XG-PON1.
Ao adicionar apenas uma placa downstream 10G no GPON OLT existente, o GPON foi aprimorado para XG-PON1.
Arquitetura de rede e coexistência
Conforme descrito acima, o XG-PON1 é um aprimoramento do GPON existente que pode suportar diferentes implantações GPON, como -
- Arquitetura ponto a multiponto (P2MP) do GPON
- Fibra para casa (FTTH)
- Fibra para a célula (FTTCell)
- Fibra para o edifício (FTTB)
- Fibra até o meio-fio (FTTCurb)
- Fibra para o gabinete (FTTCabinet)
A ilustração a seguir mostra as diferentes implantações GPON, que podem ser aprimoradas ainda mais com XG-PON1 -
Geralmente, existem dois tipos de implantações -
- Implantação de Green Field
- Implantação de Brown Field
O campo verde é usado onde uma nova implantação completa é necessária, enquanto na implantação do campo marrom, a infraestrutura existente será usada. Portanto, para as implantações de Brown Field (apenas de rede GPON), o XG-PON1 pode ser usado. No caso, quando a rede de cobre precisar ser substituída pela rede de fibra, ela será considerada na Rede Green Field, pois a rede existente será substituída pela nova rede completamente.
Camada física
As especificações da camada física para XG-PON1 foram quebradas em outubro de 2009 e publicadas em março de 2010 pela ITU-T. O comprimento de onda a jusante de 1575-1580 nm é selecionado por FSAN. Banda C. A banda L e a banda O foram comparadas na seleção do comprimento de onda upstream, mas a banda C foi eliminada devido à sobreposição com canais de vídeo RF. Uma vez que não havia proteção de banda suficiente disponível na banda L e, devido a isso, a mesma também foi eliminada e todas as comparações com relação aos prós e contras da banda O foram escolhidas porque O + tem maior exigência nos filtros.
| Item | Especificações |
|---|---|
| Fibra ótica | ITU-T G.652 |
| Plano de comprimento de onda upstream | 1260 a 1280 nm |
| Plano de comprimento de onda downstream | 1575 a 1580 nm |
| Orçamento de energia | XG-PON1: 14 a 29dB XG-PON2: 16 a 31 dB |
| Taxa de dados | Upstream: 2,48832 Gbps Downstream: 9,95328 Gbps |
| Máximo alcance físico | 20 Km |
| Alcance lógico máximo | 60 km |
De acordo com a tabela acima, a taxa de downstream de XG-PON1 é de 10 Gbps com a taxa de dados de 9,5328 Gbps para manter a consistência com taxas ITU-T típicas, que é diferente de IEEE 10GE-PON, que é 10,3125 Gbps.
Camada htc
A camada de transmissão (TC Layer) é conhecida como camada de convergência de transmissão XGTC (XG-PON1), que otimiza o mecanismo básico de processamento. A camada de convergência de transmissão aprimora a estrutura de enquadramento, o mecanismo de ativação e o DBA.
O aprimoramento na estrutura de enquadramento do XG-PON1 ocorre ao alinhar o design do quadro e do campo com os limites das palavras, combinando a taxa de XG-PON1. O mecanismo DBA é mais flexível com a atualização, enquanto o mecanismo de ativação segue o mesmo princípio do GPON.
As duas características importantes das camadas XGTC são -
- Economia de energia
- Security
A criptografia de dados era um recurso opcional no GPON, enquanto no xG-PON1 existem três métodos de autenticação -
O primeiro é baseado no ID de registro (ID lógico)
O segundo é baseado em canais OMCI (herdados de GPON)
O terceiro é baseado nos protocolos IEEE 802.1x, que é um novo esquema de autenticação bidirecional.
A criptografia upstream e a criptografia downstream-multicast também são fornecidas na camada XGTC.
Gestão e Configuração
Para gerenciamento e configuração, a recomendação ITU-T (G.984.4) foi adotada no XG-PON1, que também é compatível com versões anteriores do GPON. Como o GPON usa a tecnologia OMCI para gerenciamento e configuração, da mesma forma o XG-PON1 usa mais ou menos 90% dela com pequenas alterações no ITU-T (G.984.4).
Em ambos os casos (para GPON e XG-PON1), onde a tecnologia de camada inferior é adotada, não é uma grande preocupação no que diz respeito ao serviço. O fator importante é configurar o canal da Camada 2 para o encaminhamento adequado dos dados de serviço. Toda a configuração L2 do lado da rede ao lado do usuário é coberta pelo modelo OMCI L2.
O modelo OMCI L2 é usado para ambas as tecnologias, ou seja, GPON e XG-PON1, já que a definição para o lado da rede e o lado do usuário é a mesma para ambas as tecnologias.
Interoperabilidade
A parte mais impressionante do GPON e do XG-PON1 é a interoperabilidade. O XG-PON1 é compatível com versões anteriores do GPON, em outras palavras, um ONT / ONU conectado com GPON OLT pode funcionar com o XG-PON1 OLT também. Um grupo foi estabelecido em 2008 pela FSAN, que é conhecido como OISG (OMSI Implementation Study Group).
Este grupo foi restrito a estudar as recomendações (G.984.4) para interoperabilidade OMCI para gerenciamento de ONT e canal de controle (OMCC), gerenciamento de QoS, configuração multicast, atualizações de versão S / W e configuração L2. O número oficial de [G.984.4] é [ITU-T G.impl984.4] e também é chamado de guia de implementação OMCI.
WDM-PON
A ilustração a seguir é para WDM-PON, que também mostra uma série de grades de guia de onda (AWGs). Eles são usados para o comprimento de onda MUX e DEMUX.
P2MP WDM-PON
No WDM-PON, diferentes comprimentos de onda são necessários para diferentes ONT. Cada ONT obtém um comprimento de onda exclusivo e desfruta dos recursos de largura de banda do comprimento de onda. Em outras palavras, o WDM-PON funciona em uma lógicaPoint-to-Multi Point (P2MP) topologia.
No WDM-PON, AWG deve estar entre OLT e ONT. Cada porta do AWG é dependente do comprimento de onda e o transceptor óptico em cada ONT transmite sinais ópticos em um comprimento de onda especificado determinado pela porta no AWG.
Na tecnologia WDM, os transceptores com comprimentos de onda especificados são chamados colored optical transceivers e o transceptor, que pode ser usado para qualquer comprimento de onda, é conhecido como colorless transceiver. Há uma complexidade de usar transceptores ópticos coloridos, cujo serviço de processamento está provisionando e planejando armazenamento.
Os componentes AWG são sensíveis à temperatura devido a isso, existem certos desafios para WDMPON como lidar com a consistência em tempo real entre o comprimento de onda dos transceptores ópticos e a porta AWG de conexão e entre os comprimentos de onda da porta no AWG local (no CO) e a porta no AWG remoto.
ODSM-PON
No ODSM-PON, a rede permanece inalterada do CO para as instalações do usuário, exceto uma mudança, que é o divisor WDM ativo. Um divisor WDM será colocado entre o OLT e o ONT, substituindo o divisor passivo. Em ODSM-PON, o downstream adota WDM, significa que os dados para ONT usam diferentes comprimentos de onda para ONT diferente e em upstream, ODSN-PON adota tecnologias dinâmicas TDMA + WDMA.
Padrões XGPON
A tabela a seguir descreve os padrões XGPON.
| Tempo de Liberação | Versão | |
|---|---|---|
| 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 - Padronização ITU e FSAN em 2005, em conformidade com os padrões da série G.984 ×.
NGPON1 −
Os padrões G.987 / G.988 XGPON foram lançados em 2011.
Ele padronizou o XGPON com 2,5 Gbps upstream / 10 Gbps downstream.
GPON e XGPON usam comprimentos de onda diferentes para coexistir em uma rede.
NGPON2 −
Não considere ser compatível com a rede ODN existente, um padrão mais aberto de tecnologia PON.
Agora concentre-se em WDM PON e 40G PON.
Principais recursos do XG-PON1
A tabela a seguir descreve os principais recursos do XG-PON1.
| Item | Requerimento | Observação |
|---|---|---|
| Velocidade downstream (DS) | Nominal 10 Gbit / s | |
| Velocidade upstream (EUA) | Nominal 2,5 Gbit / s | XG-PON com velocidade US de 10 Gbit / s é denotado como XGPON2. É para estudo futuro. |
| Método de Multiplexação | TDM (DS) / TDMA (EUA) | |
| Perda de orçamento | 29 dB e 31 dB (classes nominais) | A aula estendida é para estudos futuros. |
| Relação de divisão | Pelo menos 1:64 (1: 256 ou mais na camada lógica) | |
| Distância da fibra | 20 km (60 km ou mais distância lógica) | |
| Coexistência | Com GPON (1310/1490 nm) Com RF-Video (1550 nm) |
Classe de potência óptica XG-PON
A tabela a seguir descreve a perda mínima e máxima da classe de potência óptica do XG-PON.
| Classe 'Nominal1' (classe N1) | Classe 'Nominal2' (classe N2) | Classe 'Extended1' (classe E1) | Classe 'Extended2' (classe E2) | |
|---|---|---|---|---|
| Perda mínima | 14 dB | 16 dB | 18 dB | 20 dB |
| Perda máxima | 29 dB | 31dB | 33 dB | 35 dB |