FTTH - Оценка XPON

На следующем рисунке показана оценка XPON.

В следующей таблице описаны различные методы оценки XPON.

	Мультиплексный режим	Типовая технология
Method A	TDM	40G TDM PON	OFDM PON
Method B	WDM	PtP WDM
Method C	TDM + WDM	40G TWDM PON	НГ-ЭПОН

После разработки GPON FSAAN и ITU-T начали работу над NG-PON со следующими функциями:

Недорогой продукт
Большая емкость
Широкий охват
Обратная совместимость

FSAN делит NG-PON на две фазы в зависимости от текущего спроса на приложения и технологии:

NG PON1- NGPON1 обратно совместим с устаревшими сетями GPON ODN. NG-PON1 имеет асимметричную систему 10G со скоростью нисходящего потока / загрузки 10G и восходящего потока / отдачи 2,5G. Этот NG-PON1 представляет собой усовершенствованную систему TDM PON от GPON.
NG PON2 - NGPON2 - это долгосрочная оценка PON, которая может поддерживать и развертывать новые сети ODN.

Есть много способов развить NG-PON2, в отличие от NG-PON1, для увеличения пропускной способности с 10G до 40G -

Использование технологии TDM такое же, как и для NG-PON1.
WDM PON (с использованием грубого мультиплексирования с разделением по длине волны (CWDM) или плотного мультиплексирования с разделением по длине волны (DWDM).
ODSM PON (TDMA + WDMA).
OCDMA PON (с использованием технологии CDMA).
O-OFDMA PON (с использованием технологии FDMA).

Сосуществование - NG-PON1

Основная особенность NG-PON1 - обеспечить более высокую пропускную способность, чем GPON, в то же время. Он должен быть обратно совместим с существующей сетью GPON, что снизит затраты оператора. Этот NG-PON, определенный FSAN и ITU-T, известен какXG-PON1.

FSAN и ITU-T определили следующие скорости передачи данных для XG-PON1:

Скорость передачи данных в нисходящем направлении - 10G
Скорость передачи данных в восходящем направлении - 2,5 г

Скорость восходящего потока данных 2,5 Гбит / с вдвое превышает скорость восходящего потока данных GPON. Помимо всех элементов GPON, ODN (оптическая распределительная сеть) может быть повторно использована в сети XG-PON1.

Добавив только карту нисходящего потока 10G в существующий GPON OLT, GPON расширился до XG-PON1.

Сетевая архитектура и сосуществование

Как описано выше, XG-PON1 - это расширение существующего GPON, которое может поддерживать различные развертывания GPON, такие как:

Двухточечная (P2MP) архитектура GPON
Волоконно в дом (FTTH)
Волокно в ячейку (FTTCell)
Волокно в здание (FTTB)
Волокно до обочины (FTTCurb)
Волокно в шкаф (FTTCabinet)

На следующем рисунке показаны различные развертывания GPON, которые можно улучшить с помощью XG-PON1 -

Как правило, существует два типа развертывания:

Развертывание в зеленом поле
Развертывание на коричневом поле

Зеленое поле используется там, где требуется полностью новое развертывание, тогда как при развертывании Brownfield будет использоваться существующая инфраструктура. Таким образом, для развертываний Brown Field (только сети GPON) можно использовать XG-PON1. В случае, когда медная сеть должна быть заменена на оптоволоконную, она будет считаться сетью Green Field, поскольку существующая сеть будет полностью заменена новой сетью.

Физический слой

Спецификации физического уровня для XG-PON1 были обновлены в октябре 2009 года и опубликованы ITU-T в марте 2010 года. Длина волны нисходящего потока 1575-1580 нм выбирается FSAN. Группа C. Диапазон L и диапазон O сравнивались при выборе длины волны восходящего потока, но диапазон C был исключен из-за перекрытия с видеоканалами RF. Поскольку на L-диапазоне не было достаточной защиты полосы, и из-за этого, то же самое было исключено, и все сравнения в отношении плюсов и минусов были выбраны O- диапазон, потому что O + имеет более высокие требования к фильтрам.

Вещь	Характеристики
Оптоволокно	ITU-T G.652
План длины волны восходящего потока	От 1260 до 1280 нм
План длины волны в нисходящем направлении	От 1575 до 1580 нм
Бюджет мощности	XG-PON1: от 14 до 29 дБ XG-PON2: от 16 до 31 дБ
Скорость передачи данных	Восходящий поток: 2,48832 Гбит / с В нисходящем направлении: 9,95328 Гбит / с
Максимальный физический охват	20 км
Максимальный логический охват	60 км

Согласно приведенной выше таблице, скорость нисходящего потока XG-PON1 составляет 10 Гбит / с со скоростью передачи данных 9,5328 Гбит / с, чтобы сохранить согласованность с типичными скоростями ITU-T, которые отличаются от IEEE 10GE-PON, который составляет 10,3125 Гбит / с.

HTC Layer

Уровень передачи (TC Layer) известен как уровень конвергенции передачи XGTC (XG-PON1), который оптимизирует основной механизм обработки. Уровень конвергенции передачи улучшает структуру кадра, механизм активации и DBA.

Улучшение структуры кадра XG-PON1 заключается в согласовании структуры кадра и поля с границами слов путем сопоставления скорости XG-PON1. Механизм DBA становится более гибким при обновлении, тогда как механизм активации следует тому же принципу, что и GPON.

Двумя важными особенностями слоев XGTC являются:

Энергосбережение
Security

Шифрование данных было дополнительной функцией в GPON, тогда как в xG-PON1 есть три метода аутентификации:

Первый основан на идентификаторе регистрации (логическом идентификаторе)
Второй основан на каналах OMCI (унаследован от GPON)
Третий основан на протоколах IEEE 802.1x, которые представляют собой новую схему двунаправленной аутентификации.

Шифрование восходящего потока и шифрование нисходящего многоадресного трафика также обеспечивается на уровне XGTC.

Управление и настройка

Для управления и настройки рекомендации ITU-T (G.984.4) были приняты в XG-PON1, который также обратно совместим с GPON. Поскольку GPON использует технологию OMCI для управления и настройки, аналогично XG-PON1 использует более или менее 90% ее с небольшими изменениями в ITU-T (G.984.4).

В обоих случаях (для GPON и XG-PON1), когда используется технология нижнего уровня, это не вызывает большого беспокойства с точки зрения обслуживания. Важным фактором является настройка канала уровня 2 для правильной пересылки служебных данных. Вся конфигурация L2 со стороны сети до стороны пользователя покрывается моделью OMCI L2.

Модель OMCI L2 используется для обеих технологий, т. Е. GPON и XG-PON1, поскольку определение стороны сети и стороны пользователя одинаково для обеих технологий.

Совместимость

Самая впечатляющая часть GPON и XG-PON1 - это совместимость. XG-PON1 обратно совместим с GPON, другими словами, ONT / ONU, подключенный к GPON OLT, также может работать с XG-PON1 OLT. Группа была создана в 2008 году FSAN, которая известна как OISG (Группа изучения внедрения OMSI).

Эта группа была ограничена для изучения рекомендаций (G.984.4) по взаимодействию OMCI для канала управления и контроля ONT (OMCC), управления QoS, конфигурации многоадресной рассылки, обновлений версии ПО и конфигурации L2. Официальный номер [G.984.4] - [ITU-T G.impl984.4], он также называется руководством по реализации OMCI.

WDM-PON

На следующем рисунке показан WDM-PON, на котором также показан массив волноводных решеток (AWG). Они используются для длины волны MUX и DEMUX.

P2MP WDM-PON

В WDM-PON для разных ONT требуется разная длина волны. Каждый ONT получает исключительную длину волны и использует ресурсы полосы пропускания этой длины волны. Другими словами, WDM-PON работает по логическомуPoint-to-Multi Point (P2MP) топология.

В WDM-PON AWG должен находиться между OLT и ONT. Каждый порт AWG зависит от длины волны, и оптический трансивер на каждом ONT передает оптические сигналы с определенной длиной волны, определяемой портом на AWG.

В технологии WDM трансиверы с указанными длинами волн называются colored optical transceivers и трансивер, который может использоваться для любой длины волны, известен как colorless transceiver. Существует сложность использования цветных оптических трансиверов, служба обработки которых предоставляет и разрабатывает хранилище.

Компоненты AWG чувствительны к температуре, поэтому для WDMPON существуют определенные проблемы, связанные с согласованием в реальном времени длины волны оптических трансиверов и подключаемого порта AWG, а также между длинами волн порта на локальном AWG (в CO). и порт на удаленном AWG.

ODSM-PON

В ODSM-PON сеть остается неизменной от CO до помещения пользователя, за исключением одного изменения - активного разветвителя WDM. Разделитель WDM будет размещен между OLT и ONT вместо пассивного разветвителя. В ODSM-PON нисходящий поток использует WDM, это означает, что данные в направлении ONT используют разную длину волны для разных ONT, а в восходящем потоке ODSN-PON использует динамические технологии TDMA + WDMA.

Стандарты XGPON

В следующей таблице описаны стандарты XGPON.

	Время выпуска	Версия
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	2,0 драм1
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 - ITU и FSAN стандартизированы в 2005 году, соответствуют стандартам серии G.984 ×.

NGPON1 −

Стандарты G.987 / G.988 XGPON были выпущены в 2011 году.
Он стандартизировал XGPON: 2,5 Гбит / с в восходящем направлении / 10 Гбит / с в нисходящем направлении.
GPON и XGPON используют разные длины волн для сосуществования в одной сети.

NGPON2 −

Не считайте совместимым с существующей сетью ODN, более открытым стандартом технологии PON.
Теперь сосредоточьтесь на WDM PON и 40G PON.

Основные характеристики XG-PON1

В следующей таблице описаны основные функции XG-PON1.

Вещь	Требование	Замечание
Скорость нисходящего потока (DS)	Номинальная 10 Гбит / с
Скорость восходящего потока (США)	Номинальная 2,5 Гбит / с	XG-PON со скоростью 10 Гбит / с в США обозначается как XGPON2. Это для будущего изучения.
Метод мультиплексирования	TDM (DS) / TDMA (США)
Бюджет убытков	29 дБ и 31 дБ (номинальные классы)	Расширенный класс - для дальнейшего изучения.
Коэффициент разделения	Минимум 1:64 (1: 256 или более на логическом уровне)
Расстояние волокна	20 км (логическое расстояние 60 км или более)
Сосуществование	С GPON (1310/1490 нм) С RF-Video (1550 нм)

Класс оптической мощности XG-PON

В следующей таблице описаны минимальные и максимальные потери класса оптической мощности XG-PON.

	Класс 'Номинал1' (класс N1)	Класс 'Номинал2' (класс N2)	Класс Extended1 (класс E1)	Класс 'Extended2' (класс E2)
Минимальная потеря	14 дБ	16 дБ	18 дБ	20 дБ
Максимальная потеря	29 дБ	31 дБ	33 дБ	35 дБ