FTTH - Đánh giá XPON

Hình minh họa sau đây mô tả Đánh giá XPON.

Bảng sau giải thích các phương pháp đánh giá XPON khác nhau.

	Chế độ đa kênh	Công nghệ tiêu biểu
Method A	TDM	40G TDM PON	OFDM PON
Method B	WDM	PtP WDM
Method C	TDM + WDM	40G TWDM PON	NG-EPON

Sau khi phát triển GPON, FSAAN và ITU-T bắt đầu làm việc trên NG-PON với các tính năng sau:

Sản phẩm giá rẻ
Dung lượng lớn
Phạm vi rộng
Tương thích ngược

NG-PON được FSAN chia thành hai giai đoạn dựa trên nhu cầu ứng dụng và công nghệ hiện tại -

NG PON1- NGPON1 tương thích ngược với các ODN GPON kế thừa. NG-PON1 có hệ thống 10G không đối xứng với tốc độ 10G xuống / tải xuống và 2,5G ngược dòng / tải lên. NG-PON1 này là hệ thống TDM PON cải tiến từ GPON.
NG PON2 - NGPON2 là đánh giá PON dài hạn, có thể hỗ trợ cũng như có thể được triển khai trên ODN mới.

Có nhiều cách để phát triển NG-PON2 không giống như NG-PON1 để cải thiện tốc độ băng thông từ 10G lên 40G -

Sử dụng công nghệ TDM giống như được sử dụng cho NG-PON1.
WDM PON (Sử dụng ghép kênh phân chia bước sóng thô (CWDM) hoặc ghép kênh phân chia bước sóng dày đặc (DWDM).
ODSM PON (TDMA + WDMA).
OCDMA PON (Sử dụng công nghệ CDMA).
O-OFDMA PON (Sử dụng công nghệ FDMA).

Cùng tồn tại - NG-PON1

Tính năng chính của NG-PON1 là cung cấp băng thông cao hơn GPON cùng thời điểm. Nó phải tương thích ngược với mạng GPON hiện có, điều này sẽ làm giảm chi phí của nhà khai thác. NG-PON này được xác định bởi FSAN và ITU-T được gọi làXG-PON1.

FSAN và ITU-T đã xác định tốc độ dữ liệu sau cho XG-PON1:

Tốc độ dữ liệu hạ lưu - 10G
Tốc độ dữ liệu thượng nguồn - 2,5G

Tốc độ dữ liệu ngược dòng của 2,5G cao gấp đôi tốc độ dữ liệu ngược dòng của GPON. Ngoài tất cả các phần tử của GPON, ODN (mạng phân phối quang) có thể được sử dụng lại trong mạng XG-PON1.

Bằng cách chỉ thêm thẻ hạ lưu 10G trong GPON OLT hiện có, GPON đã cải tiến thành XG-PON1.

Kiến trúc mạng và sự chung sống

Như đã mô tả ở trên, XG-PON1 là một bản nâng cấp cho GPON hiện có có thể hỗ trợ các triển khai GPON khác nhau như:

Kiến trúc điểm-đa điểm (P2MP) của GPON
Cáp quang đến nhà (FTTH)
Chất xơ đến tế bào (FTTCell)
Sợi đến tòa nhà (FTTB)
Chất xơ vào lề đường (FTTCurb)
Sợi vào tủ (FTTCabinet)

Hình minh họa sau đây cho thấy các triển khai GPON khác nhau, có thể được nâng cao hơn nữa với XG-PON1 -

Nói chung, có hai loại triển khai -

Triển khai Green Field
Triển khai Brown Field

Trường xanh được sử dụng khi cần triển khai mới hoàn toàn, trong khi trong triển khai Brownfield, cơ sở hạ tầng hiện có sẽ được sử dụng. Vì vậy, đối với việc triển khai Brown Field (chỉ của mạng GPON), XG-PON1 có thể được sử dụng. Trong trường hợp, khi mạng đồng cần được thay thế bằng mạng cáp quang, thì mạng đó sẽ được xem xét theo Mạng Trường Xanh, vì mạng hiện tại sẽ được thay thế hoàn toàn bằng mạng mới.

Lớp vật lý

Thông số kỹ thuật lớp vật lý cho XG-PON1 đã được phân loại vào tháng 10 năm 2009 và được ITU-T công bố vào tháng 3 năm 2010. Bước sóng hạ lưu 1575-1580 nm được FSAN lựa chọn. Ban nhạc C. Băng tần L và băng tần O được so sánh khi lựa chọn bước sóng ngược dòng, nhưng băng tần C đã bị loại bỏ do chồng chéo với các kênh video RF. Vì không có dải bảo vệ đầy đủ trên dải L và do đó, điều tương tự cũng bị loại bỏ và tất cả các so sánh về ưu và nhược điểm Băng tần O được chọn vì O + có yêu cầu cao hơn về bộ lọc.

Mục	Thông số kỹ thuật
Cáp quang	ITU-T G.652
Kế hoạch bước sóng thượng lưu	1260 đến 1280 nm
Kế hoạch bước sóng hạ lưu	1575 đến 1580 nm
Ngân sách điện	XG-PON1: 14 đến 29dB XG-PON2: 16 đến 31 dB
Tốc độ dữ liệu	Ngược dòng: 2.48832 Gbps Xuống dòng: 9,95328 Gbps
Phạm vi tiếp cận vật lý tối đa	20 km
Phạm vi tiếp cận hợp lý tối đa	60 km

Theo bảng trên, tốc độ hạ lưu của XG-PON1 là 10 Gbps với tốc độ dữ liệu là 9,5328 Gbps để giữ sự nhất quán với tốc độ ITU-T điển hình, khác với IEEE 10GE-PON, là 10,3125 Gbps.

Lớp HTC

Lớp truyền dẫn (TC Layer) được gọi là lớp hội tụ truyền dẫn XGTC (XG-PON1), lớp này tối ưu hóa cơ chế xử lý cơ bản. Lớp hội tụ truyền dẫn nâng cao cấu trúc khung, cơ chế kích hoạt và DBA.

Cải tiến trong cấu trúc khung XG-PON1 là bằng cách căn chỉnh khung và thiết kế trường với ranh giới từ bằng cách khớp với tỷ lệ của XG-PON1. Cơ chế DBA linh hoạt hơn với việc nâng cấp, trong khi cơ chế kích hoạt tuân theo nguyên tắc tương tự của GPON.

Hai tính năng quan trọng của các lớp XGTC là:

Tiết kiệm năng lượng
Security

Mã hóa dữ liệu là một tính năng tùy chọn trong GPON, trong khi trong xG-PON1 có ba phương pháp để xác thực -

Đầu tiên dựa trên ID đăng ký (ID logic)
Cái thứ hai dựa trên các kênh OMCI (kế thừa từ GPON)
Phương thức thứ ba dựa trên các giao thức IEEE 802.1x, là một sơ đồ xác thực hai chiều mới.

Mã hóa ngược dòng và mã hóa đa hướng xuống cũng được cung cấp trên lớp XGTC.

Quản lý và cấu hình

Đối với quản lý và cấu hình, khuyến nghị ITU-T (G.984.4) đã được thông qua trong XG-PON1, cũng tương thích ngược với GPON. Vì GPON sử dụng công nghệ OMCI để quản lý và cấu hình, tương tự như vậy XG-PON1 sử dụng 90% công nghệ đó với những thay đổi nhỏ trong ITU-T (G.984.4).

Trong cả hai trường hợp (đối với GPON và XG-PON1) nơi công nghệ lớp thấp hơn được áp dụng không phải là mối quan tâm lớn đối với dịch vụ. Yếu tố quan trọng là định cấu hình kênh Lớp 2 để chuyển tiếp dữ liệu dịch vụ một cách thích hợp. Tất cả cấu hình L2 từ phía mạng đến phía người dùng đều được đề cập trong mô hình OMCI L2.

Mô hình OMCI L2 được sử dụng cho cả hai công nghệ, tức là GPON và XG-PON1 vì định nghĩa cho phía mạng và phía người dùng là giống nhau cho cả hai công nghệ.

Khả năng tương tác

Phần ấn tượng nhất của GPON và XG-PON1 là khả năng tương tác. XG-PON1 tương thích ngược với GPON, nói cách khác, ONT / ONU được kết nối với GPON OLT cũng có thể hoạt động với XG-PON1 OLT. Một nhóm được thành lập vào năm 2008 bởi FSAN, được gọi là OISG (Nhóm Nghiên cứu Triển khai OMSI).

Nhóm này bị hạn chế để nghiên cứu các khuyến nghị (G.984.4) về khả năng tương tác OMCI cho kênh điều khiển và quản lý ONT (OMCC), quản lý QoS, cấu hình multicast, cập nhật phiên bản S / W và cấu hình L2. Số chính thức của [G.984.4] là [ITU-T G.impl984.4] và được gọi là hướng dẫn triển khai OMCI.

WDM-PON

Hình minh họa sau đây dành cho WDM-PON, cũng cho thấy một loạt các lưới dẫn sóng (AWG). Chúng được sử dụng cho bước sóng MUX và DEMUX.

P2MP WDM-PON

Trong WDM-PON, các bước sóng khác nhau được yêu cầu cho các ONT khác nhau. Mỗi ONT nhận được một bước sóng độc quyền và tận hưởng tài nguyên băng thông của bước sóng. Nói cách khác, WDM-PON hoạt động dựa trên logicPoint-to-Multi Point (P2MP) cấu trúc liên kết.

Trong WDM-PON, AWG là cần thiết giữa OLT và ONT. Mỗi cổng của AWG phụ thuộc vào bước sóng và bộ thu phát quang trên mỗi ONT truyền tín hiệu quang trong một bước sóng xác định được xác định bởi cổng trên AWG.

Trong công nghệ WDM, các bộ thu phát có bước sóng xác định được gọi là colored optical transceivers và bộ thu phát, có thể được sử dụng cho bất kỳ bước sóng nào được gọi là colorless transceiver. Có một sự phức tạp khi sử dụng các bộ thu phát quang màu, mà dịch vụ xử lý đang cung cấp và tạo ra bộ nhớ.

Các thành phần AWG nhạy cảm với nhiệt độ do điều này, có những thách thức nhất định đối với WDMPON là giải quyết tính nhất quán theo thời gian thực giữa bước sóng của bộ thu phát quang và cổng AWG kết nối và giữa các bước sóng của cổng trên AWG cục bộ (tại CO) và cổng trên AWG từ xa.

ODSM-PON

Trong ODSM-PON, mạng không thay đổi từ CO đến cơ sở người dùng ngoại trừ một thay đổi, đó là bộ chia WDM đang hoạt động. Một bộ tách WDM sẽ được đặt giữa OLT và ONT thay thế bộ chia thụ động. Trong ODSM-PON, phía hạ lưu thông qua WDM, có nghĩa là dữ liệu hướng tới ONT sử dụng bước sóng khác nhau cho các ONT khác nhau và ở phía trên, ODSN-PON sử dụng công nghệ TDMA + WDMA động.

Tiêu chuẩn XGPON

Bảng sau đây mô tả các tiêu chuẩn XGPON.

	Thời gian phát hành	Phiên bản
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 - ITU và FSAN tiêu chuẩn hóa năm 2005, tuân thủ các tiêu chuẩn dòng G.984 ×.

NGPON1 −

Tiêu chuẩn G.987 / G.988 XGPON đã được phát hành vào năm 2011.
Nó đã chuẩn hóa XGPON với 2,5 Gbps ngược dòng / 10Gbps hạ lưu.
GPON và XGPON sử dụng bước sóng khác nhau để cùng tồn tại trong một mạng.

NGPON2 −

Đừng xem xét việc tương thích với mạng ODN hiện tại, một tiêu chuẩn mở hơn của công nghệ PON.
Bây giờ tập trung vào WDM PON và 40G PON.

Các tính năng chính của XG-PON1

Bảng sau mô tả các tính năng chính của XG-PON1.

Mục	Yêu cầu	Nhận xét
Tốc độ xuống dòng (DS)	10 Gbit / s danh nghĩa
Tốc độ ngược dòng (US)	2,5 Gbit / s danh nghĩa	XG-PON với tốc độ 10 Gbit / s US được ký hiệu là XGPON2. Nó là để nghiên cứu trong tương lai.
Phương pháp ghép kênh	TDM (DS) / TDMA (Mỹ)
Ngân sách tổn thất	29 dB và 31 dB (Các lớp danh nghĩa)	Lớp mở rộng dành cho việc học sau này.
Tỷ lệ phân chia	Ít nhất 1:64 (1: 256 trở lên trong lớp logic)
Khoảng cách sợi quang	20Km (khoảng cách hợp lý 60 km trở lên)
Cùng tồn tại	Với GPON (1310/1490 nm) Với RF-Video (1550 nm)

Lớp công suất quang XG-PON

Bảng sau đây mô tả mức suy hao tối thiểu và tối đa của cấp công suất quang XG-PON.

	Lớp 'Nominal1' (Lớp N1)	Lớp 'Nominal2' (Lớp N2)	Lớp 'Extended1' (Lớp E1)	Lớp 'Extended2' (Lớp E2)
Tổn thất tối thiểu	14 dB	16 dB	18 dB	20 dB
Tổn thất tối đa	29 dB	31dB	33 dB	35 dB