FTTH - razlaga

Razlika razdalje vlaken je razlika v razdalji med najbližjim in najbolj oddaljenim ONU / ONT od OLT.

V GPON-u je največja razdalja vlaken v razdalje 20 km. To vpliva na velikost okenca razdalje in zagotavlja skladnost z [ITU-T G.983.1].

Logični doseg je opredeljen kot največja razdalja, ki jo je mogoče doseči za določen prenosni sistem, ne glede na optični proračun. Logični doseg je največja razdalja med ONU / ONT in OLT, razen omejitve fizičnega sloja.

V GPON-u je največji logični doseg opredeljen kot 60 km.

Povprečna zamuda pri prenosu signala je povprečje vrednosti zakasnitve gornji in spodnji tok med referenčnimi točkami. Ta vrednost se določi z merjenjem zakasnitve v krogu in nato z deljenjem na 2.

GPON mora imeti storitve, ki zahtevajo največjo povprečno zamudo pri prenosu signala 1,5 ms. Sistem GPON mora imeti med referenčnimi točkami TV največji povprečni čas zamude prenosa signala manj kot 1,5 ms.

OAN je niz dostopnih povezav, ki imajo iste omrežne vmesnike in jih podpirajo optični prenosni sistemi. OAN lahko vključuje več ODN-jev, povezanih v isti OLT.

V okviru PON je drevo optičnih vlaken v dostopnem omrežju, dopolnjeno z razdelilniki moči, valovnih dolžin, filtri ali drugimi pasivnimi optičnimi napravami.

Naprava, ki prekine skupno (korensko) končno točko ODN. Nato izvede protokol PON, kakršen je opredeljen v [ITU-T G.984]; nato prilagodi PONPDU-je za povezavo po povezavi prek vmesnika ponudnikove storitve.

OLT zagotavlja funkcije upravljanja in vzdrževanja za podrejeni ODN in ONU.

Posamezna naročniška naprava, ki zaključi katero koli od porazdeljenih (listnih) končnih točk ODN, izvaja protokol PON in prilagodi PONU-jeve PDU na naročniške storitvene vmesnike. ONT je poseben primer ONU.

Splošni izraz, ki označuje napravo, ki prekine katero od razdeljenih (listnih) končnih točk ODN, izvede protokol PON in prilagodi PON PDU.

Fizični doseg je opredeljen kot največja fizična razdalja, ki jo lahko dosežemo za določen prenosni sistem. Ker je "fizični doseg" največja fizična razdalja med ONU / ONT in OLT. V GPON-u pa sta za fizični doseg določeni dve možnosti: 10 km in 20 km. Domneva se, da je 10 km največja razdalja, preko katere se lahko FP-LD uporablja v ONU za visoke bitne hitrosti, kot sta 1,25 Gbit / s ali več.

Storitve v FTTH so opredeljene kot omrežna storitev, ki jo zahtevajo operaterji. Storitev opisuje ime, ki ga jasno prepoznajo vsi, ne glede na to, ali gre za ime strukture okvirja ali splošno ime.

GPON cilja na hitrosti prenosa, ki so večje ali enake 1,2 Gbit / s. V skladu s tem GPON identificira dve kombinaciji hitrosti prenosa, kot sledi -

• 1,2 Gbps navzgor, 2,4 Gbps navzdol

• 2,4 Gbps navzgor, 2,4 Gbps navzdol

Najpomembnejša hitrost bitja je 1,2 Gbps navzgor, 2,4 Gbps navzdol, kar predstavlja skoraj vse uvedene in načrtovane razmestitve sistemov GPON.

Večje ko je razmerje delitve za GPON, bolj ekonomično je z vidika stroškov. Vendar večje razmerje delitve pomeni večjo optično moč in razdelitev pasovne širine, kar ustvarja potrebo po povečanem proračunu moči za podporo fizičnemu dosegu. Razmerja razmerja do 1:64 so glede na trenutno tehnologijo realna za fizični sloj. Toda v pričakovanju nadaljnjega razvoja optičnih modulov mora plast TC upoštevati razdeljena razmerja do 1: 128.

Prednosti optičnih vlaken -

• Zelo velike razdalje

• Močan, prilagodljiv in zanesljiv

• Omogoča kable majhnega premera in lahke teže

• Varno in varno

• Imuni na elektromagnetne motnje (EMI)

• Nižji stroški

Različni moduli / komponente v PON tehnologiji so -

• WDM spojka

• 1 × N Razdelilnik

• Optična vlakna in kabel

• Konektor

• ODF / Kabinet / Subrack

Aktivni moduli / komponente v PON tehnologiji so -

V OLT -

• Laserski oddajnik (1490 nm) in

• Laserski sprejemniki (1310 nm)

Za CATV uporabo -

• Laserski ojačevalnik (1550 nm) in

• EDFA za ojačanje video signala

V ONU -

• Napajanje / baterija za ONU

• Laserski oddajnik (1310 nm)

• Laserski sprejemniki (1490 nm)

• Sprejemniki za CATV signal (1550 nm)

Popolna oblika GPON je - Gigabit Pasivno optično omrežje

GPON je optični sistem za dostopna omrežja, ki temelji na ITU-T specifikacijah serije G.984. Z optičnim proračunom 28 dB lahko dosežete 20 km dosega z uporabo optike razreda B + z razmerjem delitve 1:32.

Najpogosteje znane funkcije GPON-a so navedene spodaj.

Nadaljnji prenos -

• 2.4Gbps

• BW za en ONT zadostuje za napajanje več HDTV signalov

• QOS omogoča zakasnitev prometa (glasovno)

Zgornji prenos -

• 1 24 Gbps

• Zagotoviti je mogoče minimalno BW

• Neizkoriščen časovni razpon je mogoče dodeliti težkim uporabnikom

• QOS omogoča zakasnitev prometa (glasovno)

Standardi GPON temeljijo na prejšnjih specifikacijah BPON. Spodaj so navedene vse specifikacije -

• G.984.1 - Ta dokument opisuje splošne značilnosti Gigabitno sposobne pasivne optične mreže.

• G.984.2 - Ta dokument opisuje specifikacijo plasti gigabitne pasivne optične mreže, ki je odvisna od fizičnega medija.

• G.984.3 - V tem dokumentu je opisana specifikacija konvergenčne plasti prenosnega optičnega omrežja Gigabit, ki je sposobna gigabit.

• G.984.3 - V tem dokumentu je opisana specifikacija konvergenčne plasti prenosnega optičnega omrežja Gigabit, ki je sposobna gigabit.

Sistemi GPON imajo v bistvu enake fizične komponente, ki so konfigurirane na enak način kot v drugih omrežjih PON. Seveda so izdelki, razviti za sisteme GPON, zasnovani posebej za GPON in niso zamenljivi z orodjem EPON ali BPON.

GPON sistemi imajo tudi enake osnovne zmogljivosti, kot jih imajo drugi PON sistemi. Glavne razlike v arhitekturi so GPON v prenosu podatkov. Gigabitni GPON inkapsulacijski načini omogočajo izvajanje različnih storitev, vključno z ATM, TDM glasom in Ethernetom.

Ena osnovnih zahtev optičnega sistema je zagotoviti komponente z zadostno zmogljivostjo za razširitev optičnega signala na pričakovano območje. Obstajajo tri kategorije ali razredi komponent, ki temeljijo na moči in občutljivosti.

Razredi komponent so -

• Optika razreda A: 5 do 20 dB

• Optika razreda B: 10 do 25 dB

• Optika razreda C: 15 do 30 dB

Celotna oblika EPON je - Ethernet pasivno optično omrežje.

Ethernet pasivno optično omrežje (EPON) je PON enkapsuliranje podatkov z Ethernetom in lahko ponuja zmogljivost od 1 Gbps do 10 Gbps. EPON sledi izvirni arhitekturi PON. Tu je bil DTE povezan z deblom drevesa in imenovan kot optični linijski terminal (OLT).

Običajno se nahaja pri ponudniku storitev, povezane veje DTE drevesa pa se imenujejo enota optičnega omrežja (ONU), ki se nahaja v prostorih naročnika. Signali iz OLT gredo skozi pasivni cepilnik, da dosežejo ONU in obratno.

Številne PON aplikacije zahtevajo visok QoS (npr. IPTV).

EPON prepušča QoS višjim slojem -

• Oznake VLAN

• P bitov ali DiffServ DSCP

Poleg tega obstaja bistvena razlika med LLID in Port-ID -

• Vedno je 1 LLID na ONU

• Na vhodna vrata je 1 ID-ja - lahko jih je veliko na ONU

• Zaradi tega je QoS na osnovi pristanišč enostaven za izvedbo na sloju PON

Naslednja tabela pojasnjuje razliko med GPON in EPON.

Algoritem, implementiran v OLT, z uporabo sporočil Report in Gate za izdelavo programa za prenos in posredovanje ONU-jev je znan kot algoritem dinamične razporeditve pasovne širine (DBA).

Operacija EPON temelji na Ethernet MAC in EPON okvirjih (na osnovi okvirjev GbE), vendar so potrebne razširitve -

• PDU-ji MultiPoint Control Protocol - To je nadzorni protokol, ki izvaja zahtevano logiko.

• Emulacija od točke do točke (usklajevanje) - zaradi tega je EPON videti kot povezava od točke do točke in EPAC-ovi MAC imajo nekatere posebne omejitve.

• Namesto CSMA / CD oddajajo po odobritvi.

• Čas skozi MAC sklad mora biti stalen (± 16 bit trajanja).

• Natančen lokalni čas je treba vzdrževati.

Standardni Ethernet se začne v bistvu brez vsebine 8B preambule -

• 7B izmeničnih in ničel 10101010

• 1B SFD 10101011

Da bi skrili novo glavo PON, EPON prepiše nekaj bajtov preambule.

Promet DS se oddaja vsem ONU-jem, zato je šifriranje zlonamernemu uporabniku v bistvu enostavno reprogramirati ONU in zajeti želene okvire. Ameriškega prometa, ki ga drugi ONU ne vidijo, šifriranje ni potrebno. Ne upoštevajte lovilcev vlaken, ker EPON ne ponuja nobenega standardnega načina šifriranja, ampak -

• Lahko dopolni z IPsec ali MACsec.

• Številni prodajalci so dodali lastniške mehanizme, ki temeljijo na AES.

BPON je uporabil mehanizem, imenovan churning - Churning je bil poceni strojna rešitev (tipka 24b) z več napakami v varnosti -

• Motor je bil linearen - preprost napad z znanim besedilom

• Izkazalo se je, da je ključ 24b mogoče izpeljati v 512 poskusih

Zato je G.983.3 dodal podporo AES - zdaj se uporablja v GPON-u.

XPON je PON generacije naslednje generacije, ki lahko podpira hitrost prenosa podatkov do 10G. XPON lahko razdelimo v dve kategoriji, to sta XG-PON1 in XG-PON2. XG-PON1 je nazaj združljiv z GPON, medtem ko je XG-PON2 popolnoma nov razvoj.

Popolna oblika WDM-PON je - Multiplex PON.

V WDM-PON je za različne ONT potrebne različne valovne dolžine; vsak ONT dobi ekskluzivno valovno dolžino in uživa v pasovni širini valovne dolžine. Z drugimi besedami, WDM-PON deluje na logični topologiji od točke do več točk (P2MP).

Popolna oblika ODSM-PON je - oportunistični spekter in dinamični PON. V ODSM-PON omrežje ostane nespremenjeno od CO do uporabniških prostorov, razen ene spremembe, ki je aktivna WDM cepilnik. WDM cepilnik bo med OLT in ONT, ki bo nadomestil pasivni cepilnik. V ODSM-PON spodnji tok sprejme WDM, pomeni, da podatki proti ONT uporabljajo različno valovno dolžino za različne ONT in v zgornjem toku in ODSN-PON sprejme dinamično tehnologijo TDMA + WDMA.

Naslednja tabela razlaga standarde XGPON -

Naslednja tabela opisuje razred optičnih moči XG-PON.

Naslednja tabela opisuje območje slabljenja za razred A, B in C po ITU.

Naslednja tabela razlaga območje prenosa OLT za razred A, B in C po ITU.

Naslednja tabela razlaga območje sprejemnikov ONU za razred A, B in C po ITU.

Naslednja razpredelnica razlaga obseg oddajnikov ONU za razred A, B in C po ITU.

Naslednja tabela opisuje obseg sprejemnikov OLT za razred A, B in C po ITU.

Enotno vlakno, ki izhaja iz OLT-ja, je razdeljeno skozi pasivne optične cepilnike, ki služijo 64 strankam ONT. Ista vlakna prenašajo tako nizkotočni tok (OLT proti ONT) kot gornji tok (ONT proti OLT), 2.488 Mbps / 1490 nm (okno 1480 - 1500nm) in 1.244 Mbps / 1310 nm (okno 1260-1360nm) prek WDM (Multiplexing Divizija valovnih dolžin) za dvostransko (dvosmerno) delovanje.

Isti enodnevni prenos nizvodno od OLT do ONT se oddaja z ONT, ki sprejema samo promet, ki je nanj naslovljen. Zgornji prenos je večkratni dostop Time Division (TDMA) z vsakim oddajanjem ONT.

Televizijski signali (izhajajo iz satelitskih glav) se po izbiri oddajajo na tretji optični valovni dolžini 1550 nm na istem (ali dodatnem) vlaknu, ki se v sistem FTTx vnese prek RF podsistema Overlay. CATV signal lahko povežete s signalom GPON po ojačanju z EDFA.

RF CATV signali so modulirani na valovno dolžino 1550 nm. Izvleče se preko funkcije Demux, ki je vgrajena znotraj ONT-a, in se usmeri v zadnjo ravninsko povezavo za STB / TV.

Največja dovoljena oslabitev optične moči med OLT optičnim vhodom na vhod ONT je 28 dB, pri čemer uporabljamo tako imenovane elemente optičnega omrežja razreda B. Razredi A, B in C ODN se razlikujejo predvsem na podlagi "optične izhodne moči" in "občutljivosti na hitrost optičnega sprejemnika. Razred A daje najmanj optični proračun, razred C pa najvišji, stroškovno ugodni pa sta oba v istem vrstnem redu. Za največ 1:64 deljeno razmerje se optika razreda B običajno uporablja na komercialni osnovi.

Naslednje točke pojasnjujejo NGPON1 -

• Leta 2011 so izšli standard G.987 / G.988 XGPON.

• Standardiziral je XGPON z 2,5Gbps upstream / 10Gbps downstream.

• GPON in XGPON uporabljata različno valovno dolžino za sobivanje v enem omrežju.

Naslednje točke pojasnjujejo NGPON2 -

• Ne meni, da je združljiv z obstoječim ODN omrežjem, bolj odprt standard tehnologije PON.

• Osredotoča se na WDM PON in 40G PON.