FTTH - forklaring

Differensialfiberavstanden er forskjellen i avstanden mellom nærmeste og lengste ONU / ONT fra OLT.

I GPON er den maksimale differensialfiberavstanden 20 km. Dette påvirker størrelsen på det varierende vinduet og gir samsvar med [ITU-T G.983.1].

Logisk rekkevidde er definert som den maksimale avstanden som kan oppnås for et bestemt transmisjonssystem, uavhengig av det optiske budsjettet. Logisk rekkevidde er den maksimale avstanden mellom ONU / ONT og OLT bortsett fra begrensningen av det fysiske laget.

I GPON er den maksimale logiske rekkevidden definert som 60 km.

Den gjennomsnittlige signaloverføringsforsinkelsen er gjennomsnittet av oppstrøms og nedstrøms forsinkelsesverdier mellom referansepunktene. Denne verdien bestemmes ved å måle tur / retur-forsinkelse og deretter dele med 2.

GPON må imøtekomme tjenester som krever en maksimal gjennomsnittlig signaloverføringsforsinkelse på 1,5 ms. Et GPON-system må ha et maksimalt gjennomsnittlig signaloverføringsforsinkelsestid på mindre enn 1,5 ms mellom TV-referansepunkter.

OAN er settet med tilgangskoblinger som deler de samme grensesnittene på nettet og støttes av transmisjonssystemer for optisk tilgang. OAN kan inneholde et antall ODN-er koblet til samme OLT.

I PON-sammenheng et tre av optiske fibre i tilgangsnettverket, supplert med strøm- eller bølgelengdesplittere, filtre eller andre passive optiske enheter.

En enhet som avslutter det vanlige (rot) endepunktet til en ODN. Deretter implementerer en PON-protokoll som definert av [ITU-T G.984]; og tilpasser deretter PONPDUs for uplink-kommunikasjon over leverandørens grensesnitt.

OLT tilbyr administrasjons- og vedlikeholdsfunksjoner for underliggende ODN og ONUer.

En enkelt abonnentenhet som avslutter et av de distribuerte (blad) endepunktene til en ODN, implementerer en PON-protokoll og tilpasser PON PDUer til abonnenttjenestegrensesnitt. En ONT er et spesielt tilfelle av en ONU.

Et generisk begrep som angir en enhet som avslutter et av de distribuerte (blad) endepunktene til en ODN, implementerer en PON-protokoll og tilpasser PON PDU.

Fysisk rekkevidde er definert som den maksimale fysiske avstanden som kan oppnås for et bestemt transmisjonssystem. Siden 'Fysisk rekkevidde' er den maksimale fysiske avstanden mellom ONU / ONT og OLT. Imidlertid er i GPON to alternativer definert for den fysiske rekkevidden: 10 km og 20 km. Det antas at 10 km er den maksimale avstanden som FP-LD kan brukes i ONU for høye bithastigheter som 1,25 Gbit / s eller over.

Tjenester i FTTH er definert som en nettverkstjeneste som operatører krever. Tjenesten beskrives med et navn som er tydelig gjenkjent av alle, uavhengig av om det er et rammestrukturnavn eller et generelt navn.

GPON sikter mot overføringshastigheter større enn eller lik 1,2 Gbit / s. Følgelig identifiserer GPON to overføringshastighetskombinasjoner som følger -

• 1,2 Gbps opp, 2,4 Gbps ned

• 2,4 Gbps opp, 2,4 Gbps ned

Den viktigste bithastigheten er 1,2 Gbps opp, 2,4 Gbps ned, og utgjør nesten all den utplasserte og planlagte distribusjonen av GPON-systemene.

Jo større splittforhold er for GPON, jo mer økonomisk er det fra kostnadsperspektiv. Imidlertid innebærer et større splittforhold større optisk kraft og båndbreddesplitting, noe som skaper behov for et økt strømbudsjett for å støtte den fysiske rekkevidden. Delingsforhold på opptil 1:64 er realistiske for det fysiske laget, gitt dagens teknologi. Imidlertid forutsetter den fortsatte utviklingen av optiske moduler, må TC-laget vurdere splittforhold opp til 1: 128.

Fordeler med optisk fiber -

• Veldig lange avstander

• Sterk, fleksibel og pålitelig

• Lar kabler med liten diameter og lett vekt

• Trygt og sikkert

• Immun mot elektromagnetisk interferens (EMI)

• Lavere kostnad

Ulike moduler / komponenter i PON-teknologi er -

• WDM-kopler

• 1 × N splitter

• Optisk fiber og kabel

• Connector

• ODF / Kabinett / SUBRACK

De aktive modulene / komponentene i PON-teknologi er -

I OLT -

• Lasersender (1490-nm) og

• Lasermottakere (1310-nm)

For CATV-applikasjon -

• Laserforsterker (1550-nm) og

• EDFA for å forsterke videosignal

I ONU -

• Strøm / batteri for ONU

• Lasersender (1310-nm)

• Lasermottakere (1490-nm)

• Mottakere for CATV-signal (1550-nm)

Den fulle formen for GPON er - Gigabit Passive Optical Network

GPON er et optisk system for tilgangsnettverk, basert på ITU-T spesifikasjoner G.984-serien. Det kan gi en rekkevidde på 20 km med et 28 dB optisk budsjett ved å bruke klasse B + optikk med 1:32 delt forhold.

De mest kjente funksjonene i GPON er som listet nedenfor.

Nedstrøms overføring -

• 2.4Gbps

• BW for én ONT er tilstrekkelig til å levere flere HDTV-signaler

• QOS gir mulighet for forsinkelsesfølsom trafikk (tale)

Oppstrøms overføring -

• 1 24 Gbps

• Minimum BW kan garanteres

• Ubrukte tidsluker kan tilordnes tunge brukere

• QOS gir mulighet for forsinkelsesfølsom trafikk (tale)

GPON-standarder bygger på de tidligere BPON-spesifikasjonene. Disse spesifikasjonene er alle oppført nedenfor -

• G.984.1 - Dette dokumentet beskriver de generelle egenskapene til Gigabit-Capable Passive Optical Network.

• G.984.2 - Dette dokumentet beskriver spesifikasjonen Gigabit-Capable Passive Optical Network Physical media-Dependent.

• G.984.3 - Dette dokumentet beskriver spesifikasjonen Gigabit-kapabel passiv optisk nettverksoverføring konvergenslag.

• G.984.3 - Dette dokumentet beskriver spesifikasjonen Gigabit-kapabel passiv optisk nettverksoverføring konvergenslag.

GPON-systemer har i hovedsak de samme fysiske komponentene som er konfigurert på samme måte som i andre PON-nettverk. Produktene som er utviklet for GPON-systemer er selvfølgelig spesielt designet for GPON og kan ikke byttes med EPON- eller BPON-giret.

GPON-systemer har også mange av de samme grunnleggende mulighetene som andre PON-systemer har. De viktigste forskjellene i arkitekturen er GPON i data gjennomstrømning. Gigabit GPON-innkapslingsmetodene gjør det mulig å bære en rekke tjenester inkludert minibank, TDM-tale og Ethernet.

Et av de grunnleggende kravene til et optisk system er å skaffe komponenter med tilstrekkelig kapasitet til å utvide det optiske signalet til det forventede området. Det er tre kategorier eller klasser av komponenter som er basert på kraft og følsomhet.

Klassene av komponenter er -

• Klasse A-optikk: 5 til 20dB

• Optikk i klasse B: 10 til 25 dB

• Klasse C optikk: 15 til 30 dB

Den fulle formen for EPON er - Ethernet Passive Optical Network.

Ethernet Passive Optical Network (EPON) er en PON innkapsler data med Ethernet og kan tilby 1 Gbps til 10 Gbps kapasitet. EPON følger den originale arkitekturen til en PON. Her koblet DTE til stammen på treet og ble kalt som Optical Line Terminal (OLT).

Det er vanligvis plassert hos tjenesteleverandøren, og de tilkoblede DTE-grenene til treet kalles Optical Network Unit (ONU), som ligger i abonnentens lokaler. Signalene fra OLT passerer gjennom en passiv splitter for å oppnå ONU og omvendt.

Mange PON-applikasjoner krever høy QoS (f.eks. IPTV).

EPON overlater QoS til høyere lag -

• VLAN-koder

• P-biter eller DiffServ DSCP

I tillegg er det en avgjørende forskjell mellom LLID og Port-ID -

• Det er alltid 1 LLID per ONU

• Det er 1 port-ID per inngangsport - det kan være mange per ONU

• Dette gjør portbaserte QoS enkle å implementere i PON-laget

Tabellen nedenfor forklarer forskjellen mellom GPON og EPON.

En algoritme implementert i OLT, ved hjelp av Rapport- og Gate-meldinger for å bygge et overføringsprogram og passere ONU-er, er kjent som en dynamisk båndbreddsfordelingsalgoritme.

EPON-drift er basert på Ethernet MAC- og EPON-rammer (basert på GbE-rammer), men utvidelser er nødvendige -

• MultiPoint Control Protocol PDUs - Dette er kontrollprotokollen som implementerer den nødvendige logikken.

• Punkt-til-punkt-emulering (avstemming) - Dette gjør at EPON ser ut som en punkt-til-punkt-kobling og EPON MAC-er har noen spesielle begrensninger.

• I stedet for CSMA / CD sender de når de blir gitt.

• Tiden gjennom MAC-stack må være konstant (± 16 bit varighet).

• Nøyaktig lokal tid må opprettholdes.

Standard Ethernet starter med en egentlig innholdsfri 8B-ingress -

• 7B av vekslende og nuller 10101010

• 1B i SFD 10101011

For å skjule den nye PON-overskriften, overskriver EPON noen av ingambysene.

DS-trafikk sendes til alle ONU-er, så krypteringen er i hovedsak enkel for en ondsinnet bruker å omprogrammere ONU og fange ønsket rammer. Amerikansk trafikk ikke sett av andre ONU-er, så krypteringen er ikke nødvendig. Ikke vurder fibertappere fordi EPON ikke tilbyr noen standard krypteringsmetode, men -

• Kan supplere med IPsec eller MACsec.

• Mange leverandører har lagt til proprietære AES-baserte mekanismer.

BPON brukte en mekanisme som ble kalt churning - Churning var en billig maskinvareløsning (24b nøkkel) med flere sikkerhetsfeil -

• Motoren var lineær - enkelt kjent tekstangrep

• 24b-tasten viste seg å være avledelig i 512 forsøk

Derfor la G.983.3 til AES-støtte - nå brukt i GPON.

XPON er neste generasjons PON, som kan støtte datahastighet opptil 10G. XPON kan deles i to kategorier, dvs. XG-PON1 og XG-PON2. XG-PON1 er bakoverkompatibel med GPON, mens XG-PON2 er en helt ny utvikling.

Den fulle formen for WDM-PON er - Wavelength Division Multiplex PON.

I WDM-PON kreves forskjellige bølgelengder for forskjellige ONT; hver ONT får en eksklusiv bølgelengde og nyter båndbredderessursene til bølgelengden. Med andre ord, WDM-PON fungerer på en logisk Point to Multi Point (P2MP) topologi.

Den fullstendige formen for ODSM-PON er - Opportunistic Spectrum og Dynamic PON. I ODSM-PON forblir nettverket uendret fra CO til brukerlokaler bortsett fra en endring, som er aktiv WDM-splitter. En WDM-splitter vil være der mellom OLT og ONT og erstatte passiv splitter. I ODSM-PON vedtar nedstrøms WDM, data mot ONT bruker forskjellig bølgelengde for forskjellige ONT og i oppstrøms, og ODSN-PON vedtar dynamisk TDMA + WDMA-teknologi.

Tabellen nedenfor forklarer XGPON-standardene -

Følgende tabell beskriver den optiske krafttypen XG-PON.

Tabellen nedenfor beskriver atteneringsområdet for klasse A, B og C iht. ITU.

Tabellen nedenfor forklarer OLT-transmisjonsområdet for klasse A, B og C iht. ITU.

Tabellen nedenfor forklarer ONU-mottakerområdet for klasse A, B og C iht. ITU.

Tabellen nedenfor forklarer ONU-senderserien for klasse A, B og C iht. ITU.

Tabellen nedenfor beskriver OLT-mottakerområdet for klasse A, B og C iht. ITU.

Enkeltfiberen som starter fra OLT er delt gjennom passive optiske splittere for å tjene 64 kundeprioritets ONT-er. Den samme fiberen bærer både nedstrømmen (OLT mot ONT) og oppstrøms (ONT mot OLT) bitstrømmer, dvs. 2.488 Mbps / 1490 nm (1480 - 1500nm vindu) og 1.244 Mbps / 1310 nm (1260-1360nm vindu) gjennom WDM (Wavelength Division Multiplexing) for dupleks (toveis) drift.

Den samme enkeltfiber nedstrøms overføringen fra OLT til ONTs sendes med en ONT som bare godtar trafikken som er adressert til den. Oppstrøms overføring er Time Division Multiple Access (TDMA) med hver ONT-sendende etter tur.

TV-signalene (avledet fra en satellitthodeender) sendes eventuelt på en tredje optisk bølgelengde på 1550 nm på samme (eller ytterligere) fiber introdusert i FTTx-systemet gjennom et RF Overlay-undersystem. CATV-signal kan kobles med GPON-signal etter forsterkning av EDFA.

RF CATV-signalene modulert på 1550 nm bølgelengde. Den blir trukket ut gjennom en Demux-funksjon som er bygget inne i ONT og dirigert til back-plane servicetilkobling for STB / TV.

Den maksimalt tillatte optiske effektdempningen mellom den optiske OLT-porten til ONT-inngangen er 28 dB ved bruk av såkalte optiske nettverkselementer i klasse B. ODN klasse A, B og C er hovedsakelig differensiert på 'optisk sendereffekt' og 'bithastighet for optisk mottakerfølsomhet. Klasse A gir det minst optiske budsjettet og klasse C gir det høyeste, mens kostnadsmessig er begge i samme rekkefølge. For maksimalt splittforhold på 1:64, blir klasse B-optikk ofte distribuert på kommersiell basis.

Følgende punkter forklarer NGPON1 -

• G.987 / G.988 XGPON-standarden ble utgitt i 2011.

• Den standardiserte XGPON med 2,5 Gbps oppstrøms / 10 Gbps nedstrøms.

• GPON og XGPON bruker ulik bølgelengde for sameksistens i ett nettverk.

Følgende punkter forklarer NGPON2 -

• Anser ikke å være kompatibel med eksisterende ODN-nettverk, en mer åpen standard for PON-teknologi.

• Fokuserer på WDM PON og 40G PON.