FTTH - Valutazione XPON
La figura seguente mostra la valutazione XPON.
La tabella seguente spiega i diversi metodi di valutazione XPON.
| Modalità multiplex | Tecnologia tipica | ||
|---|---|---|---|
| Method A | TDM | 40G TDM PON | OFDM PON |
| Method B | WDM | PtP WDM | |
| Method C | TDM + WDM | 40G TWDM PON | NG-EPON |
Dopo lo sviluppo di GPON, FSAAN e ITU-T hanno iniziato a lavorare su NG-PON con le seguenti caratteristiche:
- Prodotto a basso costo
- Grande capacità
- Ampia copertura
- Retrocompatibilità
Gli NG-PON sono suddivisi in due fasi da FSAN in base alla domanda e alla tecnologia dell'applicazione corrente:
NG PON1- NGPON1 è compatibile con le versioni precedenti di ODN GPON legacy. NG-PON1 ha un sistema 10G asimmetrico con 10G downstream / download e 2,5G upstream / upload. Questo NG-PON1 è un sistema TDM PON migliorato di GPON.
NG PON2 - NGPON2 è una valutazione PON a lungo termine, che può supportare oltre che essere distribuita sui nuovi ODN.
Esistono molti modi per sviluppare NG-PON2 a differenza di NG-PON1 per migliorare la velocità di larghezza di banda da 10G a 40G -
Utilizzo della tecnologia TDM come quella utilizzata per NG-PON1.
WDM PON (utilizzando il multiplexing a divisione di lunghezza d'onda grossolana (CWDM) o il multiplexing a divisione di lunghezza d'onda densa (DWDM).
ODSM PON (TDMA + WDMA).
OCDMA PON (utilizzando la tecnologia CDMA).
O-OFDMA PON (utilizzando la tecnologia FDMA).
Coesistenza - NG-PON1
La caratteristica principale di NG-PON1 è di fornire una larghezza di banda maggiore rispetto a GPON nello stesso tempo. Dovrebbe essere retrocompatibile con la rete GPON esistente, il che ridurrà il costo dell'operatore. Questo NG-PON definito da FSAN e ITU-T è noto comeXG-PON1.
FSAN e ITU-T hanno definito le seguenti velocità di trasmissione dati per XG-PON1:
- Velocità dati a valle - 10G
- Velocità dati a monte: 2,5 G.
La velocità di trasmissione dati a monte di 2.5G è il doppio della velocità di trasmissione dati a monte di GPON. Oltre a tutti gli elementi di GPON, ODN (rete di distribuzione ottica) può essere riutilizzato nella rete XG-PON1.
Aggiungendo solo una scheda downstream da 10G nell'OLT GPON esistente, il GPON è stato migliorato per XG-PON1.
Architettura di rete e coesistenza
Come descritto sopra, XG-PON1 è un miglioramento del GPON esistente che può supportare diverse distribuzioni GPON come:
- Architettura punto-multipunto (P2MP) di GPON
- Fibra per la casa (FTTH)
- Fibra alla cella (FTTCell)
- Fibra per l'edificio (FTTB)
- Fibra sul marciapiede (FTTCurb)
- Fibra al cabinet (FTTCabinet)
La seguente illustrazione mostra le diverse implementazioni GPON, che possono essere ulteriormente migliorate con XG-PON1 -
In generale, ci sono due tipi di distribuzioni:
- Distribuzione in campo verde
- Distribuzione Brown Field
Il campo verde viene utilizzato dove è richiesta una nuova distribuzione completa, mentre nella distribuzione marrone, verrà utilizzata l'infrastruttura esistente. Quindi, per le distribuzioni Brown Field (solo della rete GPON), è possibile utilizzare XG-PON1. Nel caso in cui la rete in rame debba essere sostituita con la rete in fibra, sarà considerata nell'ambito della rete Green Field, poiché la rete esistente verrà sostituita completamente con la nuova rete.
Livello fisico
Le specifiche dello strato fisico per XG-PON1 sono state elaborate nell'ottobre 2009 e pubblicate nel marzo 2010 da ITU-T. La lunghezza d'onda a valle di 1575-1580 nm è selezionata da FSAN. Banda C. La banda L e la banda O sono state confrontate nella selezione della lunghezza d'onda a monte, ma la banda C è stata eliminata a causa della sovrapposizione con i canali video RF. Poiché non era disponibile una protezione di banda sufficiente sulla banda L e per questo motivo, lo stesso è stato anche eliminato e tutti i confronti rispetto ai pro e contro la banda O sono stati scelti perché O + ha requisiti maggiori sui filtri.
| Articolo | Specifiche |
|---|---|
| Fibra ottica | ITU-T G.652 |
| Piano di lunghezza d'onda a monte | Da 1260 a 1280 nm |
| Piano di lunghezza d'onda a valle | Da 1575 a 1580 nm |
| Budget energetico | XG-PON1: da 14 a 29 dB XG-PON2: da 16 a 31 dB |
| Velocità dati | A monte: 2.48832 Gbps A valle: 9,95328 Gbps |
| Massima portata fisica | 20 Km |
| Massima portata logica | 60 Km |
Come da tabella sopra, la velocità downstream di XG-PON1 è 10 Gbps con una velocità dati di 9,5328 Gbps per mantenere la coerenza con velocità ITU-T tipiche, che è diversa da IEEE 10GE-PON, che è 10,3125 Gbps.
HTC Layer
Lo strato di trasmissione (TC Layer) è noto come strato di convergenza di trasmissione XGTC (XG-PON1), che ottimizza il meccanismo di elaborazione di base. Lo strato di convergenza della trasmissione migliora la struttura del frame, il meccanismo di attivazione e il DBA.
Il miglioramento nella struttura dell'inquadratura XG-PON1 consiste nell'allineare il design del frame e del campo con i confini delle parole facendo corrispondere la velocità di XG-PON1. Il meccanismo DBA è più flessibile con l'aggiornamento, mentre il meccanismo di attivazione segue lo stesso principio di GPON.
Le due caratteristiche importanti dei layer XGTC sono:
- Risparmio energetico
- Security
La crittografia dei dati era una funzionalità opzionale in GPON, mentre in xG-PON1 ci sono tre metodi per l'autenticazione:
Il primo si basa sull'ID di registrazione (ID logico)
Il secondo è basato sui canali OMCI (ereditato da GPON)
Il terzo è basato sui protocolli IEEE 802.1x, che è un nuovo schema di autenticazione bidirezionale.
La crittografia upstream e la crittografia multicast downstream sono fornite anche sul livello XGTC.
Gestione e configurazione
Per la gestione e la configurazione è stata adottata la raccomandazione ITU-T (G.984.4) in XG-PON1, che è anche retrocompatibile con il GPON. Poiché GPON utilizza la tecnologia OMCI per la gestione e la configurazione, allo stesso modo XG-PON1 ne utilizza più o meno il 90% con piccole modifiche in ITU-T (G.984.4).
In entrambi i casi (per GPON e XG-PON1) in cui viene adottata la tecnologia di strato inferiore non è una grande preoccupazione per quanto riguarda il servizio. Il fattore importante è configurare il canale Layer 2 per il corretto inoltro dei dati di servizio. Tutta la configurazione L2 dal lato della rete al lato utente è coperta dal modello OMCI L2.
Il modello OMCI L2 viene utilizzato per entrambe le tecnologie, ovvero GPON e XG-PON1 poiché la definizione per lato rete e lato utente è la stessa per entrambe le tecnologie.
Interoperabilità
La parte più impressionante di GPON e XG-PON1 è l'interoperabilità. XG-PON1 è retrocompatibile con GPON, in altre parole, un ONT / ONU connesso con GPON OLT può funzionare anche con XG-PON1 OLT. Un gruppo è stato istituito nel 2008 da FSAN, noto come OISG (OMSI Implementation Study Group).
Questo gruppo è stato limitato allo studio delle raccomandazioni (G.984.4) per l'interoperabilità OMCI per il canale di gestione e controllo ONT (OMCC), gestione QoS, configurazione multicast, aggiornamenti della versione S / W e configurazione L2. Il numero ufficiale di [G.984.4] è [ITU-T G.impl984.4] ed è anche chiamato come guida all'implementazione di OMCI.
WDM-PON
La seguente illustrazione è per WDM-PON, che mostra anche una serie di reticoli a guida d'onda (AWG). Questi sono usati per la lunghezza d'onda MUX e DEMUX.
P2MP WDM-PON
In WDM-PON, è richiesta una lunghezza d'onda diversa per ONT differenti. Ogni ONT ottiene una lunghezza d'onda esclusiva e gode delle risorse di larghezza di banda della lunghezza d'onda. In altre parole, WDM-PON funziona su una logicaPoint-to-Multi Point (P2MP) topologia.
Nel WDM-PON, AWG deve essere tra OLT e ONT. Ogni porta dell'AWG dipende dalla lunghezza d'onda e il ricetrasmettitore ottico su ciascuna ONT trasmette segnali ottici in una lunghezza d'onda specificata determinata dalla porta dell'AWG.
Nella tecnologia WDM, vengono chiamati i ricetrasmettitori con lunghezze d'onda specificate colored optical transceivers e il ricetrasmettitore, che può essere utilizzato per qualsiasi lunghezza d'onda, è noto come colorless transceiver. Esiste una complessità nell'utilizzo di ricetrasmettitori ottici colorati, il cui servizio di elaborazione fornisce e concepisce l'archiviazione.
I componenti AWG sono sensibili alla temperatura per questo motivo, ci sono alcune sfide per WDMPON come affrontare la coerenza in tempo reale tra la lunghezza d'onda dei ricetrasmettitori ottici e la porta AWG di connessione e tra le lunghezze d'onda della porta sull'AWG locale (al CO) e la porta sull'AWG remoto.
ODSM-PON
In ODSM-PON, la rete rimane invariata da CO ai locali dell'utente tranne una modifica, che è lo splitter WDM attivo. Uno splitter WDM verrà posizionato tra OLT e ONT in sostituzione dello splitter passivo. In ODSM-PON, il downstream adotta WDM, significa che i dati verso ONT utilizzano lunghezze d'onda differenti per ONT differenti e in upstream, ODSN-PON adotta tecnologie dinamiche TDMA + WDMA.
Standard XGPON
La tabella seguente descrive gli standard XGPON.
| Tempo di rilascio | Versione | |
|---|---|---|
| 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 e FSAN standardizzate nel 2005, conformi agli standard della serie G.984 ×.
NGPON1 −
Gli standard XGPON G.987 / G.988 sono stati rilasciati nel 2011.
Ha standardizzato l'XGPON con 2,5 Gbps upstream / 10 Gbps downstream.
GPON e XGPON utilizzano lunghezze d'onda diverse per coesistere in una rete.
NGPON2 −
Non considerare la compatibilità con la rete ODN esistente, uno standard più aperto della tecnologia PON.
Ora concentrati su WDM PON e 40G PON.
Caratteristiche principali di XG-PON1
La tabella seguente descrive le caratteristiche principali di XG-PON1.
| Articolo | Requisiti | Nota |
|---|---|---|
| Velocità a valle (DS) | Nominale 10 Gbit / s | |
| Velocità a monte (USA) | Nominale 2,5 Gbit / s | XG-PON con velocità USA di 10 Gbit / s è indicato come XGPON2. È per studi futuri. |
| Metodo multiplexing | TDM (DS) / TDMA (USA) | |
| Budget in perdita | 29 dB e 31 dB (classi nominali) | La classe estesa è per studi futuri. |
| Rapporto di divisione | Almeno 1:64 (1: 256 o più nel livello logico) | |
| Distanza delle fibre | 20Km (60 Km o più distanza logica) | |
| Coesistenza | Con GPON (1310/1490 nm) Con RF-Video (1550 nm) |
Classe di potenza ottica XG-PON
La tabella seguente descrive la perdita minima e massima della classe di potenza ottica XG-PON.
| Classe 'Nominal1' (classe N1) | Classe 'Nominal2' (classe N2) | Classe 'Extended1' (classe E1) | Classe 'Extended2' (classe E2) | |
|---|---|---|---|---|
| Minima perdita | 14 dB | 16 dB | 18 dB | 20 dB |
| Perdita massima | 29 dB | 31dB | 33 dB | 35 dB |