Avaliação FTTH - XPON

Avaliação FTTH - XPON

A ilustração a seguir mostra a avaliação XPON.

A tabela a seguir explica os diferentes métodos de avaliação XPON.

Após o desenvolvimento do GPON, o FSAAN e o ITU-T começaram a trabalhar no NG-PON com os seguintes recursos -

• Produto de baixo custo

• Grande capacidade

• Ampla cobertura

• Compatibilidade com versões anteriores

Os NG-PONs são divididos em duas fases pelo FSAN, com base na demanda e na tecnologia atuais de aplicativos -

• NG PON1 - NGPON1 é compatível com versões anteriores dos ODNs GPON herdados. O NG-PON1 possui um sistema 10G assimétrico com 10G a jusante / download e 2,5G a montante / velocidade de upload. Este NG-PON1 é um sistema TDM PON aprimorado da GPON.

• NG PON2 - O NGPON2 é uma avaliação de longo prazo da PON, que pode suportar e ser implantada nos novos ODNs.

Existem várias maneiras de desenvolver o NG-PON2, diferentemente do NG-PON1, para melhorar a taxa de largura de banda de 10G para 40G -

• Utilizando a tecnologia TDM igual à utilizada para o NG-PON1.

• WDM PON (usando a multiplexagem por divisão de comprimento de onda grossa (CWDM) ou multiplexagem por divisão de comprimento de onda densa (DWDM).

• PON ODSM (TDMA + WDMA).

• OCDMA PON (usando a tecnologia CDMA).

• O-OFDMA PON (usando a tecnologia FDMA).

Coexistência - NG-PON1

A principal característica do NG-PON1 é fornecer maior largura de banda que o GPON ao mesmo tempo. Ele deve ser compatível com a rede GPON existente, o que reduzirá o custo da operadora. Esse NG-PON definido pelo FSAN e ITU-T é conhecido como XG-PON1.

O FSAN e o ITU-T definiram as seguintes taxas de dados para o XG-PON1 -

• Taxa de dados a jusante - 10G

• Taxa de dados upstream - 2,5G

A taxa de dados upstream de 2,5G é o dobro da taxa de dados upstream do GPON. Além de todos os elementos do GPON, o ODN (rede de distribuição óptica) pode ser reutilizado na rede XG-PON1.

Adicionando apenas uma placa downstream de 10G no GPON OLT existente, o GPON foi aprimorado para o XG-PON1.

Arquitetura de rede e coexistência

Conforme descrito acima, o XG-PON1 é um aprimoramento do GPON existente que pode suportar diferentes implantações do GPON, como -

• Arquitetura ponto a multiponto (P2MP) do GPON

• Fibra para o lar (FTTH)

• Fibra para a célula (FTTCell)

• Fibra para o edifício (FTTB)

• Fibra ao meio-fio (FTTCurb)

• Fibra para o gabinete (FTTCabinet)

A ilustração a seguir mostra as diferentes implantações GPON, que podem ser aprimoradas ainda mais com o XG-PON1 -

Geralmente, existem dois tipos de implantações -

• Implantação de campo verde

• Implantação de campo marrom

O campo verde é usado onde é necessária uma nova implantação completa, enquanto na implantação Brownfield, a infraestrutura existente será usada. Portanto, para as implantações de Brown Field (apenas da rede GPON), o XG-PON1 pode ser usado. No caso, quando a rede de cobre precisar ser substituída pela rede de fibra, ela será considerada na Green Field Network, pois a rede existente será substituída completamente pela nova rede.

Camada física

As especificações da camada física do XG-PON1 foram analisadas em outubro de 2009 e publicadas em março de 2010 pela ITU-T. O comprimento de onda a jusante de 1575-1580 nm é selecionado pelo FSAN. Banda C. A banda L e a banda O foram comparadas na seleção do comprimento de onda a montante, mas a banda C foi eliminada devido à sobreposição com os canais de vídeo RF. Como o protetor de banda suficiente não estava disponível na banda L e, por esse motivo, o mesmo também foi eliminado, e toda a comparação com os prós e contras da banda O foi escolhida porque o O + requer mais filtros.

De acordo com a tabela acima, a taxa a jusante de XG-PON1 é de 10 Gbps com a taxa de dados de 9,5328 Gbps para manter a consistência com taxas típicas de ITU-T, que é diferente da IEEE 10GE-PON, que é 10,3125 Gbps.

Camada HTC

A camada de transmissão (Camada TC) é conhecida como camada de convergência de transmissão XGTC (XG-PON1), que otimiza o mecanismo básico de processamento. A camada de convergência de transmissão aprimora a estrutura de enquadramento, o mecanismo de ativação e o DBA.

A melhoria na estrutura de enquadramento XG-PON1 é alinhando o design do quadro e do campo com os limites das palavras, correspondendo à taxa de XG-PON1. O mecanismo do DBA é mais flexível com a atualização, enquanto o mecanismo de ativação segue o mesmo princípio do GPON.

Os dois recursos importantes das camadas XGTC são -

• Economia de energia

• Segurança

A criptografia de dados era um recurso opcional no GPON, enquanto no xG-PON1 existem três métodos para autenticação -

• O primeiro é baseado no ID de registro (ID lógico)

• O segundo é baseado nos canais OMCI (herdados do GPON)

• O terceiro é baseado nos protocolos IEEE 802.1x, que é um novo esquema de autenticação bidirecional.

Criptografia upstream e multicast downstream também são fornecidas na camada XGTC.

Gerenciamento e Configuração

Para gerenciamento e configuração, a recomendação ITU-T (G.984.4) foi adotada no XG-PON1, que também é compatível com o GPON. Como o GPON usa a tecnologia OMCI para gerenciamento e configuração, da mesma forma o XG-PON1 usa mais ou menos 90% dela com pequenas alterações no ITU-T (G.984.4).

Nos dois casos (para GPON e XG-PON1) em que a tecnologia de camada inferior é adotada, não é uma grande preocupação no que diz respeito ao serviço. O fator importante é configurar o canal da camada 2 para o encaminhamento adequado dos dados do serviço. Toda a configuração L2 do lado da rede para o lado do usuário é coberta pelo modelo OMCI L2.

O modelo OMCI L2 é usado para ambas as tecnologias, ou seja, GPON e XG-PON1, pois a definição para o lado da rede e o lado do usuário é a mesma para as duas tecnologias.

Interoperabilidade

A parte mais impressionante do GPON e do XG-PON1 é a interoperabilidade. O XG-PON1 é compatível com o GPON, ou seja, um ONT / ONU conectado ao GPON OLT também pode funcionar com o XG-PON1 OLT. Um grupo foi estabelecido em 2008 pelo FSAN, conhecido como OISG (OMSI Implementation Study Group).

Esse grupo foi restrito ao estudo das recomendações (G.984.4) para interoperabilidade OMCI para canal de controle e gerenciamento ONT (OMCC), gerenciamento de QoS, configuração multicast, atualizações de versão S / W e configuração L2. O número oficial de [G.984.4] é [ITU-T G.impl984.4] e também é chamado como guia de implementação do OMCI.

WDM-PON

A ilustração a seguir é para o WDM-PON, que também mostra uma variedade de grades de guia de ondas (AWGs). Eles são usados para o comprimento de onda MUX e DEMUX.

P2MP WDM-PON

No WDM-PON, diferentes comprimentos de onda são necessários para diferentes ONT. Cada ONT obtém um comprimento de onda exclusivo e desfruta dos recursos de largura de banda do comprimento de onda. Em outras palavras, o WDM-PON funciona em uma topologia lógica de ponto a ponto múltiplo (P2MP).

No WDM-PON, é necessário que o AWG esteja entre OLT e ONT. Cada porta do AWG depende do comprimento de onda e o transceptor óptico em cada ONT transmite sinais ópticos em um comprimento de onda especificado, determinado pela porta no AWG.

Na tecnologia WDM, os transceptores com comprimentos de onda especificados são chamados de transceptores ópticos coloridos e o transceptor, que pode ser usado para qualquer comprimento de onda, é conhecido como transceptor incolor. Existe uma complexidade no uso de transceptores ópticos coloridos, cujo serviço de processamento está provisionando e planejando armazenamento.

Os componentes AWG são sensíveis à temperatura devido a isso, existem alguns desafios para o WDMPON quanto à consistência em tempo real entre o comprimento de onda dos transceptores ópticos e a porta AWG de conexão e entre os comprimentos de onda da porta no AWG local (no CO) e a porta no AWG remoto.

ODSM-PON

No ODSM-PON, a rede permanece inalterada do CO para as instalações do usuário, exceto uma alteração, que é o divisor WDM ativo. Um divisor WDM será colocado entre OLT e ONT, substituindo o divisor passivo. No ODSM-PON, o downstream adota o WDM, os dados para o ONT usam diferentes comprimentos de onda para o ONT diferente e, no upstream, o ODSN-PON adota tecnologias dinâmicas TDMA + WDMA.

Padrões XGPON

A tabela a seguir descreve os padrões XGPON.

GPON - ITU e FSAN padronizaram em 2005, conformidade com os padrões da série G.984 ×.

NGPON1 -

• Os padrões G.987 / G.988 XGPON foram lançados em 2011.

• Padronizou o XGPON com 2,5 Gbps a montante / 10 Gbps a jusante.

• GPON e XGPON usam comprimentos de onda diferentes para coexistir em uma rede.

NGPON2 -

• Não considere ser compatível com a rede ODN existente, um padrão mais aberto da tecnologia PON.

• Agora, foque no WDM PON e no 40G PON.

Principais características do XG-PON1

A tabela a seguir descreve os principais recursos do XG-PON1.

Classe de potência óptica XG-PON

A tabela a seguir descreve a perda mínima e máxima da classe de potência óptica XG-PON.