Αξιολόγηση FTTH - XPON

Αξιολόγηση FTTH - XPON

Η ακόλουθη εικόνα απεικονίζει την αξιολόγηση XPON.

Ο παρακάτω πίνακας εξηγεί διαφορετικές μεθόδους αξιολόγησης XPON.

Μετά την ανάπτυξη του GPON, η FSAAN και η ITU-T άρχισαν να εργάζονται στο NG-PON με τα ακόλουθα χαρακτηριστικά -

• Προϊόν χαμηλού κόστους

• Μεγάλη χωρητικότητα

• Ευρεία κάλυψη

• Επιστροφή στη συμβατότητα

Τα NG-PON χωρίζονται σε δύο φάσεις από το FSAN με βάση την τρέχουσα ζήτηση και τεχνολογία -

• Το NG PON1 - NGPON1 είναι συμβατό με τα παλαιότερα GPON ODNs. Το NG-PON1 έχει ένα ασύμμετρο σύστημα 10G με downstream / download 10G και ταχύτητα 2.5G upstream / upload. Αυτό το NG-PON1 είναι ενισχυμένο σύστημα TDM PON από το GPON.

• NG PON2 - NGPON2 είναι μακροπρόθεσμη αξιολόγηση PON, η οποία μπορεί να υποστηρίξει και να αναπτυχθεί μέσω των νέων ODN.

Υπάρχουν πολλοί τρόποι ανάπτυξης του NG-PON2 σε αντίθεση με το NG-PON1 για τη βελτίωση του ρυθμού εύρους ζώνης από 10G σε 40G -

• Χρησιμοποιώντας την τεχνολογία TDM ίδια με αυτή που χρησιμοποιείται για το NG-PON1.

• WDM PON (Χρησιμοποιώντας πολυπλεξία διαίρεσης μεγάλου μήκους κύματος (CWDM) ή πολυπλεξία διαίρεσης πυκνού μήκους κύματος (DWDM).

• ODSM PON (TDMA + WDMA).

• OCDMA PON (Χρησιμοποιώντας την τεχνολογία CDMA).

• O-OFDMA PON (Χρησιμοποιώντας την τεχνολογία FDMA).

Συνύπαρξη - NG-PON1

Το κύριο χαρακτηριστικό του NG-PON1 είναι να παράσχει υψηλότερο εύρος ζώνης από το GPON ταυτόχρονα. Θα πρέπει να είναι συμβατό με το υπάρχον δίκτυο GPON, γεγονός που θα μειώσει το κόστος του φορέα. Αυτό το NG-PON που ορίζεται από το FSAN και το ITU-T είναι γνωστό ως XG-PON1.

Το FSAN και το ITU-T έχουν καθορίσει τους ακόλουθους ρυθμούς δεδομένων για το XG-PON1 -

• Μεταγενέστερος ρυθμός δεδομένων - 10G

• Ανώτατο ποσοστό δεδομένων - 2.5G

Ο ρυθμός δεδομένων upstream 2,5G είναι διπλάσιος από τον ρυθμό μεταβίβασης δεδομένων GPON. Εκτός από όλα τα στοιχεία του GPON, το ODN (οπτικό δίκτυο διανομής) μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί στο δίκτυο XG-PON1.

Με την προσθήκη μόνο κάρτας 10G προς τα κάτω στην υπάρχουσα GPON OLT, ο GPON βελτιώθηκε στο XG-PON1.

Αρχιτεκτονική δικτύων και συνύπαρξη

Όπως περιγράφηκε παραπάνω, το XG-PON1 είναι μια βελτίωση στο υπάρχον GPON που μπορεί να υποστηρίξει διαφορετικές εφαρμογές GPON όπως -

• Αρχιτεκτονική σημείου προς πολλαπλά σημεία (P2MP) του GPON

• Ίνα προς το σπίτι (FTTH)

• Ίνα προς το κελί (FTTCell)

• Ίνα προς το κτίριο (FTTB)

• Ίνα στο κράσπεδο (FTTCurb)

• Ίνα στο περίβλημα (FTTCabinet)

Η παρακάτω εικόνα δείχνει τις διάφορες εφαρμογές GPON, οι οποίες μπορούν να ενισχυθούν περαιτέρω με το XG-PON1 -

Γενικά, υπάρχουν δύο τύποι ανάπτυξης -

• Ανάπτυξη πράσινου πεδίου

• Κατασκευή καφέ πεδίων

Το πράσινο πεδίο χρησιμοποιείται όταν απαιτείται πλήρης νέα ανάπτυξη, ενώ στην εγκατάσταση του Brownfield θα χρησιμοποιηθεί η υπάρχουσα υποδομή. Έτσι, για το Brown Field (μόνο για το δίκτυο GPON), το XG-PON1 μπορεί να χρησιμοποιηθεί. Σε περίπτωση που το χάλκινο δίκτυο πρέπει να αντικατασταθεί από το δίκτυο οπτικών ινών, τότε θα ληφθεί υπόψη στο Δίκτυο Green Field, καθώς το υπάρχον δίκτυο θα αντικατασταθεί εντελώς από το νέο δίκτυο.

Φυσική στρώση

Οι προδιαγραφές του Φυσικού Στρώματος για το XG-PON1 διαγράφηκαν τον Οκτώβριο του 2009 και δημοσιεύτηκαν τον Μάρτιο του 2010 από την ITU-T. Το μήκος κύματος κατάντη των 1575-1580 nm επιλέγεται από το FSAN. C μπάντα. L μπάντα και μπάντα Ο συγκρίθηκαν στην επιλογή του ανάντι κύματος, αλλά η ζώνη C εξαλείφθηκε λόγω της επικάλυψης με τα κανάλια βίντεο βίντεο RF. Δεδομένου ότι δεν υπήρχε αρκετή προστατευτική ταινία στη λωρίδα L και λόγω αυτού, το ίδιο εξαλείφθηκε και όλες οι συγκρίσεις σε σχέση με τις υπέρ και τα κατά ζώνη Ο επιλέχθηκαν επειδή η Ο + έχει υψηλότερη απαίτηση στα φίλτρα.

Σύμφωνα με τον παραπάνω πίνακα, η downstream τιμή του XG-PON1 είναι 10 Gbps με ρυθμό δεδομένων 9.5328 Gbps για να διατηρηθεί η συνοχή με τους τυπικούς ρυθμούς ITU-T, ο οποίος είναι διαφορετικός από τον IEEE 10GE-PON, ο οποίος είναι 10.3125 Gbps.

HTC Layer

Το στρώμα μετάδοσης (TC Layer) είναι γνωστό ως στρώμα σύγκλισης μετάδοσης XGTC (XG-PON1), το οποίο βελτιστοποιεί τον βασικό μηχανισμό επεξεργασίας. Το στρώμα σύγκλισης μετάδοσης ενισχύει τη δομή πλαισίωσης, τον μηχανισμό ενεργοποίησης και το DBA.

Η βελτίωση της δομής πλαισίωσης XG-PON1 είναι ευθυγραμμίζοντας το σχεδιασμό πλαισίου και πεδίου με οριακά όρια λέξεων, ταιριάζοντας την ταχύτητα του XG-PON1. Ο μηχανισμός DBA είναι πιο ευέλικτος με την αναβάθμιση, ενώ ο μηχανισμός ενεργοποίησης ακολουθεί την ίδια αρχή του GPON.

Τα δύο σημαντικά χαρακτηριστικά των στρώσεων XGTC είναι -

• Εξοικονόμηση ενέργειας

• Ασφάλεια

Η κρυπτογράφηση δεδομένων ήταν ένα προαιρετικό χαρακτηριστικό στο GPON, ενώ στο xG-PON1 υπάρχουν τρεις μέθοδοι για τον έλεγχο ταυτότητας -

• Ο πρώτος βασίζεται στην ταυτότητα εγγραφής (Logical ID)

• Η δεύτερη βασίζεται σε κανάλια OMCI (κληρονομούνται από το GPON)

• Το τρίτο βασίζεται σε πρωτόκολλα IEEE 802.1x, το οποίο είναι ένα νέο αμφίδρομο σύστημα ελέγχου ταυτότητας.

Η κρυπτογράφηση προς τα επάνω και η κρυπτογράφηση κατάντη-πολυεκπομπής παρέχονται επίσης μέσω της στρώσης XGTC.

Διαχείριση και διαμόρφωση

Για τη διαχείριση και τη διαμόρφωση της σύστασης ITU-T (G.984.4) υιοθετήθηκε το XG-PON1, το οποίο είναι επίσης συμβατό με το GPON. Δεδομένου ότι η GPON χρησιμοποιεί την τεχνολογία OMCI για διαχείριση και διαμόρφωση, ομοίως το XG-PON1 χρησιμοποιεί το 90% ή περισσότερο με μικρές αλλαγές στην ITU-T (G.984.4).

Και στις δύο περιπτώσεις (για το GPON και το XG-PON1) όπου υιοθετείται τεχνολογία κατώτερου στρώματος δεν αποτελεί μεγάλη ανησυχία όσον αφορά την εξυπηρέτηση. Ο σημαντικός παράγοντας είναι η ρύθμιση του καναλιού Layer 2 για σωστή προώθηση των δεδομένων υπηρεσίας. Όλες οι ρυθμίσεις L2 από την πλευρά του δικτύου προς την πλευρά του χρήστη καλύπτονται από το μοντέλο OMCI L2.

Το μοντέλο OMCI L2 χρησιμοποιείται και για τις δύο τεχνολογίες, δηλαδή GPON και XG-PON1, καθώς ο ορισμός για την πλευρά του δικτύου και την πλευρά του χρήστη είναι ο ίδιος και για τις δύο τεχνολογίες.

Διαλειτουργικότητα

Το πιο εντυπωσιακό μέρος του GPON και του XG-PON1 είναι η διαλειτουργικότητα. Το XG-PON1 είναι συμβατό με το GPON, με άλλα λόγια, ένα ONT / ONU συνδεδεμένο με το GPON OLT μπορεί να λειτουργήσει και με το XG-PON1 OLT. Μια ομάδα ιδρύθηκε το 2008 από την FSAN, η οποία είναι γνωστή ως OISG (OMSI Implementation Study Study Group).

Αυτή η ομάδα περιορίστηκε να μελετήσει τις συστάσεις (G.984.4) για τη διαλειτουργικότητα του OMCI για το κανάλι διαχείρισης και ελέγχου ONT (OMCC), τη διαχείριση QoS, τη διαμόρφωση πολλαπλής διανομής, τις ενημερώσεις έκδοσης S / W και τη διαμόρφωση L2. Ο επίσημος αριθμός του [G.984.4] είναι [ITU-T G.impl984.4] και καλείται επίσης ως οδηγός εφαρμογής OMCI.

WDM-PON

Η παρακάτω απεικόνιση είναι για το WDM-PON, το οποίο παρουσιάζει επίσης μια σειρά από σχάρες κυματοδηγών (AWGs). Αυτά χρησιμοποιούνται για το μήκος κύματος MUX και DEMUX.

P2MP WDM-PON

Στο WDM-PON, απαιτείται διαφορετικό μήκος κύματος για διαφορετικά ONT. Κάθε ONT αποκτά ένα αποκλειστικό μήκος κύματος και απολαμβάνει τους πόρους εύρους ζώνης του μήκους κύματος. Με άλλα λόγια, το WDM-PON λειτουργεί σε μια λογική τοπολογία Point-to-Multi Point (P2MP).

Στο WDM-PON, το AWG πρέπει να είναι μεταξύ OLT και ONT. Κάθε θύρα του AWG εξαρτάται από το μήκος κύματος και ο οπτικός πομποδέκτης σε κάθε ONT μεταδίδει οπτικά σήματα σε ένα καθορισμένο μήκος κύματος που καθορίζεται από τη θύρα του AWG.

Στην τεχνολογία WDM, οι πομποδέκτες με καθορισμένα μήκη κύματος ονομάζονται έγχρωμοι οπτικοί πομποδέκτες και ο πομποδέκτης, ο οποίος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για οποιοδήποτε μήκος κύματος, είναι γνωστός ως άχρωμος πομποδέκτης. Υπάρχει μια πολυπλοκότητα στη χρήση έγχρωμων οπτικών πομποδεκτών, η οποία υπηρεσία επεξεργασίας προμηθεύει και επινοεί αποθήκευση.

Τα εξαρτήματα AWG είναι ευαίσθητα σε θερμοκρασίες εξαιτίας αυτού, υπάρχουν ορισμένες προκλήσεις για το WDMPON, ώστε να αντιμετωπιστεί η συνεκτικότητα σε πραγματικό χρόνο μεταξύ του μήκους κύματος των οπτικών πομποδεκτών και της θύρας AWG και μεταξύ των μηκών κύματος της θύρας στο τοπικό AWG (στο CO) και τη θύρα στο απομακρυσμένο AWG.

ODSM-PON

Στο ODSM-PON, το δίκτυο παραμένει αμετάβλητο από το CO έως το χρήστη εκτός από μία αλλαγή, η οποία είναι ενεργός διαχωριστής WDM. Ένας διαχωριστής WDM θα τοποθετηθεί μεταξύ OLT και ONT αντικαθιστώντας τον παθητικό διαχωριστή. Στο ODSM-PON, το downstream υιοθετεί το WDM, σημαίνει ότι τα δεδομένα προς το ONT χρησιμοποιούν διαφορετικό μήκος κύματος για διαφορετικά ONT και στα ανάντη, το ODSN-PON υιοθετεί δυναμικές τεχνολογίες TDMA + WDMA.

Πρότυπα XGPON

Ο παρακάτω πίνακας περιγράφει τα πρότυπα XGPON.

Η GPON-ITU και η FSAN τυποποίησαν το 2005 τη συμμόρφωση με τα πρότυπα της σειράς G.984 ×.

NGPON1 -

• Τα πρότυπα G.987 / G.988 XGPON έχουν κυκλοφορήσει το 2011.

• Έχει τυποποιήσει το XGPON με ανάντη 2,5 Gbps / 10 Gbps κατάντη.

• Τα GPON και XGPON χρησιμοποιούν διαφορετικό μήκος κύματος για συνύπαρξη σε ένα δίκτυο.

NGPON2 -

• Μην θεωρείτε συμβατό με το υπάρχον δίκτυο ODN, ένα πιο ανοικτό πρότυπο τεχνολογίας PON.

• Τώρα επικεντρωθείτε σε WDM PON και 40G PON.

Κύρια χαρακτηριστικά του XG-PON1

Ο παρακάτω πίνακας περιγράφει τα κύρια χαρακτηριστικά του XG-PON1.

XG-PON Οπτική τάξη ισχύος

Ο παρακάτω πίνακας περιγράφει την ελάχιστη και τη μέγιστη απώλεια της κλάσης οπτικής ισχύος XG-PON.