FTTH — Оценка XPON

На следующем рисунке показана оценка XPON.

В следующей таблице описаны различные методы оценки XPON.

	Мультиплексный режим	Типичная технология
Способ А	TDM	40G TDM PON	OFDM PON
Метод Б	WDM	PtP WDM
Метод С	TDM + WDM	40G TWDM PON	NG-EPON

После разработки GPON FSAAN и ITU-T начали работать над NG-PON со следующими функциями:

• Недорогой продукт
• Большая емкость
• Широкий охват
• Обратная совместимость

NG-PON разделены FSAN на две фазы в зависимости от текущих требований приложений и технологий —

• NG PON1 — NGPON1 обратно совместим с устаревшими ODN GPON. NG-PON1 имеет асимметричную систему 10G с 10G нисходящего потока / загрузка и 2,5G восходящего потока / скорость загрузки. Этот NG-PON1 является усовершенствованной системой TDM PON от GPON.

• NG PON2 — NGPON2 — это долгосрочная оценка PON, которая может поддерживаться, а также может быть развернута по новым ODN.

NG PON1 — NGPON1 обратно совместим с устаревшими ODN GPON. NG-PON1 имеет асимметричную систему 10G с 10G нисходящего потока / загрузка и 2,5G восходящего потока / скорость загрузки. Этот NG-PON1 является усовершенствованной системой TDM PON от GPON.

NG PON2 — NGPON2 — это долгосрочная оценка PON, которая может поддерживаться, а также может быть развернута по новым ODN.

Существует много способов разработки NG-PON2 в отличие от NG-PON1 для повышения пропускной способности с 10G до 40G —

• Использование технологии TDM такое же, как и для NG-PON1.

• WDM PON (Использование грубого мультиплексирования с разделением по длине волны (CWDM) или плотного мультиплексирования с разделением по длине волны (DWDM).

• ODSM PON (TDMA + WDMA).

• OCDMA PON (с использованием технологии CDMA).

• O-OFDMA PON (с использованием технологии FDMA).

Использование технологии TDM такое же, как и для NG-PON1.

WDM PON (Использование грубого мультиплексирования с разделением по длине волны (CWDM) или плотного мультиплексирования с разделением по длине волны (DWDM).

ODSM PON (TDMA + WDMA).

OCDMA PON (с использованием технологии CDMA).

O-OFDMA PON (с использованием технологии FDMA).

Сосуществование — NG-PON1

Основной особенностью NG-PON1 является обеспечение более высокой пропускной способности, чем у GPON, в то же время. Он должен быть обратно совместим с существующей сетью GPON, что снизит затраты оператора. Этот NG-PON, определенный FSAN и ITU-T, известен как XG-PON1 .

FSAN и ITU-T определили следующие скорости передачи данных для XG-PON1 —

• Скорость передачи данных в нисходящем направлении — 10G
• Скорость передачи данных в восходящем направлении — 2.5G

Скорость передачи данных в восходящем направлении 2.5G в два раза выше скорости передачи данных в GPON. Помимо всех элементов GPON, ODN (оптическая распределительная сеть) может быть повторно использована в сети XG-PON1.

Добавив только 10G нисходящую карту в существующий GPON OLT, GPON улучшен до XG-PON1.

Сетевая архитектура и сосуществование

Как описано выше, XG-PON1 является усовершенствованием существующего GPON, который может поддерживать различные развертывания GPON, такие как —

• Двухточечная (P2MP) архитектура GPON
• Волокно в дом (FTTH)
• Волокно в клетку (FTTCell)
• Волокно в здание (FTTB)
• Волокно на бордюр (FTTCurb)
• Волокно в шкафу (FTTCabinet)

На следующем рисунке показаны различные варианты развертывания GPON, которые могут быть дополнительно улучшены с помощью XG-PON1.

Как правило, существует два типа развертываний —

• Зеленое поле развертывания
• Развертывание коричневого поля

Зеленое поле используется там, где требуется полное новое развертывание, в то время как в развертывании Brownfield будет использоваться существующая инфраструктура. Таким образом, для развертываний Brown Field (только в сети GPON) может использоваться XG-PON1. В случае, когда медная сеть должна быть заменена волоконно-оптической сетью, она будет рассмотрена в рамках сети «зеленых полей», поскольку существующая сеть будет полностью заменена новой сетью.

Физический слой

Спецификации физического уровня для XG-PON1 были сокращены в октябре 2009 года и опубликованы в марте 2010 года МСЭ-Т. Длина волны на выходе 1575-1580 нм выбрана FSAN. С группа. L-диапазон и O-диапазон сравнивались при выборе длины волны восходящего потока, но C-диапазон был исключен из-за перекрытия с радиоканалами. Так как на L-полосе не было достаточной защиты полосы, и из-за этого то же самое было исключено, и было выбрано все сравнение относительно плюсов и минусов O-полосы, потому что O + имеет более высокие требования к фильтрам.

Вещь	Характеристики
Оптоволокно	МСЭ-T G.652
План длины волны вверх по течению	От 1260 до 1280 нм
План длины волны вниз по течению	От 1575 до 1580 нм
Энергетический бюджет	XG-PON1: от 14 до 29 дБ XG-PON2: от 16 до 31 дБ
Скорость передачи данных	Вверх по течению: 2,48832 Гбит / с Вниз по течению: 9,95328 Гбит / с
Максимальный физический охват	20 км
Максимальный логический охват	60 км

XG-PON1: от 14 до 29 дБ

XG-PON2: от 16 до 31 дБ

Вверх по течению: 2,48832 Гбит / с

Вниз по течению: 9,95328 Гбит / с

Согласно приведенной выше таблице, скорость нисходящего потока XG-PON1 составляет 10 Гбит / с со скоростью передачи данных 9,5328 Гбит / с, чтобы сохранить согласованность с типичными скоростями ITU-T, которые отличаются от IEEE 10GE-PON, который составляет 10,3125 Гбит / с.

HTC Layer

Уровень передачи (уровень TC) известен как уровень конвергенции передачи XGTC (XG-PON1), который оптимизирует базовый механизм обработки. Уровень конвергенции передачи улучшает структуру кадрирования, механизм активации и DBA.

Усовершенствование структуры кадрирования XG-PON1 заключается в выравнивании структуры кадра и поля с границами слов путем сопоставления скорости XG-PON1. Механизм DBA становится более гибким при обновлении, тогда как механизм активации следует тому же принципу GPON.

Две важные особенности слоев XGTC:

• Энергосбережение
• Безопасность

Шифрование данных было дополнительной функцией в GPON, тогда как в xG-PON1 есть три метода аутентификации —

• Первый основан на регистрационном идентификаторе (Logical ID)

• Второй основан на каналах OMCI (унаследованных от GPON).

• Третий основан на протоколах IEEE 802.1x, которые представляют собой новую схему двунаправленной аутентификации.

Первый основан на регистрационном идентификаторе (Logical ID)

Второй основан на каналах OMCI (унаследованных от GPON).

Третий основан на протоколах IEEE 802.1x, которые представляют собой новую схему двунаправленной аутентификации.

Шифрование в восходящем направлении и многоадресное шифрование в нисходящем направлении также предоставляются на уровне XGTC.

Управление и настройка

Для управления и конфигурации в XG-PON1 была принята рекомендация МСЭ-T (G.984.4), которая также обратно совместима с GPON. Поскольку GPON использует технологию OMCI для управления и конфигурирования, аналогичным образом XG-PON1 использует более или менее 90% ее с небольшими изменениями в ITU-T (G.984.4).

В обоих случаях (для GPON и XG-PON1), где применяется технология нижнего уровня, это не является большой проблемой для обслуживания. Важным фактором является настройка канала уровня 2 для правильной пересылки служебных данных. Вся конфигурация L2 со стороны сети на сторону пользователя покрывается моделью OMCI L2.

Модель OMCI L2 используется для обеих технологий, то есть для GPON и XG-PON1, поскольку определение для сетевой стороны и пользовательской стороны одинаково для обеих технологий.

Interoperability

Наиболее впечатляющей частью GPON и XG-PON1 является совместимость. XG-PON1 обратно совместим с GPON, другими словами, ONT / ONU, подключенный к GPON OLT, также может работать с XG-PON1 OLT. В 2008 году FSAN создала группу, известную как OISG (Исследовательская группа по внедрению OMSI).

Эта группа была ограничена в изучении рекомендаций (G.984.4) для взаимодействия OMCI для канала управления и контроля ONT (OMCC), управления QoS, многоадресной конфигурации, обновлений версии ПО и конфигурации L2. Официальный номер [G.984.4] — [ITU-T G.impl984.4] и также называется руководством по внедрению OMCI.

WDM-PON

Следующая иллюстрация относится к WDM-PON, который также показывает массив волноводных решеток (AWG). Они используются для длины волны MUX и DEMUX.

P2MP WDM-PON

В WDM-PON для разных ONT требуется разная длина волны. Каждый ONT получает исключительную длину волны и использует ресурсы полосы пропускания длины волны. Другими словами, WDM-PON работает в логической топологии многоточечного соединения (P2MP).

В WDM-PON AWG должен находиться между OLT и ONT. Каждый порт AWG зависит от длины волны, и оптический приемопередатчик на каждом ONT передает оптические сигналы с определенной длиной волны, определенной портом на AWG.

В технологии WDM приемопередатчики с заданными длинами волн называются цветными оптическими приемопередатчиками, а приемопередатчик, который может использоваться для любой длины волны, называется бесцветным приемопередатчиком . Существует сложность использования цветных оптических приемопередатчиков, услуга обработки которых заключается в предоставлении и разработке хранилища.

Компоненты AWG чувствительны к температуре, поэтому WDMPON сталкивается с определенными проблемами, связанными с согласованием в реальном времени между длиной волны оптических трансиверов и соединительным портом AWG, а также между длинами волн порта в локальном AWG (в CO). и порт на удаленном AWG.

ODSM-PON

В ODSM-PON сеть остается неизменной от CO до помещения пользователя, за исключением одного изменения, которое является активным сплиттером WDM. Разветвитель WDM будет размещен между OLT и ONT, заменяя пассивный разветвитель. В ODSM-PON нисходящий поток принимает WDM, что означает, что данные в направлении ONT используют разные длины волн для разных ONT, а в восходящем потоке ODSN-PON принимает динамические технологии TDMA + WDMA.

Стандарты XGPON

В следующей таблице описаны стандарты XGPON.

	Время выпуска	Версия
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 — стандартизированы МСЭ и FSAN в 2005 году, соответствуют стандартам серии G.984 ×.

NGPON1 —

• Стандарты G.987 / G.988 XGPON были выпущены в 2011 году.

• Он стандартизировал XGPON со скоростью 2,5 Гбит / с на входе / 10 Гбит / с на выходе.

• GPON и XGPON используют разные длины волн для сосуществования в одной сети.

Стандарты G.987 / G.988 XGPON были выпущены в 2011 году.

Он стандартизировал XGPON со скоростью 2,5 Гбит / с на входе / 10 Гбит / с на выходе.

GPON и XGPON используют разные длины волн для сосуществования в одной сети.

NGPON2 —

• Не считайте совместимым с существующей сетью ODN, более открытым стандартом технологии PON.

• Теперь сфокусируйтесь на WDM PON и 40G PON.

Не считайте совместимым с существующей сетью ODN, более открытым стандартом технологии PON.

Теперь сфокусируйтесь на WDM PON и 40G PON.

Основные особенности XG-PON1

В следующей таблице описаны основные функции XG-PON1.

Вещь	требование	замечание
Скорость нисходящего потока (DS)	Номинальная 10 Гбит / с
Скорость вверх по течению (США)	Номинальная 2,5 Гбит / с	XG-PON со скоростью 10 Гбит / с для США обозначается как XGPON2. Это для будущего изучения.
Метод мультиплексирования	TDM (DS) / TDMA (США)
Потеря бюджета	29 дБ и 31 дБ (номинальные классы)	Расширенный класс для дальнейшего изучения.
Коэффициент разделения	Как минимум 1:64 (1: 256 или более на логическом уровне)
Расстояние волокна	20 км (60 км или более логическое расстояние)
Сосуществование	С GPON (1310/1490 нм) С RF-видео (1550 нм)

Класс оптической мощности XG-PON

В следующей таблице описаны минимальные и максимальные потери класса оптической мощности XG-PON.