Situación actual y principales retos en la evolución de la red de transporte

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1 Situación actual y principales retos en la evolución de la red de transporte 0

2 Arquitectura de Referencia de la Red de Transporte Plano de control distribuido permite que los elementos de la red participen en el establecimiento, liberación y restauración automáticas de la conexiones Plano de Control Agente de Control Agente de Control Agente de Control Plano de Gestión Cliente EM/NM Entidad de Transporte Entidad de Transporte Entidad de Transporte Plano de Datos El plano de datos engloba las tecnologías para el transporte del tráfico de usuario. Este transporte puede realizarse a diferentes niveles (paquetes, circuitos electrónicos, circuitos ópticos, etc) El plano de gestión monitoriza el estado de la red y permite la provisión, liberación y restauración de conexiones de forma manual. 1

3 Estructura general de la red para servicios IP ADSL Cu Cu Cu DSLAM remoto Cu, fo, radio STM-1 ATM DSLAM STM-1 ATM Nodo ATM GigADSL ATM MUXFIN ADSL2+ Cu GE Internet ADSL2+ VDSL2 FTTN Cu Nodo remoto fo DSLAM IP GE RUMBA ONU FTTH Switch N2 MAN Ethernet BRAS RIMA IP/MPLS FTTB GPON OLT GE ERX CSL CSC NGN VDSL2 MDU Acceso fijo e inalámbrico Agregación (SDH y Ethernet) Transporte (IP/MPLS sobre SDH y DWDM) 2

4 Tecnologías de acceso óptico 3

5 Transformación de la Red de Acceso Motivada por los siguientes factores: Desarrollo del Hogar Digital Servicios con mayores necesidades de Ancho de Banda (HDTV ) Objetivos 2010 BW Accesos Cobertura Penetración 4 Mbit/s 7 M 90% 42% 10 Mbit/s 2 M 70% 12% 50 Mbit/s 1 M 40% 6% 10 M 60% Creciente presión competitiva 4

6 Evolución de Cobertura y Servicios desde Central 50Mbps Velocidad 50 Mbps: 40% Aumento previsto cobertura 25 Mbps 20Mbps 15Mbps 10Mbps 8Mbps 6Mbps 4Mbps 1Mbps ADSL2+ VDSL2 VDSL2 VDSL2 10 % 20 % 30 % 40 % 50 % ADSL2+ 10 Mbps : 70% ADSL2+ ADSL2+ 4Mbps: 90% ADSL2+ ADSL/ADSL2+ 60% 70 % 68 % im agenio 80 % 90 % 512 Kbps Cobertura Se requieren soluciones adicionales al despliegue de VDSL2 desde central: FTTx 5

7 Soluciones FTTx FTTH Zona cobertura Imagenio Zona cobertura Imagenio ADSL2+ Zonas de despliegue FTTx PON FTTB fo CL 0 Cu FTTN FTTB 5 6

8 ADSL Estructura de la Red de Acceso Cu Cu Cu DSLAM remoto MUXFIN Cu, fo, radio STM-1 ATM DSLAM STM-1 ATM Nodo ATM GigADSL ATM ADSL2+ Cu GE Internet ADSL2+ VDSL2 FTTN Cu Nodo remoto fo DSLAM IP GE RUMBA ONU FTTH Switch N2 MAN Ethernet BRAS RIMA IP/MPLS FTTB GPON OLT GE ERX CSL CSC NGN VDSL2 MDU 7

9 Posibles arquitecturas FTTx FTTH-xPON... Hasta donde llega la fibra? Hasta la acera, el sótano el hogar Como se llega al usuario final? Con fibra, con VDSL2 con Ethernet Como es la red de distribución óptica? Estrella, árbol, anillo CO CO CO Optical Splitter FTTH-Red de distribución activa Fibre FTTB/N-Re d de distribución activa Switch Ethernet Switch Ethernet FTTB: Interior FTTN: Exterior Cobre: Ethernet o VDSL2 Cobre: Ethernet o VDSL2 FTTN/B/H- xpon Splitter... CO 8

10 Estrella N fibras 2N transceptores Esta arquitectura se utiliza comunmente en FTTB y FTTN ONU #1 ONU #2 CO ONU #4 ONU #5 ONU #N 9

11 Arbol ONU #1 ONU #2 CO Nodo remoto pasivo ONU #4 ONU #5 ONU #N 10

12 Anillo Esta arquitectura se usa principalmente en FTTB ONU #1 ONU #2 ONU #4 CO Active remote node ONU #5 La capacidad del anillo se comparte ONU #N 11

13 Redes Activas: Características Generales Las dos topología más frecuentes son la estrella y el anillo Los enlaces son simétricos y utilizan interfaces optoelectrónicos convencionales Los enlaces son simétricos y utilizan interfaces convencionales Fibra Cobre 12

14 Redes Pasivas: Características Generales A nivel 1 las redes PON utilizan splitters para distribuir la señal desde el OLT hacia los ONUs y combiners para agregar las señales procedentes de éstos hacia el OLT. El transporte a nivel 2 puede ser ATM o Ethernet En el OLT se agrega el tráfico procedente de los usuarios Transmisión punto a multipunto: TDM El número de ONTs típico se encuentra entre 32 y 64 OLT WDM Enlace descendente Enlace ascendente Transmisión bidireccional: dos fibras o sólo una usando la tercera ventana en el enlace descendente y la segunda ventana en el ascendente Transmisión multipunto a punto: TDMA. ONT Los enlaces pueden ser asimétricos y se utilizan transceptores en modo ráfaga para el enlace ascendente 13

15 EPON (803.3ah-P2MP): La propuesta del EFM Utiliza Ethernet como protocolo de transporte Utiliza un protocolo MAC para compartir los recursos Hasta 64 ONTs por OLT OLT WDM 1,25 Gbps Se usa WDM para separar los enlaces descendente y ascendente 1,25 Gbps Soporta enlaces Gigabit Ethernet sobre la PON ONU GPON (G.984): La propuesta de la ITU Encapsula trafico síncrono o asíncrono sobre TDM Soporta tanto servicios síncronos como asíncronos Hasta 64 ONTs por OLT OLT WDM 2,5 Gbps Se usa WDM para separar los enlaces descendente y ascendente 1,25 Gbps Soporta enlaces SDH (p.ej STM-16) y/o Ethernet (p.ej Fast Ethernet) ONU 14

16 Redes pasivas: Características de la capa física A nivel físico las principales las redes ópticas pasivas (PON) se caracterizan por el uso de: La utilización de divisores ópticos (splitters) para la transmisión del tráfico descendente (de 1 a N) OLT Receptor en modo ráfaga (p. ejem APD RX) Transmisor en modo continuo (p. ejem DFP TX) ONT Receptor en modo continuo ( p.ejem PIN RX) Transmisor en modo ráfaga (p.ejem FP o DFB TX) Se pueden utilizar tanto láseres de corto alcance (FP) como de largo alcance (DFB) en la misma PON Transmisores ópticos en Las PON se clasifican en tres clases en función de Splitters modo ráfaga en los ONTS los rangos de atenuación que soportan: Clase A: de 5 a 20 db Clase B: de 10 a 25 db Clase C: de 15 a 30 db Receptores ópticos en modo ráfaga en el OLT 15

17 GPON: Características Generales Velocidades Gb/s Descendente (TDM) Gb/s Ascendente (TDMA) Servicios TDM E1 STM1/E1 T1 OC3/T1 POTS (520 ONT 12/05) R2CAS Ethernet 1~100 Mbps per port usuarios por OLT (en el estándar se contemplan hasta 128 ONTs) A A B B C C A A B C A A B B B C C C ONT ONT A A ONT B ONT ONT C C A C B 16

18 Alternativas de evolución Redes Activas Actualmente hay un grupo de trabajo en el EFM que está definiendo interfaces a 10 Gbps para el acceso PON En el EFM también se está definiendo la 10GEPON La introducción de WDM permitiría actualizar la capacidad de la red de distribución óptica Anillos CWDM WDM-PON Soluciones PON de largo alcance (LR-PON) permitirían unificar la red de acceso y agregación Solución a corto plazo GPON Anillos activos Posible actualización a medio plazo Long Reach WDM-PON y 10GPON Anillos CWDM 17

19 WDM-PON La WDM-PON permite el transporte de múltiples longitudes de onda sobre la infraestructura PON Clasificaremos la WDM-PON en dos tipos: estática y dinámica Estática: Cada grupo de ONTs tiene asignada unas lambdas concretas y fijas. Estas soluciones pueden ser de dos tipos Existe un ONU específico para cada lambda El ONU es independiente de la longitud de onda Dinámica: La red es reconfigurable y los ONTs no tienen asignada una lambda concreta ONU #1 ONU #2 CO ONU #4 λ ONU #5 ONU #N 18

20 Tecnología WDM-PON: Soluciones Estáticas ONUs dependientes de la longitud de onda La forma más sencilla de crear un WDM-PON es empleando una lambda fija entre cada ONU o grupo de ONUs y el OLT Se utilizan lambdas separadas para los canales ascendente y descendente Permite implementar diferentes subredes sobre la misma infraestructura (enlaces punto a punto, conjuntos de PONs, etc) El OLT tramite y recibe múltiples lambas simultáneamente Cada ONU está equipado con una transmisor y un receptor para su lambda asignada Se utiliza un AWG para encaminar las lambdas desde el OLT a los ONUs 19

21 Tecnología WDM-PON: Soluciones estáticas ONUs independientes de la longitud de onda Estas soluciones reducirían sensiblemente los costes respecto a las anteriores ya que permitirían la fabricación a escala de un único tipo de equipo ONU Estas soluciones no están estandarizadas y existen diversas técnicas que permiten su implementación Provisión remota de lambdas (Fuente: Korea Telecom) Modulación Reflectiva 20

22 Tecnología WDM-PON: Soluciones dinámicas Estas soluciones tan sólo existen de forma experimental Los ONUs son independientes de la longitud de onda Los mux/demux de la red son reconfigurables y se pueden controlar a partir del plano de control o del sistema de gestión. Esta solución permitiría optimizar los recursos de la red asignando la capacidad necesaria a cada ONU en función de las necesidades de cada momento. WDM-PON reconfigurable para soporte de servicios radio (Fuente: Proyecto PRISMA) 21

23 Tecnología WDM-PON Proveedores Algunos fabricantes ofrecen soluciones WDM-PON estáticas con ONUS dependientes de la longitud de onda Standard Tree CWDM Tree Fuente: FlexLight 22

24 Tecnología WDM-PON Despliegues KT ha comenzado a desplegar WDM-PON 100 Mbps dedicados por usuario Tecnología propietaria (Wavelength locked FP-LD) Premium IP Network ONT Best Effort IP Network WDM-PON OLT λ 1 λ N λ 1 λ N Wavelength Mux/Demux Fuente: Korea Telecom 23

25 10 Gbps PON En Marzo de 2006 se creo el grupo IEEE Gbps EPON para la estadarización de soluciones PON con capacidades de hasta 10 Gbps Según este grupo no existen impediemntos técnicos para el desarrollo de 10 GEPON Puede utilizar el mismo protocolo MAC que EPON Se pueden fabricar transceptores en modo ráfaga para 10 Gbps La viabilidad técnica de los interfaces 10GEPON se ha validado experimentalmete en varias demostraciones 24

26 Evolución hacia la PON de largo alcance Acceso Agregación Troncal Metro Troncal Nacional Evolución hacia PON de largo alcance Hoy Usuario Acceso Corto Plazo Usuario Nodos ADSL, GSM, UMTS Medio/Largo Plazo Comienzan los despliegues FTTX Comiewnzan los despliegues de FTTH Nodos de Acceso Metro: DSLAMs, centrales de conmutación, ADMs, Switches Ethernet Nodos de acceso: OLTs, Switches Ethernet, ADMs PON de largo alcance Centrales de conmutación, Routers IP, DXCs SDH, plataformas de servicios Routers IP, Anillos ópticos estáticos, plataformas de servicios Routers IP, Anillos ópticos reconfigurables, plataformas de servicios Red Troncal Metropolitana Malla Nacional IP, NG-SDH Routers IP, Malla Nacional GMPLS optoelectrónica Malla Nacional GMPLS con islas de transparencia Malla Nacional Data Centre Redes Internacionales Internet 25

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