Arquitecturas Pasivas de Fibra Optica

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María Ángeles Vera Mora
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1 Arquitecturas Pasivas de Fibra Optica Ing. Juan Dominguez 28 de Junio de :00 hs

2 Contenidos Contenidos Diferentes Versiones de Redes PON EPON or GePON / GPON / RFoG Servicio de TV ( Video Overlay ) en1550nm sobre redes PON Cálculo de Presupuesto Óptico con o sin TV Presupuesto de Red GePON Presupuesto de red Video Overlay Capacidades y Distancias. Convivencia de GPON/GEPON con RFoG Convivencia de GPON/GEPON con HFC Consultas

Óptico con o sin TV Presupuesto de Red GePON Presupuesto de red Video Overlay

3 Introducción EPON vs GPON

4 GePON vs GPON Historia y línea de tiempo

5 GePON vs GPON Historia y línea de tiempo

6 GePON vs GPON Multiplexing Architecture

7 Frame Structures Frames LLID Logical Link ID GPON Encapsulation Method

8 Frame Structures EPON Frame

9 Frame Structures GPON Frame SDH, SONET

10 Frame Structures GPON Frame

11 Frame Structures Multiplexing Architecture

12 Frame Structures Media Access Control TCONT s

13 GPON DW and UP Frame TDM support and clock recovery Similar to PSTN Distributed via GTC EPON clock = 8Khz

14 Physical Layer Overhead GPON -> Upstream frame 53 timeslot = 1 ATM cell + overhead = 154 ns Ajuste ganancia SYNC de Reloj

15 Physical Layer Overhead EPON -> Upstream frame Ajuste ganancia SYNC de Reloj

16 Physical Layer Overhead IEEE resuelve : - Diferente a GPON. - Tiempos mas relajados. - Genera rendimientos mas altos de componentes. - Mas económicos. - ONU (masivo de la red) no tiene necesidad de procesamiento de ajuste de potencia, solo la OLT con un AGC. -Una de las desiciones mas interesantes tomadas por el grupo EFM. Ho hay muchos proveedores para EPON, eso hizo que suba el rendimiento y decrezca el costo. - Al mismo tiempo, los proveedores de transceivers GPON están luchando con los más exigentes requisitos ópticos de la especificación ITU-T G.982.

-Una de las desiciones mas interesantes tomadas por el grupo EFM.

17 Physical Layer Overhead Split Ratio and Maximum Distance - IEEE no especifica la distancia ni la cantidad de division o split por norma, solo define un limite minimo para ser considerado bajo standard. - PHY for PON, >= 10km, 1000Mbps, single SM fiber, >= 1:16 (1000BASE-PX10 ) - PHY for PON, >= 20km, 1000Mbps, single SM fiber, >= 1:16 (1000BASE-PX20) El rendimiento de la capa física depende del arte de diseño de los transceivers ópticos y va mejorando a medida que la tecnología madura. Hoy los niveles de split van de 1:32 a 1:64 según el chipset, en epon, ya con ensayos de 1:128

- PHY for PON, >= 10km, 1000Mbps, single SM fiber, >= 1:16 (1000BASE-PX10 ) - PHY for PON, >= 20km, 1000Mbps, single SM fiber, >= 1:16

Physical Layer Overhead Split Ratio and Maximum Distance -GPON or ITU necesita de protocolos de arbitraje y de mantenimiento de recursos que hacen definir de forma estatica la distancia y el

18 Physical Layer Overhead Split Ratio and Maximum Distance -GPON or ITU necesita de protocolos de arbitraje y de mantenimiento de recursos que hacen definir de forma estatica la distancia y el nivel de split. -Max Logical Reach = Distancia mas lejana a una ONU -Max Logical Range = Distancia máxima entre una ONU y otra. -Max Logical Split = Maximo número de split soportado por el protocolo

19 Physical Layer Overhead

20 Security -IEEE tiene como estándar de seguridad a AES bajo su norma 802.3ae. Pero esta norma no estaba lista cuando 802.3ah (EPON) salió a la luz. Por lo que los fabricantes utilizan su propia solución de seguridad, generalmente basadas en AES sin estar escrito en el estandard. -También los Operadores diseñaron sus propios protocolos de seguridad, por ejemplo, AES no tiene la aprobación regulatoria para utilizarse en China, por lo que los fabricantes desarrollaron un particular churning mecanismo para los proveedores. -Para el caso de GPON, es basado en AES. Por este motivo es un problema el uso de GPON en china.

-También los Operadores diseñaron sus propios protocolos de seguridad, por ejemplo, AES no tiene la aprobación regulatoria para utilizarse en China, por

21 Utilization transport channel Utilización del Canal

22 Eficienia Trafico Ethernet Eficiencia tráfico Ethernet - Pedida de trafico del frame de 8% en overhead para las dos tecnologías. - Para EPON perdida de 20% por utilización de codificación 8B/10B para recuperacion de clock. ( extended encoding ) Para GPON, utiliza NZD scranbling ( basic encoding ). EPON : 72% del frame GPON : 92% del frame ( 1 Gbps ) Clase C: 2,1 Gbps Clase B: 1,15 Gbps

23 EPON vs GPON GPON and ITU-T EPON and IEEE Nace con la evolución de APON y BPON para ATM Downtream por Broadcasting Frame GEM y GTC. Sobrecarga de proceamiento Corto tiempo de TGon y necesidad de rapidos drivers para laser. 26ns. Poco tiempo para AGC, necesidad de protocolo de Control. ( Asimétrico para tener posibilidad de utilizar lasers para 600 Mbps ) Splitt x 32 para clase B y x64 para Clase C. Limite 128 por norma Encriptación AES Pueden ser configurados en 1,2Gbps para abaratar costos de transceivers Trafico ATM es insignificante en las redes de hoy y hacia el futuro. Registración por número de Serie manual. Nace para dar servicio Ethernet en la Ultima Milla Dowstream por Broadcasting Frame con LLID ( Bajo procesamiento) No necesita los 53 timeslot, 512 ns de ton mas toff. AGC en OLT no en ONUs. Splitt x 16 mínimo, max a fabricantes. Hoy, 1:32 y 1:64. Ilimitado. Encriptación AES fuera de norma. Beneficio para Switching con TLS ( QinQ ) para empresas. Registración por LLID automático.acl. Distancia máxima ilimitada. Ventaja para IPTV por el uso de Multicast en a gran escala por proxys.

24 Power Budget GPON and Video Overlay

25 BandPlan y Convivencia

26 Televisión en Redes PON Video Overlay

27 Televisión en Redes PON Video Overlay

28 Video Overlay

29 Equipos de Cliente TV Micronodo Salida RF Entrada Óptica 4x Salida RF

30 Equipos Redes FTTH Equipo de Cabecera OLT8000 Puertos Gigabit Ethernet Puertos PON SFP Placa PON para 2 puertos PON SPF

31 Equipos Cliente Redes FTTH Equipos de Cliente ONU Triple Play Puerto PON Televisión Puerto RF 2 x Telefonía 4 x Datos

32 EDFA Types EDFA Types

33 EDFA Types EDFA Types

34 Power Budget Micronodos

35 Power Budget WDM Technology (extra attenuation )

36 Power Budget Cáculo de Power Budget SRx = PTx ( N * Atc ) ( Km * Fibra(nm) ) ( N* Fusiones ) ( At Slitters *** ) At DWDM Srx = Sensibilidad del Receptor Onu = -26dbm Micronodo = -12dbm ( 8 ideal ) Ptx = Potencia del Trasmisor Atc = Atenuación de conectores ( aprox. 0,4 db ) Fibra = Atenuación en Fibra ( medicion en km ) 1490 nm = 0,5 db 1550 nm = 0,3 db Fusiones = Atenuacion de Fusiones. ( aprox 0,5 db ) Splitters = Atenuacion de Splitters sumados. Ej. 1:4 + 1:8 1:4 = 8 db 1:8 = 11,7 db 1:32 = 17,5 db 1:64 = 22 db *** Incluir Split de WDM

37 Power Budget

38 Power Budget Cálculo de Power Budget Video Overlay Sensibilidad Micronodo = -12 dbm Potencia de Tx = de 0 dbm EDFA = 24 dbm ( power edge 14 dbm ) ej. Power Budget con EDFA de la Formula. SRx = PTx ( N * Atc ) ( Km * Fibra(nm) ) ( N* Fusiones ) ( At Slitters *** ) At DWDM At Fibra = 14 dbm ( 4 * 0,5db ) ( 10 * 0,5 db ) 17,5 dbm ( -8 dbm) At Fibra = 2,5 db p/ 0,3 db x km = 7,5km

39 Power Budget Cálculo de Power Budget GPON or EPON Sensibilidad ONU = -26 dbm Potencia de Tx = de 0 a 2 dbm ej. Power Budget de la Formula. SRx = PTx ( N * Atc ) ( Km * Fibra(nm) ) ( N* Fusiones ) ( At Slitters *** ) At DWDM At Fibra = 1 dbm ( 4 * 0,5db ) ( 10 * 0,5 db ) 17,5 dbm ( -26 dbm) At Fibra = 2,5 db p/ 0,5 db x km = 7,5km

40 Power Budget Convivencia de GPON/GEPON con RFoG Convivencia de GPON/GEPON con HFC

41 Muchas Gracias!!

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