Triple Play: FTTH GPON y Act Ethernet

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1 Triple Play: FTTH GPON y Act Ethernet

2 FTTx - Agenda Arquitecturas de Acceso de Fibra Terminología, Topologías y Aplicaciones Estándares y Evolución Elementos de una Red Pasiva: OLTs, ONTs y Splitters. Clases de Redes Ópticas Pasivas. Mecanismos de GPON y Active Ethernet Punto a Punto Servicios 3 Play: Voz, Datos y Video Clases de Servicio: Priorización de Tráfico Caso Práctico Ejemplos Prácticos FTTx Activación Remota de la ONT 2

3 Terminologías Básicas - FTTx FTTx Fiber to the X FTTH Fiber to the Home FTTB Fiber to the Business or Building FTTP Fiber to the Premises FTTN Fiber to the Node FTTC Fiber to the Curb/Cabinet FTTCell Fiber to the Cell Central 3

4 GPON FTTx - Terminologías GPON-Gigabit Passive Optical Network OLT Optical Line Terminal En la Central o Remotos o como parte de una topología de anillo por ejemplo. ONT Optical Network Terminal En la casa, empresa o torre celular ONU Optical Network Unit OIM Optical Interface Module Laser de OLT RF/RFOG RF over Glass CWDM Course Wavelength Division Multiplexing Splitter pasivamente divide una señal óptica proveniente de una fibra a múltiples fibras mediante un arreglo de Prismas o Espejos 1x2, 1x4, 1x8, 1x16, 1x32, 1x64 Atenuación y Presupuesto Óptico 4

5 Active Ethernet (Punto a Punto) Point-a-Point Active E utiliza terminología similar OLT Optical Line Terminal En la Central o Remotos o como parte de una topología de anillo por ejemplo. ONT Optical Network Terminal En la casa, empresa o torre celular ONU Optical Network Unit CSFP Compact SFP para puertos duales GE ports del lado de la OLT 5

6 Topologías Punto a Punto (P2P) Voz, Datos y Video (IPTV) OLT ONTs ODN: Optical Distribution Network (Red de Distribución Óptica) Punto a Multipunto P2MP ONTs Hasta 64 splits desde la Central Tambien llamado Home Run Voz, Datos y Video (IPTV o Video sobre RF) OLT Splitter Splitting Distribuido Hasta 64 splits ONTs 6

7 Topologías Punto a Multipunto P2MP con Video RF Fuente de Video Analogica A/D y Amplificador Voz, Datos y Video OLT CWDM Splitter Splitters distribuidos Hasta 64 splits ONTs 7

8 Aplicaciones - Voz: POTS, E1s, T1s, Audio - Datos/IP: Internet - Video: IPTV, Video sobre RF, VOD (Video en Demanda), OTT (Over The Top Video) - Empresarial: Datos simetricos, E1s, T1s OLT Voz, Datos y Video (IPTV o Video sobre RF) Splitter ONTs 8

9 Por que Fibra? - Inmunidad al Ruido - Bajas Perdidas (Atenuación) - Alto Ancho de Banda. Hasta 5.12 Tb/s? De 200 a 500 Tb/s??? - Tamaño de la fibra - Peso - Seguridad de Transmisión - No hay cortos circuitos, chispas o peligros de incendio - Amplio rango de Temperatura - Además: menos repetidores, estabilidad, costo, no obsolescencia, etc 9

10 Terminología - Resumen - Que es una OLT? - Que es una ONT? - Que es un Splitter? Optical Line Terminal Optical Network Terminal Arreglo de Prismas o Espejos - Cuales son las Topologías mas típicas? -Cual es la diferencia entre GPON y Act E? -Que es un CWDM y para que se usa? P2P, P2MP P2P, P2MP Wave Division Mux - Que es la Atenuación y el Presupuesto Óptico? Potencia,Alcance, Perdidas - Las aplicaciones? - Por que Fibra? Voz, Datos y Video Ancho de Banda, Seguridad, No Ruido, etc 10

11 FTTx - Agenda Arquitecturas de Acceso de Fibra Terminología, Topologías y Aplicaciones Estándares y Evolución Elementos de una Red Pasiva: OLTs, ONTs y Splitters. Clases de Redes Ópticas Pasivas. Mecanismos de GPON y Active Ethernet Punto a Punto Servicios 3 Play: Voz, Datos y Video Clases de Servicio: Priorización de Tráfico Caso Práctico Ejemplos Prácticos FTTx Activación Remota de la ONT 11

12 Protocolos PON Estándar International Telecommunication Union (ITU-T) FSAN (Full Service Access Network) recomienda innovaciones a la ITU Miembros del FSAN incluyen: 12

13 Estándares de Redes Ópticas Pasivas EPON Ethernet PON IEEE 802.3ah Standard (2004) Modelo de servicio Ethernet Best effort Solo1G/1G de subida y bajada BPON Broadband PON ITU G.983 Standard (2001) Enhanced APON, agrega Video multicast 622M/155M APON ATM PON ITU Standard (1998) Principalmente para aplicaciones de pequeña empresa 13

14 Evolución: BPON G.983 Especificaciones ITU-T/FSAN cubren las necesidades principales de los Carriers más importantes G Broadband Optical Access Systems Based on Passive Optical Networks 622/155 Mbps de Bajada y 155 Mbps de Subida Basado en ATM G ONT Management and Control Interface Specification for ATM PON OMCI G Una Red de Acceso Óptica con capacidades de servicio adicionales por medio de división de longitudes de onda G.983 Limitaciones Ancho de Banda de Subida limitado a 155 Mbps. Principalmente debido a requerimientos de sincronismo. Asumía un mundo ATM con implementaciones limitadas IP 14

15 GPON Red Óptica Pasiva Hoy G Requerimientos de Servicios de Operador Ratificada por la ITU-T en 03/03 G PMD Physical Media Dependent layer (Capa Física) Presupuestos ópticos por clase, split ratios, etc. Class B ODN 25 db Max loss Ratificada por la ITU-T en 01/03 G TC - Transmission Convergence layer (Capa de Transmisión) Trama Gigabit PON Transmission Convergence (GTC), mensajeria, metodo de ranging, funcionalidades OAM y seguridad. Ratificada por la ITU-T en 02/04 G OMCI ONT management and control interface La base para interoperabilidad entre OLTs y ONTs. Ratified by ITU-T in 06/04 15

16 GPON Gigabit PON GPON ITU G.984 ITU G.984 Standard (2008) IP/Ethernet & TDM, con soporte de COS/QOS 2.5G de bajada, 1.25G de subida usando longitudes de onda de 1490/1310 nm G Seccion 5.2 Configuracion de Referencia 16

17 GPON ITU G.984 GPON Gigabit PON ITU G Estándar (2008) Sección 7 Sección 8 Sección 10 Sección 11 Sección 14 Anchos de Banda: 2.5G de bajada (1490nm), 1.25G de subida (1310nm) Alcance Lógico: Definido como 60 Km (OjO: Lógico) Distancia de Fibra Diferencial: 20 Km Retraso de Transferencia de Señal Media Máxima De acuerdo a norma, un máximo de 1.5 ms Protección de Redes Ópticas Pasivas OLT1 Fiber: GPON OLT2 17

18 GPON ITU G.984 GPON Gigabit PON ITU G Estándar (2008) OMCI ONT Management and Control Interface Specification Interface de Control y Administración de ONTs: OMCI Configuración Alarmas Desempeño (Performance) Seguridad Cubre todo el Intercambio de Información de Control y Administración para proporcionar Servicios en las ONTs: Voz, Datos y Video OMCI Estandar permitira compatibilidad entre OLTs y ONTs de proveedores diversos 18

19 PON de Siguiente Generacion Tanto la ITU como la IEEE continuan evolucionando los estandares para las redes de Acceso La ITU ha completado los estandares GPON tanto 2.5 y 10G (10G/2.5G) Algunos operadores siguen implementando versiones antiguas de BPON La IEEE tiene estándares para Active Ethernet como EPON para velocidades de 1G/1G, 10G/1G and 10G/10G ITU-T/FSAN IEEE 2.5 GPON (G.984) 10G GPON(G.987) Active Ethernet (802.3ah) 1GE simétrico 1G EPON (802.3ah) 10G EPON (802.3av) 19

20 Comparando Estandares 10G 2.5G GPON OLT 10G GPON 2.5G GPON ONT 1G EPON OLT 10G EPON 1G EPON ONU 10G GPON OLT 10G GPON ONU 10G EPON OLT 10G GPON Ancho de Banda 10/2.5 10/1, 10/10 10G EPON Aspectos Positivos Menos asimetría, 2.5 overlay 10/10 empresarial/mdu Retos 10/2.5 GPON con 9 meses de retraso comparado con 10G EPON Disponibilidad Comercial G EPON ONU 10 Gbps de subida no viable para exteriores, SFUs; 1 Gbps de subida es muy bajo 20

21 Evolucion de al Red? Consideraciones de Planta Externa: Tanto AE o 10Gbps PON- tanto EPON como GPON- son viables si existe suficiente fibra y conductos En áreas de alta densidad, 10 G PON será probablemente una mejor opción Ejemplo: 2300 fibras en un poste en lugar de 72? 10Gbps PON es la mejor opción si es que la fibra es limitada Gabinetes con splitters pasivos son mas baratos que gabinetes con electrónica activa. Video Data Video Data Aggregate Homerun Voice 21

22 Que viene despues de10g PON? FSAN (ITU) esta trabajando en NG-PON2 Varias tecnologías están siendo consideradas para el siguiente estándar: OCDMA PON OFDM PON WDM PON - artículos recientes de la IEEE identifican hasta 8 versiones PON coherente es una PON WDM propuesta por Nokia-Siemens que pudiera tener mucha tracción La versión actual de LG-Nortel es una de las 8 versión WDM pero pareciera que no va a quedar como estándar. Posibles versiones comerciales de la próxima generación en el 2015 Retos son costo y desempeño (performance) 22

23 Resumen de Estándares PON GPON es el protocolo PON dominante al día de hoy Para FSAN, GPON es el protocolo dominante para despliegue masivo. GPON (G.984) con importante mejoras sobre BPON (G.983) Eficiencia: soporte de tramas Ethernet Escalable: maneras mas económicas de obtener velocidades más altas Menor costo. Mayor eficiencia en tecnología y mecanismos de sincronismo mas eficientes Soporte de interfaces TDM y Ethernet en la OLT GPON (G.984) Hoy, 10G GPON (G.987) o 10G EPON (802.3av) mañana Soporte de TDM al día de hoy Red óptica 100% IP Arquitectura que migra con los operadores sin tener que re-emplazar tecnologías actuales 23

24 Estándares - Resumen - Cual es la norma GPON? G Cuales son las velocidades GPON - Que longitudes de onda usa GPON? 2.5/1.25 Gbps 1490nm, 1310nm, 1550nm - Cual es la norma 10G GPON? G Cual son las velocidades como parte de G.987? 10/2.5 Gbps - Cuales son las longitudes de onda que usa 10G GPON? 1577nm, 1270nm - Velocidades de 10G EPON - Que es FSAN? - Que sigue? 10/1 y 10/10 Full Service Access Network WDM PON??? 24

25 FTTx - Agenda Arquitecturas de Acceso de Fibra Terminología, Topologías y Aplicaciones Estándares y Evolución Elementos de una Red Pasiva: OLTs, ONTs y Splitters. Clases de Redes Ópticas Pasivas. Mecanismos de GPON y Active Ethernet Punto a Punto Servicios 3 Play: Voz, Datos y Video Clases de Servicio: Priorización de Tráfico Caso Práctico Ejemplos Prácticos FTTx Activación Remota de la ONT 25

26 Redes Ópticas Pasivas PON PON Passive Optical Networks BPON Broadband PON (G.983) EPON Ethernet PON (IEEE 802.3ah) GPON Gigabit PON (G.984) DPON DOCSIS PON (GPON y DOCSIS) OLT Splitter Estas Redes Pasivas involucran Elementos Pasivos de Red ONT Redes Punto a Punto (P2P) FTTH Active Ethernet Sin Elementos Pasivos OLT ONT 26

27 Topologías Punto a Punto (P2P) Voz, Datos y Video (IPTV) OLT ONTs ODN: Optical Distribution Network (Red de Distribución Óptica) Punto a Multipunto P2MP ONTs Hasta 64 splits desde la Central Tambien llamado Home Run Voz, Datos y Video (IPTV o Video sobre RF) OLT Splitter Splitting Distribuido Hasta 64 splits ONTs 27

28 Topologías Punto a Multipunto P2MP con Video RF Fuente de Video Analogica A/D y Amplificador Voz, Datos y Video OLT CWDM Splitter Splitters distribuidos Hasta 64 splits ONTs 28

29 GPON y Punto a Punto en la misma Red GPON ONTs Anillo de Transporte 10 Gbps P2P ONTs CO ONTs P2P ONTs GPON Tanto GPON y Punto a Punto son tecnologías necesarias que pueden convivir lado a lado 29

30 GPON vs Act E Ambas Necesarias Attribute GigE GPON Notes Ancho de Banda GigE: FTTx del Futuro Flexibilidad GigE crece de baja a alta densidad Video RF (RF Overlay) GPON complementa Video RF OAM & Madurez 802.3ah ampliamente usado Simplicidadde PlantaExt. GigE= 1 a 1 Distribuidores de Fibra Menos con GPON Aplicaciones Residenciales GPON para alta densidad AplicacionesRurales GigEpermitemayor distancia: 70+ km Empresas Mayor ancho de Banda: 1 Gbps dedicado Costo GPON ahorra CAPEX Energia y Administracion GPON minimizes fiber mgmt 30

31 OLT Optical Line Terminal Ejemplos de Terminales GPON y Act Ethernet Termina PON del lado del Centro de Datos Conecta múltiples ONTs a la OLT OLT de baja, media y alta densidad 512 ONTs en una Unidad de Rack Permite crecer de acuerdo a necesidades Alta densidad: 10,000+ ONTs por OLT 30,000+ por Rack 31

32 Optical Network Terminal (ONT) Ejemplos de ONTs Tambien se conocen como Optical Network Units (ONU) Del lado del usuario final Provee interfaces de usuario final tales como: POTS múltiples líneas Ethernet para trafico de Internet y IPTV Video RF E1s y T1s De Exterior, Interior, Empresarial o Residencial ONT deberían de soportar GPON y Active Ethernet ONTs deberían de tener filtros que protejan a las mismas de las nuevas frecuencias en la ventana de 1577 nm de 10G GPON en el sentido de bajada cuando operan con RF 32

33 Splitters Múltiples opciones de acuerdo a la Red Splits: 1:64, 1:32, 1:16, 1:8, 1:4, 1:2 De Interior y Exterior Conectorizados o de empalme (Típicamente conectores SC-APC) 33

34 Clases de Redes Ópticas Pasivas Clase Presupuesto Optico Minimo Presupuesto Optico Maximo A 5 db 20 db B 10 db 25 db B+ 13 db 28 db C 15 db 30 db Un Presupuesto Óptico Máximo más alto indica mayor distancia y/o un split más alto 34

35 PON Clase A 16 ONTs OLT 8 ONTs OLT 10 km Presupuesto Óptico: 5-20 db 20 km Presupuesto Óptico : 5-20 db Presupuesto óptico máximo indica un alcance menor o split mas bajo Aplicaciones empresariales limitadas 35

36 PON Clase B 32 ONTs OLT 16 ONTs OLT 10 km Presupuesto Óptico : db 20 km Presupuesto óptico máximo indica un mayor alcance o un split más alto. Se puede utilizar para aplicaciones empresariales. Tiene un costo por usuario mas bajo sin descuidar desempeño (performance). 36

37 PON Clase B+ 64 ONTs OLT 32 ONTs OLT 8 ONTs OLT Presupuesto Óptico : db 20 km B+ se usa para diseños de 32 splits con distancias de hasta 20 Km o 64 splits con variaciones de distancia Existe variantes para alcance extendido de hasta 40 Km con un split 1:8 Video RF tendrá influencia sobre perdida de presupuesto óptico 40 km 37

38 Pon Clase C 128 ONTs a distancias cortas OLT 64 ONTs OLT Presupuesto Óptico : db 20 km Presupuesto óptico máximo indica un mayor alcance o un split más alto. Mayor Costo 38

39 Impacto a Distancias en una Red PON Físico Atenuación Calidad y Cantidad de puntos de empalme Splits Distancia en Fibra y Propiedades de la Fibra (SMF 28 = 9 micron fiber) Reflectancia Tipos de Conectores (SA-APC) Niveles Ópticos Clase de PON (ODN) Sensibilidad y Características de los Receptores Variaciones Ópticas Dispersión Dispersión Modal Dispersión cromática 39

40 Redes Ópticas Pasivas - Resumen - Cual son los tipos de PON? BPON, EPON, GPON, DPON - Cuales son los elementos de VideoRF? Amplificador y CWDM - Cual son los tipos de ONTs? - Splitter Central o Distribuidos? Decenas de opciones Depende del Terreno y Fibra disponible - Cuales son las Clases de Redes Ópticas Pasivas? Clase A, B, B+ y C - Cual es la Ventana de Presupuesto Óptico de una Red Clase B+ y C? 15 db -Aspectos físicos que impactan la distancia? Atenuación y Reflectancia -Active Ethernet o GPON? Ambas son necesarias. A tomar en cuenta Costo, Ancho de Banda, Flexibilidad, Distancia, etc. 40

41 FTTx - Agenda Arquitecturas de Acceso de Fibra Terminología, Topologías y Aplicaciones Estándares y Evolución Elementos de una Red Pasiva: OLTs, ONTs y Splitters. Clases de Redes Ópticas Pasivas. Mecanismos de GPON y Active Ethernet Punto a Punto Servicios 3 Play: Voz, Datos y Video Clases de Servicio: Priorización de Tráfico Caso Práctico Ejemplos Prácticos FTTx Activación Remota de la ONT 41

42 GPON Gigabit Passive Optical Network OLT Optical Line Terminator ONT Optical Network Terminal Voice 28db de presupuesto optico 20km Fiber: GPON 1:64 split Video Data 10GE / NxGE / GE 1490nm / 2.5 Gbps Extended Reach OIM 40km Fiber: GPON 1:8 split 1310nm / 1.2 Gbps 1550nm Video RF 1610nm RF return 42

43 Act Ethernet FTTx Punto a Punto OLT Optical Line Terminator ONT Optical Network Terminal Distancia depende de SFPs Voice Video Data 10GE / NxGE / GE 10, 20, 40, 80 km Distancia depende de SFPs SFPs direccionales La misma ONT puede manejar GPON y ActE (Auto Sense) 1 Gbps Hasta 48 puertos por unidad de Rack (1 U) 43

44 Wave Division Multiplexing (WDM) WDM separa tráfico de subida como de bajada OLT 1490 nm 1310 nm 1590 nm 1310 nm Tráfico de Subida para Voz y Datos 1490 nm Un color de bajada para Voz, IPTV, y Datos 1550 nm Video RF sobre-puesto (RF Video Overlay) 1590 nm RF Return (Regreso de Video RF) 44

45 Mecanismos PON de Bajada Encripción (Churning): re-reordena el tráfico de bajada con un patrón único para cada ONT A ONT OLT BA B Encripta el Tráfico de Bajada ONT 45

46 Mecanismos PON de Subida TDM Time Division Multiplexing ONT A A A C B B B B B B OLT ONT ONT B B Subida 1310nm ONT C 46

47 Ranging OLT Ranging: Calcula la distancia física hacia cada ONT Splitter G ONT Distancia = Velocidad x Tiempo D ONT C ONT B ONT A ONT Distance: 10 miles E ONT ONT F 47

48 GH1 GEM GPON Encapsulation Method Formato de Trama de Bajada Payload Control Block Payload PSync 4 Bytes Payload Payload Ident PLOAM BIP Length Length 4 Bytes 13 Bytes 1 Byte 4 Bytes 4 Bytes US BW Map N * 8 Bytes 48

49 Slide 48 GH1 Dave Cleary might have more information Gary Hegenbart, 5/1/2008

50 GH2 GPON Encapsulation Method Formato de Trama de Bajada Payload Control Block Payload ATM Payload GEM Payload Payload puede ser ATM o GEM. El largo del Payload ATM y GEM son determinados por una mapa de ancho de banda de subida 49

51 Slide 49 GH2 Dave Cleary might have more information Gary Hegenbart, 5/1/2008

52 GPON Encapsulation Method Formato de Trama de Subida PLO PLOAM PLS DBR X Payload X DBR Y 2, 3, or 5 2, 3, or 5 Variable 13 Bytes 120 Bytes Bytes Variable Bytes PLO Physical Layer Overhead PLOAM Solo se manda cuando lo pide la OLT PLS Power Level Sequence DBR Dynamic Bandwidth Allocation Report Payload GEM El tamaño depende del ancho de banda asignado a cada ONT Puede incluir múltiples DBRs y Payloads de la misma o multiples ONTs Payload Y Variable 50

53 Ethernet Punto a Punto Active Ethernet Punto a Punto Conexiones individuales entre acceso y abonado Usa centros de concentración en lugar de elementos de pasivos Requiere capital solo al agregar abonados Costo lineal por abonado Distancia de acuerdo a SFP Routed Core Network 40GE / 10GE / DWDM Rings Central Office Remote Terminal Node Customer / Business or MDU Premises Fiber: AE - Residential Voice Video TRANSPORT / AGG. 10GE / GE Ring Fiber: AE - Residential Data 10GE Fiber: AE or pt-to-pt Ethernet (MEF) 51

54 2.5 GPON con Video RF Evolución hacia IPTV con Act E Headend: Cable analógico Modulator QAM EDFA: Amplifica la señal al nivel requerido Analog Broadcast Video CWDM 1490 nm bajada λ 1310 nm subida λ Splitter 1550 nm Video RF sobre-puesto λ Televisión básica vía RF TV Básica analógica a suscriptores vía RF No requiere equipo adicional con usuarios finales 2.5 GPON Customer 52

55 2.5 GPON con Video RF Evolución hacia IPTV con Act E Headend: Cable analógico y codificadores IPTV Modulator QAM EDFA: Amplifica la señal al nivel requerido 100% Analog IPTV Digital Broadcast Video CWDM 1490 nm bajada λ 1310 nm subida λ Splitter 1550 nm Video RF sobre-puesto λ Servicios básicos vía RF y Video interactivo vía IPTV TV Básica analógica a suscriptores vía RF Servicios Premium vía IPTV con STB (Set Top Box) RF e IPTV simultáneamente 2.5 GPON Customer 53

56 2.5 GPON con Video RF Evolución hacia IPTV con Act E Headend: Codificadores IPTV OLT soprtan tanto GPON como Active Ethernet 100% IPTV Digital or ONTs s auto-detectan GPON y Active Ethernet 1490 nm downstream λ 1310 nm upstream λ ONT Active Ethernet Usuarios 2.5G GPON convertidos a Active Ethernet Headend de Video convertido a IPTV Se eliminan splitters ópticos, CWDMs y EDFAs 54

57 Opción Adicional GPON con 10G GPON/EPON Overlay Headend Codificadores de Cable Analógicos Modulador QAM EDFA: Amplifica la señal al nivel requerido ONT 10G GPON Analog Broadcast Video 10G GPON 1270 nm Upstream λ 1577 nm Downstream λ CWDM 2.5 GPON 1490 nm Downstream λ 1310 nm Upstream λ 1550 nm RF Video λ 10G GPON/EPON a la par de 2.5G GPON Splitter OLT debe soportar tarjetas de 2.5G y 10G GPON y/o 10G EPON Cliente 2.5G GPON continua con Video RF video y/o IPTV ONT de 2.5 GPON debería tener filtros para evitar conflictos con la ventana de 1577 nm del 10G GPON ONT 2.5G GPON 55

58 Mecanismos GPON- Resumen - Longitudes de onda de GPON? 1490 de Bajada, 1310 de Subida - Cuales es la longitud onda de Video RF? 1550nm - Cual es el mecanismo de transmisión de bajada? Encripción. Todas las ONT reciben la señal de bajada. - Cual es el mecanismo de transmisión de subida? TDM - Cual es el proceso de ranging? Calcula la distancia de las ONTs - Que distancia se puede cubrir con Act Ethernet? Depende del tipo de SFP - Soportan todas las ONTs Act E y GPON? No -Cual son las longitudes de onda de 10G GPON? 1577 bajada/1270 subida -Soporte de 10G GPON y 10G EPON? Depende de la OLT 56

59 FTTx - Agenda Arquitecturas de Acceso de Fibra Terminología, Topologías y Aplicaciones Estándares y Evolución Elementos de una Red Pasiva: OLTs, ONTs y Splitters. Clases de Redes Ópticas Pasivas. Mecanismos de GPON y Active Ethernet Punto a Punto Servicios 3 Play: Voz, Datos y Video Clases de Servicio: Priorización de Tráfico Caso Práctico Ejemplos Prácticos FTTx Activación Remota de la ONT 57

60 Servicios sobre Redes FTTx Servicios Unificados Datos (IP/Ethernet) Residenciales Datos Empresariales: Metro Ethernet Forum - Virtual Connection MEF EVC. Lan Virtual Punto a Punto o Punto Multi Punto Video RF CATV IPTV VOD OTT Video Over The Top Video Voice Switched Non-switched Voice over IP (VoIP SIP) E1s 58

61 Triple Play Que es Triple Play (3Play)? Voz Datos Video Que tipo de Video? IPTV VOD OTT Over the Top Video Video RF Cuádruple Play (4Play)? Voz, Datos, Video e Inalámbrico Sobre que Tecnologias de Acceso? Tipicamente sobre DSL y FTTX 59

62 Internet Protocol TV IPTV 60

63 Internet Protocol TV IPTV ACCESO DSL o FTTX 61

64 Internet Protocol TV IPTV Video Digital sobre IP- Require STB (Set Top Box) Video Comprimido por medio de MPEG 2/4 MPEG: Motion Pictures Experts Group Principalmente se usa MPEG2 o H.264 (MPEG-4 part 10) Anchos de Banda Típicos De 3 a 6 Mbps - TV con definición estándar usando MPEG2 De 1 a 3 Mbps - TV con definición estándar usando H.264 De 12 a 20 Mbps - TV de alta definición usando MPEG2 De 8 a 12 Mbps - TV de alta definición usando H.264 IGMPv2 para manejo de protocolos Multicast Manejo de servicios Premium de TV: PPV, video en demanda, música, Internet, etc. STB permite aplicaciones comerciales Anuncios, Comercio Electrónico, Aprendizaje Remoto, Juegos Interactivos 62

65 Mecanica de IPTV: IGMP Video Sources ONT A Splitter ONT B OLT 108 IGMP: Internet Group Management Protocol Cada canal de TV es un flujo de datos IP multicast Se manda el flujo de Video solo a los usuarios interesados Permite ahorrar Ancho de Banda: Canal llega al nodo de acceso una sola vez pero se replica las veces necesarias a los usuarios finales IGMP trabaja con joins y leaves ONT C ONT D 63

66 Video en Demanda Permite a usuarios seleccionar Videos de un Servidor Central para ser vistos en el horario mas conveniente para el usuario final VOD se puede usar para Entretenimiento, Educación Remota, Video Conferencias, etc A diferencia de IPTV, VOD no usa Multicast. Es un flujo Unicast. No hay replicación de Flujos. Cada flujo VOD en la red es independiente. Debido al uso de Unicast, requiere mayor Ancho de Banda. 64

67 Over The TOP Video (OTT) Video a través de Internet Cada vez mas popular YouTube, Netflix, Cualquier Flujo de Video sobre Internet Empezando en Latino América Flujo de Datos Unicast Video del Futuro? 65

68 Video RF - IPTV o Video RF Headend: Cable analógico Modulator QAM EDFA: Amplifica la señal al nivel requerido Analog Broadcast Video CWDM 1490 nm bajada λ 1310 nm subida λ Splitter 1550 nm Video RF sobre-puesto λ Televisión básica vía RF TV Básica analógica a suscriptores vía RF No requiere equipo adicional con usuarios finales 2.5 GPON Customer 66

69 IPTV IPTV o Video RF Headend: Codificadores IPTV 100% IPTV Digital OLT Splitter 1490 nm downstream λ 1310 nm upstream λ ONT GPON o Act E Headend de Video 100% IPTV Se eliminan splitters ópticos, CWDMs y EDFAs 67

70 Aplicaciones IPTV IPTV o Video RF Requiere STB (Set Top Box) Televisión Básica, Premium, PPV (Video en Demanda), Música, Acceso a Internet, Aprendizaje a Distancia Permite aplicaciones comerciales: anuncios, comercio electrónico, juegos interactivos Over the Top Video (Video a través de Internet) Aplicaciones Video RF Sin STB Restringido a Video Básico 68

71 IPTV Ventajas IPTV o Video RF Ventajas/Desventajas Más aplicaciones. STB Inteligente. TV del Futuro. Una sola Red. IPTV Desventajas Costo. Upgrade del Head End? Head End nuevo? Ventajas Video RF Menor costo. Se puede re-utilizar Head End existente. No requiere STB. Misma red casera. Desventajas Video RF Restringidas aplicaciones. Requiere elementos externos. Amplificadores y WDMs. Super- posición de dos Redes. 69

72 3Play - Resumen - Que es Triple Play? Voz, Datos y Video - Cuales son las opciones de Video? IPTV, Video RF, VOD, OTT - Cual es la TV del futuro? IPTV? OTT? - Cual es el mecanismo de transmisión de Video Multicast? IGMP - Cuales son rangos tipicos de compresion MPEG? 1-4 Mbps para SD 8-12 Mbps para HD - Que tecnologia sobre pone 2 redes? Video RF - Que es Over The Top Video? Video sobre Internet - Multicast o Unicast? - IPTV o Video RF? Ambas. Implicaciones de Ancho de Banda RF por costo y facilidad si se tiene Head End Analogico. IPTV es el futuro. 70

73 FTTx - Agenda Arquitecturas de Acceso de Fibra Terminología, Topologías y Aplicaciones Estándares y Evolución Elementos de una Red Pasiva: OLTs, ONTs y Splitters. Clases de Redes Ópticas Pasivas. Mecanismos de GPON y Active Ethernet Punto a Punto Servicios 3 Play: Voz, Datos y Video Clases de Servicio: Priorización de Tráfico Caso Práctico Ejemplos Prácticos FTTx Activación Remota de la ONT 71

74 PON Clases de Servicio 802.1p: Campo de 3 bits en trama Ethernet. PCP Priority Code Point. Del 0 al 7 siendo 7 la prioridad mas alta. P-bits se mapean a 4 Colas de Manejo de Trafico Trafico se maneja en orden: Best Effort Assured Forwarding Expedited Forwarding Permite priorizar trafico de Control, Voz, E1s, Video, Datos, etc. Prioridades altas para aplicaciones criticas Prioridades bajas para aplicaciones de mejor esfuerzo 72

75 Manejo de Tráfico de Bajada Downstream Traffic E7 Ethernet Switch GPON OLT COS 4 COS 3 COS 2 COS4 COS3 COS2 COS1 COS4 COS3 COS2 COS1 COS4 COS3 COS2 COS1 2.5Mbps per PON To ONT Ethernet Ports 1 0 COS 1 COS4 COS3 COS2 COS1 73

76 E7 Ethernet Switch 7 Manejo de Tráfico de Subida GPON OLT ONT 6 COS 4 Upstream Traffic COS 3 COS 2 Tag Actions Subscriber Traffic 2 1 COS

77 Ejemplo: Requerimientos de Clase de Servicio de Subida Queue Forwarding Type Requirement Example 4 Expedited Forwarding CIR > 0 PIR = 0 Voice CIR = 384k PIR = 0 Pbit = Assured Forwarding CIR > 0 PIR > CIR Video CIR = 512k PIR = 1M Pbit = 4 1 Best Effort CIR = 0 PIR > 0 Internet Data CIR = 0 PIR = 10M Pbit = 0 75

78 CoS / Recomendaciones para el bit P Calix recomienda los siguientes parámetros específicos de CoS y valores del p-bit de acuerdo a las aplicaciones Service Internet de Alta Velocidad MEF EVC Lan Virtual Video Voz SIP E1 PWE3 Pbit (CoS type) 0 (Best Effort Forwarding) 3 (Assured Forwarding) 4 (Assured Forwarding) 5 (Expedited Forwarding) 5 (Expedited Forwarding) 76

79 3Play - Resumen - Que es la Priorización de Tráfico? - Donde se prioriza el Trafico? - Cuantos prioridades existen? Generar prioridades para tipos de Trafico En la trama Ethernet 8. De 0 a 7, siendo 7 la más alta. - Como se llama el campo de prioridades? PCP. Priority Code Point. - Que se recomienda tener como más alta prioridad? Control y Voz - Cuantas colas de Tráfico existen? Depende de la OLT. Típicamente 4. 77

80 FTTx - Agenda Arquitecturas de Acceso de Fibra Terminología, Topologías y Aplicaciones Estándares y Evolución Elementos de una Red Pasiva: OLTs, ONTs y Splitters. Clases de Redes Ópticas Pasivas. Mecanismos de GPON y Active Ethernet Punto a Punto Servicios 3 Play: Voz, Datos y Video Clases de Servicio: Priorización de Tráfico Caso Práctico Ejemplos Prácticos FTTx Activación Remota de la ONT 78

81 Caso Práctico Ejemplo de dimensionamiento y selección de OLTs y ONTs para el siguiente caso: 5,000 abonados totales con 50% en red urbana y 50% en suburbana. 4,000 abonados residenciales con 50% en viviendas individuales (SFUs) y 50% en viviendas de departamentos (MDUs). 1,000 abonados corporativos PYMEs (SMEs), 50% en zona urbana y 50% en zona suburbana. 79

82 Caso Práctico Asumir: Residencial Todos los abonados residenciales con 2 POTS y 2 STB de IPTV. Servicio disponible de 150 Canales de IPTV a 3 Megas cada uno. 10 Megas de Internet Residencial Empresarial Todos los abonados PYMES con servicio de 5 Megas dedicados con opción a pico de 10 Megas 80

83 Caso Práctico 2000 Residenciales <10 KM Urbano 250 PYMES 500 Residenciales 500 Residenciales 250 PYMES 500 PYMES >10 KM Sub - Urbano 500 Residenciales 500 Residenciales 81

84 Caso Práctico Ancho de Banda Un solo nodo? Arreglos de nodos? Topología de Estrella? Anillos? Calculo de Ancho de Banda: A nivel Red 150 Canales x 3 Megas = 450 Megas Dedicados de Video 1,000 Abonados PYMES con 5 Megas Dedicados Total de 5,450 Megas o Gigas dedicados en la Red A nivel Usuario Residencial 2 STB x 3 Megas = 6 Megas 10 Megas de Internet Residencial Total de 16 Megas. De los cuales 6 Megas son dedicados PYMES 5 Megas dedicados, 5 Megas compartidos 82

85 Caso Práctico Conclusiones de Ancho de Banda A nivel Red? Total de 5,450 Megas dedicados A nivel usuario? Consideramos un split de 1: Gigas/64 nos da aproximadamente 40 Megas por usuario Una sola Red o varios nodos individuales? De acuerdo al ancho de banda, 10 Gigas serian suficientes 4550 Megas disponibles para 5000 usuarios nos da una concentración de casi 1:1. Sobra ancho de Banda para internet Residencial o crecimiento de PYMES dedicados Existe espacio para crecer aplicaciones de Video con mas canales o aplicaciones VOD Una solo Red con Uplinks de 10 Gigas basta. ANILLOS PROTEGIDOS! 83

86 Caso Práctico OLT y Puertos PON Asumir para la OLT: Splits de 1:64 Toda tarjeta PON cuenta con enlaces de 10 Gbps para formar anillos Cada Tarjeta OLT cuenta con hasta 8 puertos PON. 16 PON en una Unidad de Rack. Asumir para las ONTs: ONT para vivienda individual: 2 POTS y 4 GE ONT para vivienda departamental: 8 POTS y 8 GE ONT para PYMES (Solo Datos) 84

87 Caso Práctico OLT y Puertos PON A nivel URBANO cuantas puertos PON se necesitan? 2,000 Abonados Residenciales 1000 V. individuales: 1000/64 = 16 Puertos PON 1000 V. apartamentales: (1000/4)/64 = 4 Puertos PON 500 PYMES 500/64 = 8 Puertos PON Total de 28 Puertos PON 85

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