SISTEMAS de ACCESO OPTICOS (xpon) sistemas de telecomunicación (STEL-2011)

Transcripción

1 tema 3 SISTEMAS de ACCESO OPTICOS (xpon) 1

2 SISTEMAS GPON COMPARATIVA GPON-EPON GPON EN ESPAÑA 2

3 SISTEMAS GPON COMPARATIVA GPON-EPON GPON EN ESPAÑA 3

4 GPON: arquitectura genérica /1 UNI GPON (Gigabit Passive Optical Network) UIT-T/G.984.1/4 SNI UNI OLT -> Optical Line Termination ONU -> Optical Network Unit ODN -> Optical Distribution Network UNI -> User Network Interface SNI -> Service Network Interface -> UNI: Ethernet (10Base-T, 1000Base-T,..), ATM, E1,E3,. -> SNI: Ethernet (1000Base-X), POTS, ATM,E1, E3,.. 4

5 Internet, POTS, IPTV, GPON: escenarios /2 Fibre To The Home Fibre To The Building/Curb Fibre To The Cabinet 5

6 GPON: escenarios /3 la Función de Adaptación (AF) puede estar incluida en la ONU/ONT uso, opcional, de la tecnología DWDM 6

7 GPON: ejemplo /4 7

8 OLT OLT GPON: configuraciones de protección /5 ONU-1 ONU-n SPLITTER OLT cada enlace entre la OLT y el splitter, y entre éste y las ONUs, puede ser sobre 1 o sobre 2 fibras. CONFIGURACION BASICA ONU-1 SPLITTER ONU-n ONU (1) SPLITTER DIVERSIFICACION OLTs ONU (n) DIVERSIFICACION TOTAL 8

9 GPON: equipos /6 ONT 9

10 GPON: equipos /7 10

11 1_ Un armazón (shelf) típico de OLTs consta de 20 tarjetas, destinando dos de ellas para control y el resto para OLTs (line cards) a razón de cuatro puertos (cuatro OLTs) por tarjeta. Si el precio del armazón, tarjeta de control y tarjeta de puertos es de, respectivamente, 200, y 6.000, el coste de una OLT será: a) 200 b) / 4 = c) ( x x 18) / 18 = 6.127,8 d) ( x x 18) / (18 x 4) = 1.531,9 11

12 2_ Una OLT dista unos 10 km del conjunto de viviendas a los que atiende, siendo entonces la ubicación más idónea del splitter, desde la óptica técnico-económica, la siguiente: a) junto a la propia OLT (en el mismo armario, por ejemplo). b) en las inmediaciones de la OLT. c) en, aproximadamente, la mitad del trayecto (a unos 5 km de la OLT). d) en las cercanías de las viviendas atendidas. 12

13 3_ Si bien el estándar GPON admite la posibilidad de instalar una o dos fibras (entre la OLT y el splitter, y entre éste y las distintas ONUs/ONTs), en España los operadores de red están desplegando la opción de: a) sólo una fibra. b) dos fibras. c) indistintamente, una o dos fibras. d) una o dos fibras, según la demarcación territorial. 13

14 GPON: capa física /8 GPON Upstream Downstream sobre 1 Fibra nms nms sobre 2 Fibras nms nms fibra monomodo optimizada en 2ª ventana, según UIT-T/G.652 GPON -> splitters tipo 1:16, 1:32 y 1:64 (y, en el futuro, tipo 1:128) codigo de línea: NRZ (Non Return to Zero) clase de ODN Margen de Pérdidas (db) A 5-20 B C entre puntos S/R y R/S 14

15 4_ En una red GPON se utilizan divisores ópticos de razón 1:32 con pérdida en exceso de 1 db, por lo que la atenuación de los mismos será: a) = 33 db b) 10 log (32+1) 15,2 db c) 10 log ,1 db d) 1/ db 15

16 GPON: capa física /9 GPON: CAPACIDAD Nominal (Mbps) downstream upstream 1.244,16 155, ,16 622, , , ,32 155, ,32 622, , , , ,32 alcance lógico (distancia máxima gestionada por capas superiores: MAC, ): 60 kms. alcance físico (entre puntos S/R y R/S): 20 kms. 16

17 5_ Si una red GPON tiene capacidad downstream de 2.488,32 Mbps, utiliza splitters de 1:32 de razón de división, y sus clientes registran una tasa de concurrencia del 25%, que sólo es superada con probabilidad del 1%, la capacidad por cliente que se puede garantizar con probabilidad del 99% será: a) 2.488,32 x 32 = ,24 Mbps b) 2.488,32 / 32 = 77,76 Mbps c) (2.488,32 /32) x (100/25) = 311,04 Mbps d) (2.488,32 /32) x (25/100) = 19,44 Mbps 17

18 GPON: capa física /10 18

19 GPON: capa física /11 19

20 GPON: capa física /12 Los sistemas GPON pueden utilizar corrección de errores en recepción (FEC, Forward Error Correction), definiéndose la ganancia de la misma, G, como la diferencia de potencia óptica a la entrada del receptor, con y sin FEC, para una tasa de error en bits (BER) de 1 x De acuerdo con el estándar, la ganancia G puede utilizarse para reducir bien la potencia del transmisor o bien la sensibilidad del receptor, pero no ambas a la vez, para facilitar el interfuncionamiento de equipos. 20

21 6_ La probabilidad de error barajada en las redes GPON es del orden de: a) 10-3 b) 10-6 c) d)

22 GPON: downstream /13 sentido descendente (downstream): protocolo de difusión (a todas las ONUs/ONTs). encriptación AES (Advance Encryption Standard), para la carga útil, sobre bloques de datos de 16 bytes con claves de, también, 16 bytes. una ONU/ONT puede, o no, soportar FEC (Reed Solomon 255,239), con ganancia de 3/4 db. trama descendente de longitud fija, 125 μseg ( si 1,24416 Gbps, o bytes si 2,48832 Gbps), que contiene varias tramas GEM, y aleatorizada excepto en sus 32 bits iniciales, de sincronización. 22

23 GPON: downstream /14 sentido Descendente: protocolo de DIFUSION 1 ONU 1 User OLT ONU 2 User 2 header CRC payload trama GEM (GPON Encapsultion Method) 3 ONU 3 User 3 23

24 GPON: downstream /15 24

25 GPON: downstream /16 PCBd (Physical Control Block downstream) Alloc-ID (Allocation IDentifier): 12 bits para identificación de ONUs 25

26 GPON: upstream /17 ONU ONU ONU OLT ONU OLT ONU antes del Ranging ONU después del Ranging el mecanismo del ranging sitúa a todas las ONUs a la misma distancia virtual de la OLT, de forma que las transmisiones de aquellas (las ONUs, en sentido ascendente) no colisionen entre si; al efecto, a cada ONU se le asigna un ranging time, o retardo de ecualización 26

27 GPON: upstream /18 sentido ascendente (upstream): protocolo de acceso al medio tipo TDMA (Time Division Multiple Access) controlado de forma dinámica por la OLT. la trama ascendente está constituida por las transmisiones de una o de varias ONUs/ONTs. trama aleatorizada, con campo BIT (Bit Interleaved Parity) de 8 bits, existe la trama sin servicio, si no hubiese datos de usuario, al objeto de mantener la sincronización. 27

28 GPON: arquitectura genérica de red /19 BSA (Broadband Service Aggregator) OLT BSR (Broadband Service Router) OLT OLT 28

29 GPON: arquitectura genérica de red /20 29

30 SISTEMAS GPON COMPARATIVA GPON-EPON GPON EN ESPAÑA 30

31 GPON versus EPON /1 31

32 GPON versus EPON /2 32

33 7_ Los sistemas GPON prevalecen en Europa, frente a los EPON, en razón: a) a su mayor capacidad. b) a su menor tasa de fallos. c) al empleo de óptica activa (EDFA, ). d) al uso de, exclusivamente, la tercera ventana. 33

34 SISTEMAS GPON COMPARATIVA GPON-EPON GPON EN ESPAÑA 34

35 GPON en España /1 El 31/10/2008 la CMT ( Comisión del Mercado de las Telecomunicaciones ) fija obligaciones simétricas, es decir acuerdos recíprocos y a precios razonables, a los operadores que desplieguen fibra óptica en el interior de los edificios. Por resolución del 19/11/2009 de la CMT (RE ) en España se decide no regular la nueva red de fibra de Telefónica, pero sus competidores tendrán derecho a usar la infraestructura civil (canalizaciones, conductos, tritubos,...) del operador, estableciéndose en dicha resolución los precios para el uso de dicha infraestructura. 35

36 GPON en España /2 1_ Aunque también se puede instalar en aéreo, sobre línea de postes, la fibra óptica se suele tender enterrada, en prismas de canalización de, típicamente, 6, 8 o 10 conductos. 2_ En cada conducto de la canalización se instala un tritubo (3 tubos), y en cada tubo un cable de fibra ótpica (de 16, 64, 128, fibras). 36

37 8_ Suponiendo la instalación de un cable de 128 fibras, en tritubo, en canalización de 8 conductos que transcurre por terreno normal, y con reposición de pavimento, el coste de una fibra se estima en 210 /km (repercutiendo canalización, fibra e instalación). Consecuentemente, si se hubiese considerado la instalación de un cable de 64 fibras, el coste sería: a) también de 210 /km b) ligeramente superior. c) algo inferior. d) de (210/128) x 64 = 105 /km 37

38 GPON en España /3 Fuente: CMT (Informe Anual de 2009) 38

39 solución de las cuestiones de test d d a c c c a b 39

40 gracias 40