FTTH - açıklama

Diferansiyel fiber mesafesi, OLT'den en yakın ve en uzak ONU / ONT arasındaki mesafedir.

GPON'da maksimum diferansiyel elyaf mesafesi 20 km'dir. Bu, değişen pencerenin boyutunu etkiler ve [ITU-T G.983.1] ile uyumluluk sağlar.

Mantıksal erişim, optik bütçeden bağımsız olarak belirli bir iletim sistemi için ulaşılabilecek maksimum mesafe olarak tanımlanır. Mantıksal erişim, fiziksel katmanın sınırlandırılması dışında, ONU / ONT ve OLT arasındaki maksimum mesafedir.

GPON'da, maksimum mantıksal erişim 60 km olarak tanımlanmaktadır.

Ortalama sinyal aktarma gecikmesi, referans noktaları arasındaki yukarı akış ve aşağı akış gecikme değerlerinin ortalamasıdır. Bu değer gidiş dönüş gecikmesi ölçülerek ardından 2'ye bölünerek belirlenir.

GPON, maksimum 1,5 msn ortalama sinyal aktarım gecikmesi gerektiren hizmetleri barındırmalıdır. Bir GPON sistemi, TV referans noktaları arasında maksimum ortalama Sinyal Aktarma Gecikme Süresine sahip olmalıdır.

OAN, aynı ağ tarafı arabirimlerini paylaşan ve optik erişim iletim sistemleri tarafından desteklenen erişim bağlantıları grubudur. OAN, aynı OLT'ye bağlı birkaç ODN içerebilir.

PON bağlamında, erişim ağındaki güç veya dalga boyu ayırıcıları, filtreleri veya diğer pasif optik aygıtlarla desteklenmiş bir optik fiber ağacı.

Bir ODN'nin ortak (kök) bitiş noktasını sonlandıran bir cihaz. Ardından, [ITU-T G.984] tarafından tanımlandığı gibi bir PON protokolü uygular; ve ardından PONPDU'ları sağlayıcı servis arayüzü üzerinden uplink iletişimi için uyarlar.

OLT, bağlı ODN ve ONU'lar için yönetim ve bakım işlevleri sağlar.

Bir ODN'nin dağıtılmış (yaprak) uç noktalarından herhangi birini sonlandıran, bir PON protokolünü uygulayan ve PON PDU'larını abone servis arayüzlerine uyarlayan tek bir abone cihazı. Bir ONT, bir ONU’nun özel bir halidir.

Bir ODN'nin dağıtılmış (yaprak) uç noktalarından herhangi birini sonlandıran, bir PON protokolünü uygulayan ve PON PDU'yu uyarlayan bir cihazı gösteren genel bir terim.

Fiziksel erişim, belirli bir iletim sistemi için ulaşılabilecek maksimum fiziksel mesafe olarak tanımlanmaktadır. Çünkü 'Fiziksel Erişim', ONU / ONT ve OLT arasındaki maksimum fiziksel mesafedir. Ancak, GPON'da fiziksel erişim için iki seçenek tanımlanmıştır: 10 km ve 20 km. 10 km'nin, ONU'da 1.25 Gbit / s veya üzeri gibi yüksek bit hızları için FP-LD'nin kullanılabileceği maksimum mesafe olduğu varsayılmaktadır.

FTTH’deki servisler, operatörler tarafından istenen şebeke servisi olarak tanımlanır. Hizmet, bir çerçeve yapısı adı veya genel bir isim olmasına bakılmaksızın herkes tarafından açıkça tanınan bir adla tanımlanır.

GPON, 1,2 Gbit / s'ye eşit veya daha büyük iletim hızlarını hedeflemektedir. Buna göre, GPON iki iletim hızı kombinasyonunu aşağıdaki gibi tanımlamaktadır -

• 1,2 Gbps yukarı, 2,4 Gbps aşağı

• 2,4 Gb / sn yukarı, 2,4 Gb / sn aşağı

GPON sistemlerinin konuşlandırılmış ve planlanmış dağıtımının neredeyse tamamını oluşturan en önemli bit hızı, 1.2 Gb / sn, 2,4 Gb / sn'dir.

Bölünme oranı GPON için ne kadar büyükse, maliyet açısından o kadar ekonomik olur. Bununla birlikte, daha büyük bir bölünme oranı, fiziksel erişimi desteklemek için arttırılmış bir güç bütçesi gereksinimi yaratan daha büyük optik güç ve bant genişliği bölme anlamına gelir. Mevcut teknoloji göz önüne alındığında fiziksel katman için 1: 64'e kadar bölünmüş oranlar gerçekçidir. Bununla birlikte, optik modüllerin sürekli gelişimini öngörerek, TC katmanının 1: 128 oranına kadar bölünmüş oranları göz önünde bulundurması gerekir.

Optik fiberin faydaları -

• Çok uzun mesafeler

• Güçlü, esnek ve güvenilir

• Küçük çaplı ve hafif kablolara izin verir

• Güvenli

• Elektromanyetik parazitlere karşı bağışıklık (EMI)

• Daha az maliyet

PON teknolojisindeki çeşitli modüller / bileşenler -

• WDM Bağlayıcısı

• 1 × N Ayırıcı

• Optik fiber ve kablo

• Bağlayıcı

• ODF / Dolap / Alt çatısı

PON teknolojisindeki aktif modüller / bileşenler -

OKT'de -

• Lazer vericisi (1490-nm) ve

• Lazer alıcıları (1310-nm)

CATV uygulaması için -

• Lazer yükselticisi (1550-nm) ve

• Video sinyalini yükseltmek için EDFA

ONU’da -

• ONU için Güç / Batarya

• Lazer vericisi (1310 nm)

• Lazer alıcıları (1490-nm)

• CATV sinyali için alıcılar (1550-nm)

GPON'un tam biçimi: - Gigabit Pasif Optik Ağı

GPON, ITU-T teknik özellikleri G.984 serisine dayanan Erişim Ağları için bir Optik Sistemdir. 1:32 ayrılma oranına sahip B + optikleri kullanarak, 28dB optik bütçeyle 20 km'lik bir erişim sağlayabilir.

GPON'un en bilinen özellikleri aşağıda listelenmiştir.

Aşağı akış şanzımanı -

• 2.4Gbps

• Bir ONT için BW, birden fazla HDTV sinyali sağlamak için yeterlidir.

• QOS gecikmeye duyarlı trafiğe izin verir (ses)

Giriş iletimi -

• 1 24 Gb / sn

• Minimum BW garanti edilebilir

• Kullanılmayan zaman dilimleri yoğun kullanıcılara atanabilir

• QOS gecikmeye duyarlı trafiğe izin verir (ses)

GPON standartları önceki BPON özelliklerine dayanmaktadır. Bu özelliklerin tümü aşağıda listelenmiştir -

• G.984.1 - Bu belge Gigabit Özellikli Pasif Pasif Ağı genel özelliklerini açıklar.

• G.984.2 - Bu belge Gigabit Özellikli Pasif Pasif Ağı Fiziksel ortama bağımlı katman spesifikasyonunu açıklar.

• G.984.3 - Bu belge Gigabit Özellikli Pasif Pasif Ağ İletim yakınsama katmanı özelliğini açıklar.

• G.984.3 - Bu belge Gigabit Özellikli Pasif Pasif Ağ İletim yakınsama katmanı özelliğini açıklar.

GPON sistemleri temel olarak diğer PON ağlarında olduğu gibi yapılandırılmış olan fiziksel bileşenlere sahiptir. Tabii ki, GPON sistemleri için geliştirilen ürünler, GPON için özel olarak tasarlanmıştır ve EPON veya BPON donanımlarıyla değiştirilemez.

GPON sistemleri ayrıca diğer PON sistemlerinde olduğu gibi temel özelliklerin çoğuna sahiptir. Mimarideki ana farklar veri çıkışındaki GPON'dur. Gigabit GPON kapsülleme yöntemleri, ATM, TDM sesi ve Ethernet dahil olmak üzere çeşitli servislerin taşınmasına izin verir.

Bir optik sistemin temel gereksinimlerinden biri, optik sinyali beklenen aralığa genişletmek için yeterli kapasiteye sahip bileşenler sağlamaktır. Güç ve duyarlılığa dayanan üç kategori veya bileşen sınıfı vardır.

Bileşenlerin sınıfları -

• A sınıfı optikler: 5 - 20dB

• B sınıfı optikler: 10 - 25dB

• C sınıfı optikler: 15 - 30dB

EPON'un tam formu - Ethernet Pasif Optik Ağıdır.

Ethernet Pasif Optik Ağı (EPON), Ethernet ile veriyi içine alan bir PON'dur ve 1 Gbps ila 10 Gbps kapasite sunabilir. EPON, bir PON'un orijinal mimarisini izler. Burada, DTE ağacın gövdesine bağlı ve Optik Hat Terminali (OLT) olarak adlandırılır.

Genellikle servis sağlayıcıda bulunur ve bağlı olan ağacın DTE dalları, abonenin tesislerinde bulunan Optik Ağ Birimi (ONU) olarak adlandırılır. OLT'den gelen sinyaller, ONU'yu elde etmek için pasif bir ayırıcıdan geçer ve bunun tersi de geçerlidir.

Birçok PON uygulaması, yüksek QoS (örneğin IPTV) gerektirir.

EPON, QoS'yi daha yüksek katmanlara bırakır -

• VLAN etiketleri

• P bit veya DiffServ DSCP

Ek olarak, LLID ve Port-ID arasında önemli bir fark vardır -

• ONU'da her zaman 1 LLID vardır.

• Giriş portu başına 1 Port-ID var - ONU başına birçok olabilir

• Bu, bağlantı noktası tabanlı QoS'yi PON katmanında uygulanması kolaylaştırır

Aşağıdaki tabloda GPON ve EPON arasındaki farklar açıklanmaktadır.

OLT'de uygulanan, bir iletim programı oluşturmak ve ONU'ları geçmek için Rapor ve Geçit mesajlarını kullanan bir algoritma, dinamik bir bant genişliği tahsisi (DBA) algoritması olarak bilinir.

EPON işlemi Ethernet MAC ve EPON çerçevelerine dayanır (GbE çerçevelerine dayanır), ancak uzantılara ihtiyaç vardır -

• MultiPoint Kontrol Protokolü PDU'ları - Bu, gerekli mantığı uygulayan kontrol protokolüdür.

• Noktadan Noktaya Öykünme (Mutabakat) - Bu, EPON'un noktadan noktaya bir bağlantı gibi görünmesini sağlar ve EPON MAC'lerinin bazı özel kısıtlamaları vardır.

• CSMA / CD yerine, verildiğinde iletirler.

• MAC yığınından geçen süre sabit olmalıdır (± 16 bit süreler).

• Doğru yerel saat korunmalıdır.

Standart Ethernet, temelde içeriksiz 8B girişiyle başlar -

• 7B değişken olanlar ve sıfır 10101010

• 1B of SFD 10101011

Yeni PON başlığını gizlemek için EPON, başlangıçtaki baytların bazılarının üzerine yazar.

DS trafiği tüm ONU'lara yayınlanır, bu nedenle kötü niyetli bir kullanıcının ONU'yu yeniden programlaması ve istenen kareleri yakalaması için şifreleme oldukça kolaydır. ABD trafiği diğer ONU'lar tarafından görülmüyor, bu yüzden şifrelemeye gerek yok. Fiber taperleri dikkate almayın, çünkü EPON standart bir şifreleme yöntemi sunmaz, ancak -

• IPsec veya MACsec ile destekleyebilir.

• Pek çok satıcı özel AES tabanlı mekanizmalar ekledi.

BPON çalkalama denilen bir mekanizma kullandı - çalkalama birkaç güvenlik açığı olan düşük maliyetli bir donanım çözümüydü (24b anahtar) -

• Motor doğrusaldı - bilinen basit metin saldırısı

• 2412 anahtar 512 denemelerinde türetilebilir olduğu ortaya çıktı

Bu nedenle, G.983.3, şimdi GPON'da kullanılan AES desteğini ekledi.

XPON, 10G'ye kadar veri hızını destekleyebilen yeni nesil PON'dur. XPON, iki kategoriye ayrılabilir, yani, XG-PON1 ve XG-PON2. XG-PON1 GPON ile geriye dönük olarak uyumludur, oysa XG-PON2 tamamen yeni bir gelişmedir.

WDM-PON'un tam formu - Dalga Boyu Bölmeli Multiplex PON'dur.

WDM-PON'da, farklı ONT'ler için farklı dalga boyları gerekir; her ONT özel bir dalga boyu alır ve dalga boyu bant genişliği kaynaklarından yararlanır. Başka bir deyişle, WDM-PON mantıksal Noktadan Çok Noktaya (P2MP) topolojisi üzerinde çalışmaktadır.

ODSM-PON'un tam formu - Fırsatçı Spektrum ve Dinamik PON. ODSM-PON'da ağ, etkin WDM ayırıcısı olan bir değişiklik dışında CO'dan kullanıcı tesislerine kadar değişmeden kalır. OLT ve ONT arasında pasif ayırıcıyı değiştiren bir WDM ayırıcısı olacaktır. ODSM-PON'da, aşağı akım WDM'yi benimser, ONT'ye yönelik verilerin farklı ONT için ve yukarı akışta farklı dalga boyunu kullandığı ve ODSN-PON dinamik TDMA + WDMA teknolojisini kullandığı anlamına gelir.

Aşağıdaki tabloda XGPON standartları açıklanmaktadır -

Aşağıdaki tabloda XG-PON optik güç sınıfı açıklanmaktadır.

Aşağıdaki tabloda ITU uyarınca Sınıf A, B ve C için Zayıflama aralığı açıklanmaktadır.

Aşağıdaki tabloda ITU uyarınca Sınıf A, B ve C için OLT iletim aralığı açıklanmaktadır.

Aşağıdaki tabloda, ITU uyarınca Sınıf A, B ve C için ONU alıcı aralığı açıklanmaktadır.

Aşağıdaki tabloda ITU uyarınca Sınıf A, B ve C için ONU verici aralığı açıklanmaktadır.

Aşağıdaki tabloda ITU uyarınca Sınıf A, B ve C için OLT alıcı aralığı açıklanmaktadır.

OLT'den başlayan tek fiber, 64 müşteriye ait ONT'lere hizmet vermek için pasif optik ayırıcılardan ayrılır. Aynı fiber, hem aşağı akış (ONT'a doğru OLT) hem de yukarı akışta (OLT'ye doğru ONT) bit akışları gösterir, 2.488 Mbps / 1490 nm (1480 - 1500nm pencere) ve 1.244 Mbps / 1310 nm (1260-1360nm pencere). Çift yönlü (çift yönlü) çalışma için WDM (Dalgaboyu Bölünmüş Çoğullama) sayesinde.

OLT'den ONT'lere aynı tek elyaf aşağı akış iletimi, yalnızca kendisine yönelik trafiği kabul eden bir ONT ile yayınlanır. Giriş akışı aktarımı, her ONT'nin sırasıyla iletilmesiyle Zaman Bölmeli Çoklu Erişim'dir (TDMA).

TV sinyalleri (bir uydu Baş Ucu'ndan türetilir) isteğe bağlı olarak, bir RF Yerleşimi alt sistemi vasıtasıyla FTTx sistemine verilen aynı (veya ek) fiberde 1550 nm'lik bir üçüncü optik dalga boyunda yayınlanır. CATV Sinyali, EDFA tarafından büyütüldükten sonra GPON sinyali ile birleştirilebilir.

RF CATV sinyalleri, 1550 nm dalga boyuna modüle edilmiştir. ONT içinde yerleşik bir Demux işlevi ile elde edilir ve STB / TV için arka düzlem servis bağlantısına yönlendirilir.

OLT optik bağlantı noktasının ONT girişine izin verilen maksimum optik güç zayıflaması, B Sınıfı optik ağ elemanları olarak adlandırılan 28 dB'dir. ODN Sınıf A, B ve C, esas olarak “optik verici güç çıkışı” ve “bit hızı optik alıcı hassasiyeti açısından farklılaşır. A sınıfı en düşük optik bütçeyi verirken, C sınıfı da en yüksek fiyatı verirken, her ikisi de aynı sıradadır. Maksimum 1: 64 oranında bölünme oranı için, B Sınıfı optikler genellikle ticari olarak kullanılır.

Aşağıdaki noktalar NGPON1'i açıklamaktadır -

• G.987 / G.988 XGPON standardı 2011'de piyasaya sürüldü.

• XGPON'u 2.5Gbps yukarı / 10Gbps aşağı akım ile standartlaştırdı.

• GPON ve XGPON, tek bir ağda bir arada var olmaları için farklı dalga boylarını kullanır.

Aşağıdaki noktalar NGPON2'yi açıklamaktadır -

• PON teknolojisinin daha açık bir standardı olan mevcut ODN ağı ile uyumlu olduğunu düşünmüyor.

• WDM PON ve 40G PON'a odaklanır.