Arquitecturas pasivas de_fibra_optica_-_

Ing. Juan Dominguez

Arquitecturas Pasivas de Fibra Optica

28 de Junio de 2012

10:00 hs

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

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EPON vs GPON

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Historia y línea de tiempo

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Historia y línea de tiempo

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Multiplexing Architecture

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Frames

LLID – Logical Link ID

GPON

Encapsulation

Method

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EPON Frame

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SDH, SONET

GPON Frame

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GPON Frame

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Multiplexing Architecture

Media Access Control F

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TCONT´s

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TDM support and clock

recovery Similar to PSTN

Distributed via GTC

EPON clock = 8Khz

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GPON -> Upstream frame 53 timeslot = 1 ATM cell + overhead = 154 ns

Ajuste ganancia

SYNC de Reloj

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EPON -> Upstream frame

Ajuste ganancia

SYNC de Reloj

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.

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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

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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 Split = Maximo número de split soportado por el protocolo

-Max Logical

Range = Distancia

máxima entre una

ONU y otra.

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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.

Uti

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sp

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Utilización del Canal

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

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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 802.1 a gran escala por proxys. E

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Power Budget GPON and

Video Overlay

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Video Overlay Te

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Video Overlay

Video Overlay

Micronodo Salida RF E

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TV

4x Salida RF

Entrada

Óptica

Equipo de Cabecera

OLT8000 E

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FT

TH

Puertos Gigabit

Ethernet

Placa PON para 2 puertos PON SPF

Puertos PON SFP

Equipos de Cliente

ONU Triple Play

4 x Datos

2 x Telefonía

Puerto PON

Televisión

Puerto RF

Eq

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EDFA Types

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EDFA Types

Micronodos P

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t WDM Technology

(extra attenuation )

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

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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

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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

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Convivencia de GPON/GEPON con RFoG

Convivencia de GPON/GEPON con HFC P

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Bu

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Muchas Gracias !!

juandominguez@tecnoredsa.com.ar