Recomendación G-984-1

Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales

(G.984.1)

Autor: Aitor Morales HernándezAsignatura: Redes de Nueva Generación

Alicante, 16 de marzo de 2015

Máster Universitario en Ingeniería de Telecomunicación

2Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (G.984.1)

1. Introducción

2. Definiciones básicas

3. Arquitectura de la red de acceso óptico

4. Características generales

5. Bibliografía

Índice


1. Introducción




5. Bibliografía

Índice

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1. Introducción

Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (G.984.1)

Fibra Óptica

Ventajas Inconvenientes

• Gran ancho de banda• Elevadas velocidades de transmsión• Baja tasa de error de bits [BER ≈ 10^(-10)]• Baja atenuación [0.2 dB en λ = 1550 nm]• Ligera• Resiste interferencias electromagnéticas• Aislamiento eléctrico• …

• Difícil conexión y acoplamiento entre fibras• Dificultad en la reparación• Elevados costes en su despliegue

Guía de onda con forma de hilo muy fino (fabricado con vidrio o materiales pláticos) que es utilizado como medio de transmisión para redes de datos en la que la información es enviada en forma de pulsos de luz

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1. Introducción


PON ≡ Red Óptica Pasiva (Passive Optical Network)

Red óptica que permite eliminar todos los componentes activos existentes entre la red, introduciendo en su lugar componentes ópticos pasivos (splitters)

Splitter ≡ Dispositivo que divide/combina

señales de fibra óptica

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1. Introducción


Estándares en redes PON

• APON (Asynchronous Transfer Mode PON)• BPON (Broadband PON)

UIT-T G.983

• GPON (Gigabit-capable PON)

UIT-T G.984

• EPON (Ethernet PON)

IEEE 802.3

• 10G-EPON

IEEE 802.3avUIT-T G.984

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1. Introducción


Serie G

• Sistemas y medios de transmisión• Sistemas y redes digitales

G.900 – G.999

Secciones digitales y Sistemas digitales de línea

G.980 – G.989

Sistemas de línea óptica para redes de acceso y redes locales

G.984

Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits (GPON)

G.984.1

• Características generales (GPON)

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1. Introducción


¿Objetivos de esta

recomendación?

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1. Introducción


Describir una red de acceso de fibra óptica

Con capacidades superiores a 1 Gbps en descarga (GPON)

Describir características generales según la necesidad de los operadores

Asegurar la compatibilidad con las redes PON existentes

¿?¿?¿?¿?


1. Introducción




5. Bibliografía

Índice


1. Introducción




5. Bibliografía

Índice

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Interfaz de nodo de servicio (SNI – Service Node Interface)

Interfaz que une la red de acceso y el nodo de servicio. Puede existir una única red de acceso a la que se conecten múltiples servicios a través de este interfaz.

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Interfaz usuario – red (UNI – User Network interface)

Interfaz que une la red de acceso con la red interna del usuario. Una misma red de acceso puede proporcionar un servicio a diferentes tipos de terminales de usuario.

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Red de acceso óptico (OAN – Optical Access Network)

Red óptica desplegada que une a los usuarios con los nodos finales de los operadores

Medio de transmisión óptica entre la OLT y los usuarios (ONU/ONT)

Red de distribución óptica (ODN – Optical Distribution Network)

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Terminación de línea óptica (OLT – Optical Line Terminal)

Interfaz del operador del lado de la red de acceso óptica que está conectado a una o varias ODN.

Unidad de red óptica (ONU – Optical Network Unit)

Interfaz del usuario de red de acceso óptico, conectado a la red de distribución óptica que transforma las señales ópticas de entrada en señales eléctricas.

Terminación de red óptica (ONT – Optical Network Terminal)

Es un caso especial de ONU que para redes FTTH y FTTB

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Retardo medio de transferencia de la señal

Retardo entre SIN y UNI, que debe cumplir unos requisitos según la recomendación

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Alcance lógico

Distancia máxima alcanzable por un determinado sistema de transmisión (no depende de la potencia)

Depende de los parámetros físicos de la Fibra Óptica

Alcance físico

Distancia máxima alcanzable por un determinado sistema de transmisión (sí depende de la potencia)

Depende de la tecnología actual del mercado

Distancia de fibra diferencial

Diferencia de distancia entre la ONU/ONT más próxima y la más distante

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1. Introducción




5. Bibliografía

Índice


1. Introducción




5. Bibliografía

Índice

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a. FFTB

i. Para MDU

ii. Para empresas

b. FTTC y FFTCab

c. FTTH


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FTTB (Fiber to the Building)

FTTB para MDU (Unidades Multivivienda) FTTB para empresas

Servicios asimétricosDifusión digital, VoD, descarga de ficheros,…

Servicios simétricosDifusión de contenidos, correo electrónico, intercambio de ficheros, juegos en línea, cursos a distancia, telemedicina,…

Servicio telefónico ordinario y RDSI

Servicios simétricosProgramas informáticos de grupo, difusión de contenidos, correo electrónico, intercambio de ficheros,…


Línea privada con distintas velocidades

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FTTC (Fiber to the Curb/Cabinet)

Servicios asimétricosDifusión digital, VoD, descarga de ficheros…

Servicios simétricosDifusión de contenidos, correo electrónico, intercambio de ficheros, cursos a distancia, telemedicina, juegos en línea…


Red de retroceso xDSL

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FTTH (Fiber to the Home)

Servicios asimétricosDifusión digital, VoD, descarga de ficheros…

Servicios simétricosDifusión de contenidos, correo electrónico, intercambio de ficheros, cursos a distancia, telemedicina, juegos en línea…



1. Introducción




5. Bibliografía

Índice


1. Introducción




5. Bibliografía

Índice

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a. Serviciosb. Interfaz UNI e interfaz SINc. Velocidad binariad. Alcance lógicoe. Alcance físicof. Distancia de fibra diferencialg. Retardo medio máximoh. Relación de divisióni. Superposición de serviciosj. Seguridadk. Protección en la sección PON

i. Tipos de conmutaciónii. Posibles configuraciones dúplexiii. Requisitos


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• Capacidad de soportar todos los servicios existentes y servicios en desarrollo

a) Servicios

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b) Interfaz usuario-red (UNI) e interfaz nodo de servicio (SNI)

• Dependerá de los servicios ofrecidos por el operador

UNI Interfaz Física Servicio

10BASE-T - Ethernet

100BASE-TX - Ethernet

1000BASE-T - Ethernet

Rec. UIT-T I.430 - RDSI (BRI)

Rec. UIT-T I.431 - RDSI (PRI), T1, ATM

Rec. UIT-T G.703 PDH DS3, ATM, E1, E3

Rec. UIT-T I.432.5 I. Metálica 25 Mbps ATM

Rec. UIT-T G.957 STM-1,4 ATM

ANSI T1.102 T1.107 PDH DS3, T1

SNI Interfaz Física Servicio

1000BASE-T - Ethernet

Rec. UIT-T G.965 V5.2 POTS, RDSI (BRI) (PRI)

Rec. UIT-T G.703 PDH DS3, ATM, E1, E3

Rec. UIT-T G.957 STM-1,4,16 ATM, E1

ANSI T1.107 PDH DS3, T1

ANSI T1.105.06 T1.117 OC3, OC12 DS3, ATM, T1

La GPON soporta muchos otros servicios

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c) Velocidad binaria

Vel. Descarga Vel. Subida Vel. Descarga Vel. Subida

1,2 Gbps

155 Mbps

2,4 Gbps

155 Mbps

622 Mbps 622 Mbps

1,2 Gbps 1,2 Gbps

--- 2,4 Gbps

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d) Alcance lógico

e) Alcance físico (Nota) f) Distancia de fibra diferencial

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g) Retardo medio

≤ 1.5 ms

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h) Relación de división

1:128

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i) Superposición de servicios

Transmisión a distintas λ’s para ofrecer mejores servicios al abonado

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j) Seguridad

• Evitar que un usuario puedan decodificar fácilmente datos en sentido descendente de otro usuario

• Evitar que un usuario se haga pasar por otro usuario u otro ONT/ONU

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k) Protección de la sección PON

Se mostrarán algunas posibles configuraciones dúplex para actuación en caso de fallos en la red PON, así como sus correspondientes requisitos

k.i) Tipos de conmutación

Conmutación automática Conmutación forzada

Se activa cuando detecta una avería (BER > BERmax)

• Pérdida de señal• Pérdida de trama• Degradación de señal

Se activa con actuaciones de un operario:

• Reencaminamiento de la F.O.• Sustitución de la F.O.

Trama OAM ≡ Operación, Administración y Mantenimiento

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k.ii) Posibles configuraciones dúplex

(a) Sistema de fibras dúplex

Sólo se duplican las fibras ópticas, pero no las ONU y OLT

Durante el tiempo de conmutación entre fibras, hay pérdida de señal

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(b) Sistema dúplex únicamente en OLT

Se duplica la OLT

Durante el tiempo de conmutación entre OLT’s, hay pérdida de señal

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(c) Sistema dúplex completo (en OLT y ONU)

• Se duplica OLT y ONU’s

• Mayor coste por necesidad de mayor cantidad de equipos

• Alta fiabilidad ≡ Recuperación posible en cualquier punto

• Conmutación sin perturbaciones

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(d) Sistema dúplex parcial

• Dúplex parcial para ONU’s

• Pueden existir ONU’s no duplicadas

• Durante el tiempo de conmutación entre OLT’s, hay pérdida de señal

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k.iii) Requisitos

• Implementación totalmente opcional

• En cualquier caso:o Debe ser posible conmutación automática y forzadao Deben poder implementarse todas las configuraciones

• Responsabilidad de la función OAM

• Después de conmutar deben conservarse todas las conexiones entre nodo de servicio y equipo terminal


1. Introducción




5. Bibliografía

Índice


1. Introducción




5. Bibliografía

Índice

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5. Bibliografía


[1] Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (Rec. UIT-T G.984.1)

[2] GPON: Introducción y conceptos generales (Adolfo García Yagüe – TELNET)

[3] Redes GPON (Ing. Luis Mancero)

[4] Servicios avanzados de telecomunicación (María Carmen España Boquera)

[5] Red óptica pasiva (Wikipedia)

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