Teknologi gpon

Teknologi GPON

Teknologi GPON

Tujuan

Presentasi ini menjelaskan :

– Arsitektur GPON

– Karakteristik GPON

– Transmisi GPON

Teknologi GPON 3

Arsitektur GPON

Karakteristik GPON

Transmisi GPON

Teknologi GPON 4

ONT

Arsitektur GPON

Central Office

ONU

ONUONT

Optical Distribution Network

ONU

OLT

FTTB

FTTZ

FTTC FTTH

FTTT

Teknologi GPON 5

Arsitektur GPON

Secara umum, arsitektur GPON terdiri dari :OLT (Optical Line Termination)ODN (Optical Distribution Network)ONU / ONT (Optical Network Unit/ Optical Network Termination)

GPON merupakan teknologi jaringan akses yang mendukukng FTTX, seperti :

FTTH (Fiber to the Home)FTTM (Fiber to the MDU)FTTB (Fiber to the Building)FTTC (Fiber to the Cabinet)FTTT (Fiber to the Tower)FTTZ (Fiber to the Zone)

Teknologi GPON 6

Optical Line Termination (OLT)

Optical Line Termination (OLT) adalah

Sebuah perangkat yang menjadi titik akhir, yaitu root sebuah ODN , menerapkan protokol PON, seperti yang didefinisikan oleh [ITU-T G.984]. menyesuaikan PDU PON untuk interface layanan kearah Service Provider. OLT ini menyediakan fungsi manajemen dan pemeliharaan untuk ODN subtended dan ONU.

PONEthernetOLT

ODN

Sumber : ITU-T G.984.1

Teknologi GPON 7

Optical Distribution Network (ODN)

Optical Distribution Network (ODN). Dalam konteks PON,

Topologi pohon (tree) dari serat optik pada jaringan akses, dilengkapi dengan power splitter atau wavelength splitter, filter atau perangkat optik pasif yang lain.

ODN

OLT

ONT

ONU


Teknologi GPON 8

Optical Network Termination (ONT) Perangkat pelanggan tunggal sebagai titik akhir, yaitu sebagai leaf dari distribusi ODN, menerapkan protokol PON, menyesuaikan PDU PON untuk interface layanan, kearah pelanggan. ONT adalah sebuah kasus khusus dari suatu ONU.

PON EthernetONT

ODN


Teknologi GPON 9

Optical Network Unit (ONU)

Optical Network Unit (ONU) :Sebuah istilah umum yang menunjukkan perangkat yang mengakhiri salah satu dari endpoint atau titik akhir yang didistribusikan oleh ODN , menerapkan protokol PON, menyesuaikan PDU PON untuk interface layanan kearah pelanggan.Dalam beberapa konteks, sebuah ONU menyiratkan beberapa perangkat-pelanggan.

PON DSLONU

ODN


Teknologi GPON 1

0

Arsitektur GPON

Karakteristik GPON

Transmisi GPON

Teknologi GPON 1

1

Downstream 2.4 Gbps

Single fiber : 1480-1500 nmDua fiber : 1260-1360 nm

1260-1360 nm

Upstream : 1.2 / 2.4 Gbps

Arsitektur Umum GPON

Teknologi GPON 1

2

Karakteristik Umum GPON

Bit Rate GPON

GPON memberikan transmisi, dengan kombinasi : Upstream 1.2 Gbit/s dan downstream 2.4 Gbit/s ; atau Upstream 2.4 Gbit/s dan downstream 2.4 Gbit/s.

Sebagian besar, system GPON yang dikembangkan menggunakan transmisi upstream 1.2 Gbps.


Teknologi GPON 1

3


Panjang Gelombang

GPON dengan system single fiber, panjang gelombang yang digunakan untuk arah downstream adalah 1480-1500 nm sedangkan jika menggunakan system dua fiber, arah dowmstream beroperasi pada panjang gelombang 1260-1360 nm

Arah upstream, panjang gelombang yang digunakan berada pada range 1260-1360 nm


Teknologi GPON 1

4


Logical reachjarak yang dapat dicapai dari OLT ke ONU/ONT adalah 60 Km, tanpa memperhatikan batasan-batasan fisik.

Batasan Logical reach ditentukan oleh protocol yang bersangkutan (contoh : ranging protocol) dan differential reach (jarak antara ONU tedekat dengan dan yang terjauh)

Physical reach jarak yang dapat dicapai antara ONU/ONT dengan OLT, terdapat dua opsi, yaitu 10 km dan 20 km. Hal ini diasumsikan bahwa jarak maksimum 10 km digunakan untuk ONU yang membutuhkan bit rate tinggi, seperti 1,25 Gbps atau lebih.

Physical reach dibatasi dari optical budget.


Teknologi GPON 1

5


Differential fibre distance : Maximum : 20 km

Maximum mean signal transfer delay : maksimum yang ditoleransi 1.5 ms

Split ratio : Realistis : 1:64Antisipasi : 1:128

Traffic type :hanya digital


Teknologi GPON 1

6

Bahasan

Arsitektur GPON

Karakteristik GPON

Transmisi GPON

Teknologi GPON 1

7

OMCI GEM ClientATM Client

G-PON Physical Media Dependent (GPM) layer

GTC Framing Sub-layer

OMCI Adapter

ATM TC Adapter GEM TC Adapter DBA Control

PLOAM

TC adaptation sub-layer

G-PON Transmission Convergence (GTC) layer

Arsitektur Teknologi GPON

Sumber :

ATM : Asynchronous Transfer Mode

Teknologi GPON 1

8

Fitur Multi Service pada Sistem GPON

Sumber :

Teknologi GPON 1

9

Frame GPON (1/2)

Konsep Frame didalam GPON (ITU.T G.984.3)

User Frame : sebuah Service Data Unit (SDU) dari GTC Layer, biasanya merupakan sebuah frame ethernet

GEM Frame : sebuah Protocol Data Unit (PDU) dari frame sublayer GTC yang berisi sebuah header GEM 5-byte dan Payload GEM yang panjangnya bervariasi.

Downstream GTC Frame : interval 125 μs dengan batasan yang jelas dan fixed, format data berulang berisi header GTC (Field PCBd) dan Payload GTC.

Upstream GTC Frame

Teknologi GPON 2

0

Frame GPON (2/2)

Sumber :

Frame GEM

Frame Ethernet

Frame Upstream GPON

Frame Downstream GPON

Teknologi GPON 2

1

GPON Encapsulation Method

GPON encapsulation method (GEM) adalah satu-satunya skema transport data yang dispesifikasikan didalam G-PON transmission convergence layer.

GEM menyediakan sebuah connection-oriented, mekanisme framing variable-length untuk transport dari layanan data melalui passive optical network (PON) dan tidak tergantung pada jenis interface service node pada OLT serta jenis interface UNI pada ONU.

Teknologi GPON 2

2

Protocol Layer 2 pada Interface (1/2)

GEM digunakan antara OLT dengan ONU/ONT

Protocol uplink, tergantung spesifikasi perangkat.

SNI : Service network InterfaceUNI : User Nerwork Interface

Teknologi GPON 2

3

Protocol Layer 2 pada Interface (2/2)

Protocol yang digunakan pada UNI (User Network Interface), tergantung pada spesifikasi perangkat (ONU/ONT)

Contoh pada ONU F660 :

ONU F660 mempunyai interface Fast Ethernet, dengan kata lain menggunakan protocol ethernet. dengan demikian, ONU F660 mempunyai fungsi mengubah format GEM (GPON Encapsulation Method) menjadi Ethernet.

ONU F660 juga mempunyai interface pots (telepon analog/connector RJ11). Dalam hal ini, F660 berfungsi sebagai access gateway yang mengubah format IP menjadi analog.

Teknologi GPON 2

4

GPON Downstream Dataflow

Pada arah downstream, data dikirim secara broadcast.

ONU memfilter data.

Splitter

21N

PCBd

21 NPCBd 21 NPCBd

21N

PCBd

OLT

ONU1

ONU2

ONUN

1

2

N

User1

User2

User N

PCBd: Physical control block downstream

Sumber :

Teknologi GPON 2

5

GPON Upstream Dataflow

Pada arah upstream, data dikirim secara TDM (Time Division Multiplexing)

Splitter

N

21 N 2

1

OLT

ONU1

ONU2

ONUn

1

2

N

User1

User2

Usern

Sumber :

Teknologi GPON 2

6

GPON Upstream Dataflow

Sebuah frame GTC upstream mempunyai panjang 125µs.

Setiap ONU akan memberikan identitas datanya didalam header masing masing

Payload dapat berupa ATM, GEM atau DBA (Dynamic Bandwidth Allocation)

PLOAMuPLOu DBRuPLSu Payload

21 N 21 N 21 N

Upstream frame 125µs

ATM upstream payload

GEM upstream payload

DBA upstream payload

Sumber :

Teknologi GPON 2

7

GPON Downstream Dataflow

Sebuah frame GTC downstream mempunyai panjang 125 µs.

PCBD merupakan header sebuah frame.

Payload (data) dapat berupa cell ATM atau TDM dan data fragment over GEM

PCBd: Physical control block downstream

125µs

Pure ATM cells section

TDM & data fragments over GEM section

Psync4bytes

Ident4bytes

Plend4bytes

BwmapN*8bytes

PLOAMd13bytes

BIP1bytes

Plend4bytes

21 NPCBd 21 NPCBd 21 NPCBd

Sumber :

Teknologi GPON 2

8

GPON Encapsulation

Data IP dienkapsulasi didalam frame ethernet, kemudian dienkapsulasi dalam frame GEM.

Pada transmisi downstream, GEM diencapsulasi didalam frame downstream GTC

Pada transmisi downstream, GEM diencapsulasi didalam frame upstream GTC

EthernetEthernet

GEMGEM

GTCGTC

Eth FrameGEM

FrameGTC

Frame

Sumber :

Teknologi GPON 2

9

Ethernet over GEM

Inter packet gapInter packet gap

preamblepreamble

SFDSFD

DADA

SASA

Length TypeLength Type

MAC client dataMAC client data

EOFEOF

FCSFCS

PLIPLI

Port-IDPort-IDPTIPTI

GEM PayloadGEM Payload

CRCCRC

G.984.3

Paket ethernet Frame GEM

Teknologi GPON 3

0

GPON Encapsulation

GPON menggunakan enkapsulasi GTC/GEM

GPON kompatibel dengan arsitektur legacy ATM

Strukturnya relatif kompleks, melibatkan enkapsulasi dan dekapsulasi antara frame ethernet dan frame GEM/GTC

Melibatkan fragmentasi dan penggabungan.

Sumber :

Teknologi GPON 3

1

GPON Downstream Multiplexing

Sumber : G.394.3

Teknologi GPON 3

2

Downstream multiplexing

Pada arah downstream (yaitu dari OLT menuju ONT), fungsi trafik multiplexing dipusatkan di OLT.

OLT memultiplex frame GEM kedalam media transmisi menggunakan GEM Port ID sebagai kunci untuk mengidentifikasi frame-frame GEM yang termasuk kedalam koneksi-koneksi logik arah downstream.

Setiap ONU mem-filter frame-frame GEM downstream berdasarkan pada identitas GEM port nya yang menjadi milik ONU tersebut

Teknologi GPON 3

3

GPON Upstream Multiplexing

Sumber : G.394.3

Teknologi GPON 3

4

Pada arah upstream, fungsi traffc multiplexing didistribusikan ke ONU. OLT memberikan kesempatan transmisi upstream atau bandwidth allocations , ke entitas traffic bearing dalam subtending ONU.

Entitas traffic bearing ONU, yaitu penerima dari alokasi bandwidth upstream diidentifikasi oleh allocation ID nya (Alloc-ID).

Alokasi bandwidth untuk Alloc-ID yang berbeda, dimultiplex didalam waktu yang spesifik oleh OLT didalam bandwidth maps pada transmisi downstream.

Didalam setiap alokasi bandwidth, ONU menggunakan GEM Port-ID sebagai kunci untuk mengidentifikasi frame-frame GEM yang termasuk kedalam koneksi logik upstream.

Upstream Multiplexing

Teknologi GPON 3

5

Referensi

ITU-T G.984.1, Gigabit-capable passive optical networks (GPON): General characteristics

ITU.T G.984.3, Gigabit-capable Passive Optical Networks (G-PON): Transmission convergence layer specification

www.rad.com : passive optical network

GPON Technology Introduction, ZTE University