Vista geral da tecnologia de EPON
História em redes do acesso
As redes do acesso são parte de uma rede de telecomunicações que conectam usuários a seus fornecedores. Foram feitos historicamente fora dos fios de cobre torcidos para o acesso do telefone. Estes fornecedores são sabidos como “Telco”. Um outro tipo de tecnologia do acesso é o serviço que é entregado através de um cabo coaxial, tevê da televisão por cabo era o único serviço ofereceu nos primeiros dias.
Ao longo do tempo a rede do acesso tornou-se capaz de entregar outros serviços, como dados, o vídeo, e a voz de alta velocidade.
- Isto criou a necessidade para mais largura de banda. As tecnologias como xDSL para os Telco ou o DOCSIS 3,0 e 3,1 no mundo do cabo aumentaram a largura de banda ao longo dos anos, mantendo as redes existentes vivas. De qualquer maneira, estas tecnologias não são bastante para entregar hoje o serviço de multigigabit/s aos subscritores residenciais e comerciais.
Fibra ao salvamento!
Ao contrário dos pares de cobre torcidos ou do cabo coaxial, a fibra ótica é capaz de entregar hoje 10Gbps simétrico dos dados, da voz, e dos serviços video nas distâncias iguais ou além de 20 quilômetros de um lugar central a um subscritor.
- Isto é sabido como a fibra ao serviço de x (FTTx), onde x = casa, negócio, locais, fibra etc. pode ser distribuído na rede de acesso local usando uma topologia (P2MP) ponto a ponto (P2P) ou point-to-multipoint, com as corridas dedicadas da fibra do CUBO a cada utilizador final (subscritor). Uma maneira eficaz na redução de custos de entregar o serviço de FTTH é com o uso das redes óticas passivas (PON).
Que é exatamente um PON?
Definição de PON (rede ótica passiva)
– É uma point-to-multipoint, arquitetura de rede dos Fibra-à--locais (FTTP).
– É chamado porque os divisores óticos unpowered são usados para permitir uma única fibra ótica de servir os locais múltiplos, tipicamente 16-128 “passivo”.
– Consiste na linha ótica terminais (OLT), e em unidades óticas de mais de uma rede (responsabilidade) e conectado através da rede de distribuição ótica (ODN).
– O ODN é uma rede ótica do acesso sem nenhuns dispositivos eletrónicos ativos entre OLT e ONU.
Componentes em uma rede de PON
Tecnologias de PON
Os grupos padrão diferentes criaram padrões diferentes de PON:
Que é EPON?
• EPON (rede ótica passiva dos ethernet) foi escolhido inicialmente por MSOs como a arquitetura preferida de PON baseada em diversos fatores de nível elevado:
– Protocolo simples baseado nos ethernet que quadro em vez da especificação mais cara e mais complicada de GPON (ATM) que afeta a fixação do preço futura
– O impulso já fez para um modelo baseado DOCSIS do abastecimento
– a especificação 10G foi terminada em 2009, com hoje disponível do produto
• Em colaboração com CableLabs, MSO passaram os anos 5+ que trabalham com vendedores de contribuição para desenvolver especificações para o abastecimento de DOCSIS de EPON (DPoE). DPoE centra-se sobre os seguintes conceitos:
– interoperabilidade do Multi-vendedor
– Funcionalidade dos serviços dos ethernet do metro para serviços comerciais
– Serviço residencial de Multigigabit IP/HSD
– Capaz de milhões do abastecimento de dispositivos
– Uso de sistemas de back office existentes de MSO
• As velocidades simplificadas da rede do abastecimento e do acesso de 10Gbps são diferenciadores chaves para MSOs contra prestadores de serviços existentes e novos.
• Minimiza o desenvolvimento da fibra e o número de transceptores no campo comparado a CWDM (mais baixo CAPEX).
• Nenhuns dispositivos ativos no campo (mais baixo OPEX).
EPON como a arquitetura universal do acesso da fibra
• Todos os tipos de serviço
– Residencial
– Negócios
– Regresso celular
• Todas as configurações
– MDU/MTU
– FTTH
– FTTC/FTTN
• Todas as taxas de dados
– 1Gb/s (802.3ah 2004)
– 10/1 e 10/10 (802.3av 2009)
• Todos apoiaram no mesmos
• planta exterior (ODN)
Mapa rodoviário da tecnologia de EPON
Evolução padrão de EPON:
– 802.3ah: Especificação 1G/1G (2004)
– 802.3av: Especificação 10G/10G (2009)
– DPoEv1: Abastecimento de DOCSIS sobre EPON (2011)
– DPoEv2: (2012)
– SIEPON: Interoperabilidade do serviço nas redes passivas dos ethernet (2013)
– NG-EPON: IEEE já que trabalha na próxima geração EPON para velocidades de 40 ou de 100Gbps.
Componentes de EPON
Um sistema típico de EPON é composto de um OLT, diverso responsabilidade e um ODN.
– O OLT (linha ótica terminal) reside nos cubos do MSO, ou às vezes em um MDU, ele conecta a rede ótica do acesso ao núcleo. O OLTs pode ser um interruptor ou um router e conter relações de EPON. É o equivalente ótico de um CMTS.
– O ONU (unidade ótica da rede) é ficado situado no lugar do utilizador final (locais) do cliente, ele tem um transceptor ótico e proporciona serviços tais como a voz, os dados e o vídeo. É o equivalente ótico de um modem por cabo.
– O ODN (rede de distribuição ótica) conecta o OLT e o ONU. Em ODN um a fibra leva os sinais do DS e dos E.U. usando o WDM. As fibras são racharam então para servir a responsabilidade individual. O divisor ótico é um dispositivo passivo simples.
Comprimentos de onda de EPON US/DS
Um sistema de EPON usa a multiplexação de divisão de comprimento de onda (WDM) a fim conseguir uma comunicação em dois sentidos em uma única fibra.
Modelos das arquiteturas de EPON
- A topologia da árvore (a) é usada tipicamente em China, em E.U. e em Europa para residencial e em clientes empresa sem exigências da elasticidade da camada física
- A topologia de ônibus (b) é usada tipicamente em Japão (onde a maioria de fibra é distribuída no ônibus-tipo aéreo arquitetura)
- A topologia em anel (c) usou-se tipicamente para redes com superação alta (a proteção da árvore/tronco sob SIEPON)
- O protocolo de EPON trabalha em toda a arquitetura de ODN (rede de distribuição ótica)
Níveis de poder óticos
802.3ah (1Gig EPON)
Transceptores 1000BASE-PX20
OLT:
• Comprimento de onda de TX: 1480 a 1500nm
• TX: +2 a +7dBm
• RX: -6 a -27dBm
ONU:
• Comprimento de onda de TX: 1260 a 1360nm
• TX: -1 a +4dBm
• RX: -3 a -24dBm
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802.3av (10Gig EPON)
Transceptores 10GBASE-PR-D3
OLT:
• Comprimento de onda de TX: 1575 a 1580nm
• TX: +2 a +5dBm
• RX: -6 a -28dBm
ONU:
• Comprimento de onda de TX: 1260 a 1280nm
• TX: +4 a +9dBm
• RX: -10 a -28.5dBm
Tráfego a jusante
OLT transmite dados a cada ONU
• A responsabilidade recebe uma identificação lógica da relação (LLID) em cima do registro (pode ser mais de um LLID). Isto é similar a um modem por cabo que recebe um par dos fluxos do serviço (US/DS) em DOCSIS.
• Tráfego de ONU somente para a frente a seu próprio grupo de LLIDs ativo.
• Para transmitir dados a toda a responsabilidade o OLT usa TDM (a multiplexação de divisão de tempo)
Tráfego ascendente
• Durante o registro de ONU o OLT calcula o tempo de atraso (distância) de ONU e instrui-o para ajustar seus parâmetros da transmissão.
• Cada ONU transmite somente durante os intervalos de tempo atribuídos de OLT
• A transmissão de cada ONU chega no OLT sem colisões
• Para fornecer o acesso múltiplo a uma única relação da fibra para toda a responsabilidade conectada, a arquitetura do acesso múltiplo de divisão de tempo (TDMA) é executada para o canal ascendente