Évaluation FTTH - XPON

L'illustration suivante représente l'évaluation XPON.

Le tableau suivant explique les différentes méthodes d'évaluation XPON.

Mode multiplex Technologie typique
Method A TDM 40G TDM PON OFDM PON
Method B WDM PtP WDM
Method C TDM + WDM 40G TWDM PON NG-EPON

Après le développement de GPON, FSAAN et ITU-T ont commencé à travailler sur NG-PON avec les fonctionnalités suivantes -

  • Produit à faible coût
  • Grande capacité
  • Large couverture
  • Rétrocompatibilité

Les NG-PON sont divisés en deux phases par le FSAN en fonction de la demande et de la technologie actuelles des applications -

  • NG PON1- NGPON1 est rétrocompatible avec les ODN GPON hérités. NG-PON1 dispose d'un système 10G asymétrique avec une vitesse de 10G en aval / téléchargement et 2,5G en amont / téléchargement. Ce NG-PON1 est un système TDM PON amélioré de GPON.

  • NG PON2 - NGPON2 est une évaluation PON à long terme, qui peut prendre en charge et être déployée sur les nouveaux ODN.

Il existe de nombreuses façons de développer NG-PON2 contrairement à NG-PON1 pour améliorer le débit de bande passante de 10G à 40G -

  • Utilisation de la technologie TDM identique à celle utilisée pour NG-PON1.

  • WDM PON (Utilisation du multiplexage par répartition en longueur d'onde grossière (CWDM) ou du multiplexage par répartition en longueur d'onde dense (DWDM).

  • ODSM PON (TDMA + WDMA).

  • OCDMA PON (utilisant la technologie CDMA).

  • O-OFDMA PON (utilisant la technologie FDMA).

Coexistence - NG-PON1

La principale caractéristique de NG-PON1 est de fournir une bande passante plus élevée que GPON en même temps. Il doit être rétrocompatible avec le réseau GPON existant, ce qui réduira le coût de l'opérateur. Ce NG-PON défini par le FSAN et l'UIT-T est appeléXG-PON1.

Le FSAN et l'UIT-T ont défini les débits de données suivants pour XG-PON1 -

  • Débit de données en aval - 10G
  • Débit de données en amont - 2,5 G

Le débit de données en amont de 2,5G est deux fois le débit de données en amont de GPON. Outre tous les éléments de GPON, l'ODN (réseau de distribution optique) peut être réutilisé dans le réseau XG-PON1.

En ajoutant uniquement une carte en aval 10G dans le GPON OLT existant, le GPON a été amélioré en XG-PON1.

Architecture de réseau et coexistence

Comme décrit ci-dessus, XG-PON1 est une amélioration du GPON existant qui peut prendre en charge différents déploiements GPON tels que -

  • Architecture point à multipoint (P2MP) de GPON
  • Fibre jusqu'à la maison (FTTH)
  • Fibre à la cellule (FTTCell)
  • Fibre jusqu'au bâtiment (FTTB)
  • Fibre jusqu'au trottoir (FTTCurb)
  • Fibre vers l'armoire (FTTCabinet)

L'illustration suivante montre les différents déploiements GPON, qui peuvent être encore améliorés avec XG-PON1 -

En règle générale, il existe deux types de déploiements -

  • Déploiement sur le terrain vert
  • Déploiement sur le terrain brun

Le champ vert est utilisé lorsqu'un nouveau déploiement complet est requis, tandis que dans le déploiement Brownfield, l'infrastructure existante sera utilisée. Ainsi, pour les déploiements Brown Field (uniquement du réseau GPON), XG-PON1 peut être utilisé. Dans le cas où le réseau cuivre doit être remplacé par le réseau fibre, il sera alors considéré dans le cadre du Green Field Network, car le réseau existant sera complètement remplacé par le nouveau réseau.

Couche physique

Les spécifications de la couche physique pour XG-PON1 ont été frisées en octobre 2009 et publiées en mars 2010 par l'UIT-T. La longueur d'onde en aval de 1575-1580 nm est sélectionnée par le FSAN. Bande C. La bande L et la bande O ont été comparées dans la sélection de la longueur d'onde en amont, mais la bande C a été éliminée en raison du chevauchement avec les canaux vidéo RF. Comme, une protection de bande suffisante n'était pas disponible sur la bande L et pour cette raison, la même chose a également été éliminée et toute comparaison en ce qui concerne les avantages et les inconvénients de la bande O a été choisie parce que O + a une exigence plus élevée sur les filtres.

Article Caractéristiques
Fibre optique UIT-T G.652
Plan de longueur d'onde en amont 1260 à 1280 nm
Plan de longueur d'onde en aval 1575 à 1580 nm
Budget de puissance

XG-PON1: 14 à 29 dB

XG-PON2: 16 à 31 dB
Débit de données

En amont: 2,48832 Gbit / s

En aval: 9,95328 Gbit / s
Portée physique maximale 20 km
Portée logique maximale À 60 km

Comme indiqué dans le tableau ci-dessus, le débit en aval de XG-PON1 est de 10 Gbit / s avec un débit de données de 9,5328 Gbit / s pour conserver la cohérence avec les débits ITU-T typiques, ce qui est différent de IEEE 10GE-PON, qui est de 10,3125 Gbit / s.

HTC Layer

La couche de transmission (TC Layer) est connue sous le nom de couche de convergence de transmission XGTC (XG-PON1), qui optimise le mécanisme de traitement de base. La couche de convergence de transmission améliore la structure de trame, le mécanisme d'activation et le DBA.

L'amélioration de la structure de trame XG-PON1 consiste à aligner la conception de trame et de champ avec les limites de mot en faisant correspondre le taux de XG-PON1. Le mécanisme DBA est plus flexible avec la mise à niveau, tandis que le mécanisme d'activation suit le même principe que GPON.

Les deux caractéristiques importantes des couches XGTC sont:

  • Economie d'énergie
  • Security

Le cryptage des données était une fonctionnalité facultative dans GPON, alors que dans xG-PON1, il existe trois méthodes d'authentification:

  • Le premier est basé sur l'ID d'enregistrement (ID logique)

  • Le second est basé sur les canaux OMCI (hérités de GPON)

  • Le troisième est basé sur les protocoles IEEE 802.1x, qui est un nouveau schéma d'authentification bidirectionnelle.

Le chiffrement en amont et le chiffrement multidiffusion en aval sont également fournis sur la couche XGTC.

Gestion et configuration

Pour la gestion et la configuration, la recommandation ITU-T (G.984.4) a été adoptée dans XG-PON1, qui est également rétrocompatible avec le GPON. Comme GPON utilise la technologie OMCI pour la gestion et la configuration, de même XG-PON1 en utilise plus ou moins 90% avec des changements mineurs dans l'UIT-T (G.984.4).

Dans les deux cas (pour GPON et XG-PON1) où la technologie de couche inférieure est adoptée n'est pas une grande préoccupation en ce qui concerne le service. Le facteur important est de configurer le canal de couche 2 pour une bonne transmission des données de service. Toutes les configurations L2 du côté réseau au côté utilisateur sont couvertes par le modèle OMCI L2.

Le modèle OMCI L2 est utilisé pour les deux technologies, c'est-à-dire GPON et XG-PON1, car la définition du côté réseau et du côté utilisateur est la même pour les deux technologies.

Interopérabilité

La partie la plus impressionnante de GPON et XG-PON1 est l'interopérabilité. XG-PON1 est rétrocompatible avec GPON, en d'autres termes, un ONT / ONU connecté avec GPON OLT peut également fonctionner avec XG-PON1 OLT. Un groupe a été créé en 2008 par la FSAN, connue sous le nom d'OISG (OMSI Implementation Study Group).

Ce groupe a été limité à l'étude des recommandations (G.984.4) pour l'interopérabilité OMCI pour la gestion ONT et le canal de contrôle (OMCC), la gestion de la qualité de service, la configuration de multidiffusion, les mises à jour de version S / W et la configuration L2. Le numéro officiel de [G.984.4] est [UIT-T G.impl984.4] et est également appelé guide d'implémentation OMCI.

WDM-PON

L'illustration suivante concerne le WDM-PON, qui montre également un tableau de réseaux de guides d'ondes (AWG). Ceux-ci sont utilisés pour la longueur d'onde MUX et DEMUX.

P2MP WDM-PON

En WDM-PON, une longueur d'onde différente est requise pour différents ONT. Chaque ONT obtient une longueur d'onde exclusive et bénéficie des ressources de bande passante de la longueur d'onde. En d'autres termes, WDM-PON fonctionne sur une logiquePoint-to-Multi Point (P2MP) topologie.

Dans le WDM-PON, AWG doit être entre OLT et ONT. Chaque port de l'AWG dépend de la longueur d'onde et l'émetteur-récepteur optique sur chaque ONT transmet des signaux optiques dans une longueur d'onde spécifiée déterminée par le port sur l'AWG.

Dans la technologie WDM, les émetteurs-récepteurs avec des longueurs d'onde spécifiées sont appelés colored optical transceivers et l'émetteur-récepteur, qui peut être utilisé pour n'importe quelle longueur d'onde, est appelé colorless transceiver. L'utilisation d'émetteurs-récepteurs optiques colorés est complexe, dont le service de traitement fournit et conçoit le stockage.

Les composants AWG sont sensibles à la température pour cette raison, il existe certains défis pour WDMPON quant à la cohérence en temps réel entre la longueur d'onde des émetteurs-récepteurs optiques et le port AWG de connexion et entre les longueurs d'onde du port sur l'AWG local (au CO) et le port sur l'AWG distant.

ODSM-PON

Dans ODSM-PON, le réseau reste inchangé du CO vers les locaux de l'utilisateur, sauf un changement, qui est un séparateur WDM actif. Un séparateur WDM sera placé entre OLT et ONT en remplacement du séparateur passif. Dans ODSM-PON, l'aval adopte WDM, signifie que les données vers ONT utilisent différentes longueurs d'onde pour différents ONT et en amont, ODSN-PON adopte les technologies dynamiques TDMA + WDMA.

Normes XGPON

Le tableau suivant décrit les normes XGPON.

Temps de libération Version
G.987 2010.01 1.0
2010.10 2.0
2012.06 3.0
G.987.1 2010.01 1.0
G.987.1Amd1 2012.04 1.0amd1
G.987.2 2010.01 1.0
2010.10 2.0
G.987.2Amd1 2012.02 2.0amd1
G.987.3 2010.10 1.0
G.987.3Amd1 2012.06 1.0amd1
G.988 2010.10 1.0
G.988Amd1 2011.04 1.0amd1
G.988Amd2 2012.04 1.0amd2

GPON - Normes ITU et FSAN en 2005, conformité aux normes de la série G.984 ×.

NGPON1 −

  • Les normes G.987 / G.988 XGPON ont été publiées en 2011.

  • Il a standardisé le XGPON avec 2,5 Gbps en amont / 10 Gbps en aval.

  • GPON et XGPON utilisent des longueurs d'onde différentes pour coexister dans un même réseau.

NGPON2 −

  • N'envisagez pas d'être compatible avec le réseau ODN existant, un standard plus ouvert de la technologie PON.

  • Maintenant, concentrez-vous sur WDM PON et 40G PON.

Principales caractéristiques du XG-PON1

Le tableau suivant décrit les principales fonctionnalités de XG-PON1.

Article Exigence Remarque
Vitesse en aval (DS) Nominal 10 Gbit / s
Vitesse en amont (US) Nominal 2,5 Gbit / s XG-PON avec une vitesse US de 10 Gbit / s est désigné par XGPON2. C'est pour une étude future.
Méthode de multiplexage TDM (DS) / TDMA (États-Unis)
Budget de perte 29 dB et 31 dB (classes nominales) La classe prolongée est pour une étude future.
Rapport de division Au moins 1:64 (1: 256 ou plus dans la couche logique)
Distance de fibre 20 km (60 km ou plus de distance logique)
Coexistence Avec GPON (1310/1490 nm) Avec RF-Video (1550 nm)

Classe de puissance optique XG-PON

Le tableau suivant décrit la perte minimale et maximale de la classe de puissance optique XG-PON.

Classe 'Nominal1' (classe N1) Classe 'Nominal2' (classe N2) Classe 'Extended1' (classe E1) Classe 'Extended2' (classe E2)
Perte minimale 14 dB 16 dB 18 dB 20 dB
Perte maximale 29 dB 31 dB 33 dB 35 dB