Introdução ao Conhecimento de Rede Óptica Passiva (PON)

Introdução ao Conhecimento de Rede Óptica Passiva (PON)

Uma Rede Óptica Passiva (PON) é um sistema que transmite todos ou a maioria dos cabos de fibra e sinais para os usuários finais. Dependendo de onde o terminal PON está localizado, o sistema pode ser descrito como fibra-a-meio-fio (FTTC), fibra-to-the-building (FTTB) ou fibra-a-casa (FTTH).

A rede de distribuição óptica não contém nenhum dispositivo eletrônico e fonte de alimentação eletrônica, o divisor ODN consiste de componentes passivos e outros componentes não requerem dispositivos eletrônicos ativos caros. Uma rede ótica passiva inclui um terminal de linha ótica (OLT) instalado em uma estação de controle central e um conjunto de unidades de rede ótica (ONUs) instaladas no lado do cliente. A Rede de Distribuição Óptica (ODN) entre a OLT e a ONU contém fibras ópticas, bem como divisores ópticos passivos ou acopladores.

A estrutura do sistema PON é composta principalmente por um Terminal de Linha Ótica (OLT) no escritório da caixa, uma Rede de Distribuição Ótica (ODN) incluindo componentes ópticos passivos, uma ONU (Optical Network Unit / ONT (Optical Network Terminal)). é que o ONT está localizado diretamente no lado do usuário, e há outras redes entre a ONU e o usuário, como Ethernet) e o sistema de gerenciamento de elementos de rede (EMS), e geralmente adota topologia de árvore ponto-a-multiponto.

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Introdução

A fibra é tão barata e fácil de usar, então o FTTx (Fiber To The X, acesso de fibra) como uma nova geração de soluções de banda larga é amplamente utilizado para fornecer aos usuários uma plataforma de acesso de banda larga e serviço completo. O FTTH (fibra para o lar, FTTH, a fibra está diretamente ligado à casa do usuário) também é conhecido como a melhor rede transparente de negócios, é a melhor maneira de desenvolvimento de rede de acesso.

O FTTx é como trabalhar? Em muitos tipos de esquemas, o modo de acesso óptico P2P PON (Rede Óptica Passiva, rede óptica passiva) é a melhor escolha. PON é uma rede de distribuição óptica (ODN) que é aplicada a uma rede de acesso, uma OLT e uma pluralidade de dispositivos clientes (ONU / ONT) através de cabos ópticos passivos, divisores / combinadores ópticos, etc., rede conectada. Como mostrado à direita.

• OLT (terminal de linha óptica, terminal de linha óptica)
•  ONU (unidade de rede óptica, unidade de rede óptica)
•  ONT (terminal de rede óptica, terminal de rede óptica)
•  ODN (rede de distribuição óptica, rede de distribuição óptica)

Tanto a ONU quanto o ONT pertencem ao equipamento do usuário. A diferença entre eles é que o ONT está localizado diretamente no lado do usuário, e existem outras redes entre a ONU e o usuário, como a Ethernet.

O ponto chave de “passivo” é que o ODN entre a OLT e a ONU é uma rede de acesso ótico sem nenhum equipamento eletrônico ativo. Devido a esse recurso “passivo”, a rede puramente PON pode evitar eletromagnética. Efeitos de interferência e relâmpagos reduzem as taxas de falha de linha e de dispositivo externo, melhoram a confiabilidade do sistema e reduzem os custos de manutenção.

A tecnologia PON começou a se desenvolver na década de 1990, a ITU (International Telecommunication Union) começou a partir da APON (155 M), desenvolveu a BPON (622 M) e a GPON (2.5 G); Enquanto isso, neste século, devido à ampla aplicação da tecnologia Ethernet, o IEEE também desenvolveu a tecnologia EPON na tecnologia Ethernet. Atualmente, as tecnologias PON para acesso em banda larga incluem principalmente EPON e GPON , e as duas adotam padrões diferentes. O desenvolvimento futuro é maior largura de banda, como a tecnologia EPON / GPON desenvolveu 10G EPON / 10G GPON, a largura de banda foi uma atualização maior.

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Recursos PON

A complexidade da PON está na tecnologia de processamento de sinais. Na direção downlink, o switch envia o sinal é transmitido para todos os usuários. Na direcção da ligação ascendente, cada ONU deve utilizar alguns tipos de protocolos de acesso múltiplo, tais como protocolos TDMA (Acesso Múltiplo por Divisão de Tempo), para completar o acesso à informação do canal de transmissão partilhada. Atualmente, as tecnologias PON de acesso de banda larga são: EPON e GPON.

Padrões PON

•  ITU-T G.983
APON (Rede Óptica Passiva), este é o primeiro padrão de rede ótica passiva, que é baseado em ATM e é usado principalmente em aplicações comerciais. BPON (Rede Óptica Passiva de Banda Larga), Este é um padrão baseado em APON que adiciona suporte para WDM , alocação de largura de banda de uplink dinâmica e de alta velocidade e resistência. A BPON também criou um padrão de interface de gerenciamento OMCI, autorizado entre a rede de fornecedores híbridos OLT e ONU / ONT.

•  IEEE 802.3ah
EPON ou GEPON (Rede Óptica Passiva Ethernet), Este é um padrão IEEE / EFM para dados usando pacotes Ethernet. O padrão 802.3ah agora faz parte do padrão IEEE 802.3 e agora há cerca de 15 milhões de portas EPON em uso. Em 2008, a China desenvolveu vigorosamente a tecnologia EPON. Estima-se que até o final de 2008, a China tivesse um total de 2 milhões de usuários de instalações EPON.

• 
GPON ITU-T G.984 (Rede Óptica Passiva Gigabit PON, Gigabit PON), Este é um desenvolvimento padrão BPON. O GPON suporta taxas mais altas, segurança aprimorada e protocolos opcionais da Camada 2 (ATM, GEM, Ethernet). Em meados de 2008, 900.000 linhas foram instaladas pela empresa, e a British Telecom e a AT & T estão conduzindo testes avançados.

•  IEEE P802.3av O
10G-EPON (10 Gigabit Ethernet PON) é um projeto dedicado do IEEE que é retrocompatível com o padrão EPON 802.3ah para atingir 10 Gbit / s. 10Gig EPON usará comprimentos de onda separados para 10G e 1G downstream. O 802.3av continuará a ser isolado usando o TDMA de comprimento de onda separado para o uplink entre 10G e 1G. O 10G-EPON também será compatível com WDM-PON (conforme definido pelo WDM-PON). Isso permite que múltiplos comprimentos de onda sejam usados ​​em ambas as direções. É possível.

• O  RFoG SCTE IPS910
(RFoverGlass) é um padrão do subcomitê de práticas de interface SCTE para operação ponto-a-multiponto (P2MP) com soluções PON de dados compatíveis com planejamento de comprimento de onda, como EPON, GEPON ou 10Gig EPON.

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Status da tecnologia PON

O tradicional fluxo de dados downlink do sistema PON adota uma tecnologia de transmissão, e o fluxo de dados de uplink usa a tecnologia TDMA para resolver o problema de multiplexação de sinais em cada direção do multiusuário. A tradicional tecnologia PON utiliza a tecnologia WDM para implementar transmissão bidirecional de fibra única em fibras ópticas e resolver a transmissão por multiplexação de sinais em duas direções. PON geralmente pelo terminal de linha óptica (OLT), divisor óptico (ODU), o terminal do usuário (ONU) 3 partes. Atualmente, as tecnologias PON amplamente utilizadas na rede atual incluem duas tecnologias tradicionais, a EPON e a GPON. A largura de banda para o uplink e o downlink do EPON é de 1,25 Gbit / s, a largura de banda do downlink para o GPON é de 2,5 Gbit / s, e a largura de banda do uplink é de 1,25 Gbit / s.

Atualmente, no atual cenário de aplicação do FTTx, a maioria dos EPON / GPONs possui apenas uma interface Ethernet, e as interfaces POTS e 2M são opcionais. No entanto, a partir dos padrões técnicos, o EPON / GPON pode obter acesso multi-serviços, como serviço IP e serviço TDM, e realizar a classificação de QoS.

O EPON / GPON pode transmitir o sinal de sincronização do relógio. O sinal de sincronização de freqüência pode ser extraído da linha externa através da interface STM-1 ou da interface GE da OLT. Neste caso, a OLT precisa suportar Ethernet síncrona e também pode ser inserida a partir do BITS externo no dispositivo OLT. O sinal de clock, como uma fonte de clock comum da PON, é mantido na sincronização de freqüência com a fonte de clock.

Desenvolvimento de Padrões PON

Embora o 10G EPON e o PON ainda não tenham sido comercializados em grande escala, a tecnologia PON a uma taxa de mais de 10 Gbit / s é o foco e o ponto quente da pesquisa do ITU-T e do FSAN nos últimos dois anos. Os padrões técnicos relevantes do XG-PON1 tornaram-se maduros, padrão NG-PON2 após os padrões relacionados ao XG-PON1 ITU-T para GPON, XG-PON1 e NGPON2. A estrutura foi basicamente concluída. A ênfase nas extensões recentes de múltiplos comprimentos de onda é o foco de estudos técnicos recentes onde a FSAN identificou TWDM-PON como a tecnologia de escolha para NG-PON2 no futuro, mas o multi-padrão G. que padroniza múltiplas tecnologias em ITU-T O SG15 também foi amplamente concluído.

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Vantagens da PON

• Consumo de energia
Imagine os custos contínuos de equipamentos e equipamentos ineficientes em energia necessários para operar em LANs Ethernet tradicionais e os custos adicionais de energia para resfriar ou aquecer o espaço do closet. Obter mais de 50% de economia eliminando interruptores ativos, dispositivos de fonte de alimentação ininterrupta (UPS) e demanda de energia adicional é uma anuidade com custo-benefício ano após ano.

• Economize espaço
A arquitetura PON requer uma sala de centro de dados separada, com divisores em cada andar, geralmente escondidos em um gabinete de manutenção ou elétrico. Armários Ethernet tradicionais exigem mais de 100 a 200 pés quadrados de espaço por andar, e esses espaços são devolvidos aos clientes por um espaço funcional ou mesmo potencial de geração de receita. Apenas reduzindo o peso da fiação do teto é incrível. A BICSI anunciou que o tradicional design Ethernet de cobre de 114 portas exigia 890 libras de backbone de cobre e fibra óptica; Em contraste, o design PON de 114 portas exigia apenas 180 libras de cabo de fibra ótica, cerca de um quinto do tamanho de um projeto tradicional.

• Economia de instalação O
que parece mais fácil? Instalação e Terminação (5) Categoria UTP 6A cabo para cada quarto de hotel, ou (1) cabo de fibra óptica em cada sala … Cada andar sem bandeja de cabos, rack e armário tradicional. Poucos componentes requerem aterramento e codificação, e os orifícios de incêndio são muito menores e menos caros.

• Segurança
Redes ópticas passivas As LANs são naturalmente mais seguras do que as LANs Ethernet pela simples razão de que as fibras ópticas não são tão condutoras quanto o cobre. Infelizmente, os serviços baseados em eletrônica são conhecidos como pontos de risco de segurança porque o cobre emite sinais de radiação eletromagnética (EMR). Esses sinais contêm toda a informação que o cobre carrega no momento e podem ser interceptados e reconstruídos em dispositivos próximos.

• Velocidade e largura de banda
Já mencionamos o potencial de velocidade e largura de banda, e é por isso que, nos anos 90, queríamos alcançar o sonho “fibra para o desktop”. A realidade agora é que, por exemplo, os novos hotéis que se mudaram para a PON agora estão obtendo os benefícios do melhor desempenho de acesso à Internet de alta velocidade (HSIA) de seus hóspedes, melhorando as pesquisas de satisfação do cliente e aumentando as taxas de ocupação.

Creditos: Optcore

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