SISTEMAS de ACCESO OPTICOS (xPON) - OCW...

sistemas de telecomunicación (STEL-2011) 1

tema 3

SISTEMAS de ACCESO

OPTICOS (xPON)


GPON EN ESPAÑA

SISTEMAS GPON

COMPARATIVA GPON-EPON


GPON EN ESPAÑA

SISTEMAS GPON



GPON: arquitectura genérica /1

-> UNI: Ethernet (10Base-T, 1000Base-T,..), ATM, E1,E3,….

-> SNI: Ethernet (1000Base-X),POTS, ATM,E1, E3,..

OLT -> Optical Line Termination ONU -> Optical Network UnitODN -> Optical Distribution Network UNI -> User Network InterfaceSNI -> Service Network Interface

SNI

UNI

UNIGPON

(Gigabit Passive Optical Network)

UIT-T/G.984.1/4


GPON: escenarios /2

Fibre To The

Cabinet

Fibre To The

Home

Fibre To The

Building/Curb

Inte

rnet,

PO

TS

, IP

TV

,…


GPON: escenarios /3

uso, opcional, de la tecnología DWDM

la Función de Adaptación (AF) puede estar incluida en la ONU/ONT


GPON: ejemplo /4


GPON: configuraciones de protección /5

ONU-n

ONU-1SPLITTER

OL

T

SPLITTER

OL

T

ONU(1)

ONU(n)

DIVERSIFICACION

TOTAL

ONU-n

ONU-1

OLT

SPLITTER

CONFIGURACION

BASICA

DIVERSIFICACION

OLTs

cada enlace entre la OLT y

el splitter, y entre éste y las

ONUs, puede ser sobre 1 o

sobre 2 fibras.


GPON: equipos /6

ONT


GPON: equipos /7


1_ Un armazón (shelf) típico de OLTs consta de 20 tarjetas,

destinando dos de ellas para control y el resto para OLTs (line

cards) a razón de cuatro puertos (cuatro OLTs) por tarjeta.

Si el precio del armazón, tarjeta de control y tarjeta de puertos

es de, respectivamente, 200 €, 1.500 € y 6.000 €, el coste de

una OLT será:

a) 200 €

b) 6.000 / 4 = 1.500 €

c) (200 + 1.500 x 2 + 6.000 x 18) / 18 = 6.127,8 €

d) (200 + 1.500 x 2 + 6.000 x 18) / (18 x 4) = 1.531,9 €


2_ Una OLT dista unos 10 km del conjunto de viviendas a los

que atiende, siendo entonces la ubicación más idónea del

splitter, desde la óptica técnico-económica, la siguiente:

a) junto a la propia OLT (en el mismo armario, por ejemplo).

b) en las inmediaciones de la OLT.

c) en, aproximadamente, la mitad del trayecto (a unos 5 km

de la OLT).

d) en las cercanías de las viviendas atendidas.


3_ Si bien el estándar GPON admite la posibilidad de instalar

una o dos fibras (entre la OLT y el splitter, y entre éste y las

distintas ONUs/ONTs), en España los operadores de red están

desplegando la opción de:

a) sólo una fibra.

b) dos fibras.

c) indistintamente, una o dos fibras.

d) una o dos fibras, según la demarcación territorial.


GPON: capa física /8

GPON Upstream Downstream

sobre 1 Fibra 1.260 – 1.360 nms 1.480 – 1.500 nms

sobre 2 Fibras 1.260 – 1.360 nms 1.260 – 1.360 nms

codigo de línea: NRZ(Non Return to Zero)

fibra monomodo optimizada en 2ª ventana, según UIT-T/G.652

GPON -> splitters tipo 1:16, 1:32 y 1:64 (y, en el futuro, tipo 1:128)

entre puntos

S/R y R/S

clase de ODN Margen de Pérdidas (dB)

A 5 - 20

B 10 - 25

C 15 - 30


4_ En una red GPON se utilizan divisores ópticos

de razón 1:32 con pérdida en exceso de 1 dB, por

lo que la atenuación de los mismos será:

a) 32 +1 = 33 dB

b) 10 log (32+1) ≈ 15,2 dB

c) 10 log 32 + 1 ≈ 16,1 dB

d) 1/32 + 1 ≈ 1 dB



GPON: CAPACIDAD Nominal (Mbps)

downstream upstream

1.244,16 155,52

1.244,16 622,08

1.244,16 1.244,16

2.488,32 155,52

2.488,32 622,08

2.488,32 1.244,16

2.488,32 2.488,32

alcance lógico (distancia máxima gestionada por capas

superiores: MAC,…): 60 kms.

alcance físico (entre puntos S/R y R/S): 20 kms.


5_ Si una red GPON tiene capacidad downstream de

2.488,32 Mbps, utiliza splitters de 1:32 de razón de

división, y sus clientes registran una tasa de

concurrencia del 25%, que sólo es superada con

probabilidad del 1%, la capacidad por cliente que se

puede garantizar con probabilidad del 99% será:

a) 2.488,32 x 32 = 79.626,24 Mbps

b) 2.488,32 / 32 = 77,76 Mbps

c) (2.488,32 /32) x (100/25) = 311,04 Mbps

d) (2.488,32 /32) x (25/100) = 19,44 Mbps



De acuerdo con el estándar, la ganancia G puede utilizarse para reducir

bien la potencia del transmisor o bien la sensibilidad del receptor,

pero no ambas a la vez, para facilitar el interfuncionamiento de equipos.

Los sistemas GPON pueden utilizar corrección de errores en recepción

(FEC, Forward Error Correction), definiéndose la ganancia de la misma, G ,

como la diferencia de potencia óptica a la entrada del receptor, con y sin

FEC, para una tasa de error en bits (BER) de 1 x 10 -10


6_ La probabilidad de error

barajada en las redes GPON

es del orden de:

a) 10 -3

b) 10 -6

c) 10-10

d) 10 -20


GPON: downstream /13

sentido descendente (downstream):

protocolo de difusión (a todas las ONUs/ONTs).

encriptación AES (Advance Encryption Standard), pa-

ra la carga útil, sobre bloques de datos de 16 bytes con

claves de, también, 16 bytes.

una ONU/ONT puede, o no, soportar FEC (Reed So-

lomon 255,239), con ganancia de 3/4 dB.

trama descendente de longitud fija, 125 μseg (19.440

si 1,24416 Gbps, o 38.880 bytes si 2,48832 Gbps), que

contiene varias tramas GEM, y aleatorizada excepto en

sus 32 bits iniciales, de sincronización.



OLT

11

211 3

User 2

3

ONU 1 User 1

ONU 2

211 3 2

ONU 3 User 3

header payloadCRC

sentido Descendente:protocolo de DIFUSION

trama GEM

(GPON Encapsultion Method)



Alloc-ID

(Allocation

IDentifier):

12 bits para

identificación

de ONUs

PCBd (PhysicalControl Block downstream)


GPON: upstream /17

ONU

ONU

OLTONU

después delRanging

ONU

ONU

OLTONU

antes delRanging

al efecto, a cada ONU se le asigna un “ranging time”,

o “retardo de ecualización”

el mecanismo del ranging sitúa a todas las ONUs a la misma distancia

“virtual” de la OLT, de forma que las transmisiones de aquellas

(las ONUs, en sentido ascendente) no colisionen entre si;


GPON: upstream /18

sentido ascendente (upstream):

protocolo de acceso al medio tipo TDMA (Time Divi-

sion Multiple Access) controlado de forma dinámica por

la OLT.

la trama ascendente está constituida por las trans-

misiones de una o de varias ONUs/ONTs.

trama aleatorizada, con campo BIT (Bit Interleaved

Parity) de 8 bits,…

existe la “trama sin servicio”, si no hubiese datos de

usuario, al objeto de mantener la sincronización.


GPON: arquitectura genérica de red /19

OLT

BSR(Broadband Service

Router)

BSA(Broadband Service

Aggregator)

OLT

OLT


GPON: arquitectura genérica de red /20


GPON EN ESPAÑA

SISTEMAS GPON



GPON versus EPON /1


GPON versus EPON /2


7_ Los sistemas GPON prevalecen en Europa,

frente a los EPON, en razón:

a) a su mayor capacidad.

b) a su menor tasa de fallos.

c) al empleo de óptica activa (EDFA,…).

d) al uso de, exclusivamente, la tercera ventana.


GPON EN ESPAÑA

SISTEMAS GPON



GPON en España /1

El 31/10/2008 la CMT (“Comisión del Mercado de las

Telecomunicaciones”) fija obligaciones simétricas, es decir

acuerdos recíprocos y a precios razonables, a los operadores

que desplieguen fibra óptica en el interior de los edificios.

Por resolución del 19/11/2009 de la CMT (RE-2009-11-19-1)

en España se decide no regular la nueva red de fibra de

Telefónica, pero sus competidores tendrán derecho a usar la

infraestructura civil (canalizaciones, conductos, tritubos,...)

del operador, estableciéndose en dicha resolución los precios

para el uso de dicha infraestructura.


GPON en España /2

2_ En cada conducto de

la canalización se insta-

la un tritubo (3 tubos), y

en cada tubo un cable

de fibra ótpica (de 16,

64, 128,… fibras).

1_ Aunque también se puede instalar en aéreo,

sobre línea de postes, la fibra óptica se suele

tender enterrada, en prismas de canalización de,

típicamente, 6, 8 o 10 conductos.


8_ Suponiendo la instalación de un cable de 128 fibras, en

tritubo, en canalización de 8 conductos que transcurre por

terreno normal, y con reposición de pavimento, el coste de

una fibra se estima en 210 €/km (repercutiendo

canalización, fibra e instalación). Consecuentemente, si se

hubiese considerado la instalación de un cable de 64

fibras, el coste sería:

a) también de 210 €/km

b) ligeramente superior.

c) algo inferior.

d) de (210/128) x 64 = 105 €/km


GPON en España /3

Fuente: CMT (Informe Anual de 2009)


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d d a c c c a b

solución de las cuestiones de test


gracias

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