Cap. 1 Definitii si standarde

O retea optica pasiva (PON - Passive Optical Network) este o retea punct-multipunct in care sunt utilizate splitere optice pasive pentru a deservi mai multe locatii/clienti prin acelasi mediu optic - un singur fir optic; numarul de clienti/locatii deservite pe acelasi fir este cuprins in intervalul 32 - 128. Fiecare locatie/client conectata la acest tronson unic, va fi deservita de un Echipament Terminal (ONT - Optical Network Unit); toate aceste echipamente terminale vor fi gestionate de catre un Echipament Central ( OLT - Optical Line Termination).

Semnalele catre locatie/client (Downstream) sunt transmise catre toate Echipamentele Terminale, prin acelasi mediu optic; pentru a preveni interceptarea semnalelor (eavesdropping) se folosesc tehnici de criptare.Semnalul de Downstream este trimis pe λ=1490nm si poate asigura o largime de banda de 2488 Mbps.

Semnalele de la locatie/client catre Echipament Central (Upstream) sunt combinate utilizand tehnici de acces multiplu la mediu, cu divizare in timp (TDMA - time division multiple access): Echipamentul Central stabileste o clasificare a Echipamentelor Terminale, pe baza careia le aloca acestora anumite cuante de timp pentru a transmite semnal din locatie catre OLT.Semanul de Upstream se transmite pe λ=1310 nm si asigura o largime de banda de 1244 Mbps

GPON (Gigabit PON) este un protocol definit de Comitetul Telecom din cadrul International Telecommunication Union (ITU-T) prin documentul G.984. Conform acestui document, o retea GPON se compune din Echipament Central (OLT - Optical Line Terminal), una sau mai multe retele optice de distributie (ODN - Optical Distribution Networks), si unul sau mai multe echipamente optice (ONU - Optical Network Units) si/sau Echipamente Terminale (ONT - Optical Network Terminals).

Fig. 1 Elementele unei retele GPON, asa cum sunt ele definite in standardul G.984

SNI (Service Node Interface) separa reteaua optica de distributie, de reteaua primara (Backbone); interfetele cele mai raspandite sunt 1Gbps sau 10 Gbps Ethernet, STM1, dar pot include si interfete IP, TDM, sau ATM la orice rata de transfer standardizata.

UNI (User-Network Interface) separa reteaua optica de reteaua din locatie (client); interfete tipice pentru aceasta separare sunt 10/100Base-T, E1 si/sau POTS, dar pot fi de asemenea interfete pe Cu, coaxial, sau radio utilizand orice protocol de comunicatii, specific locatiei/clientului respectiv.

1

Fig. 2 Alocari de banda conform standard GPON

Pentru a furniza servicii bidirectionale pe un singur fir optic, GPON utilizeaza tehnologia de multiplexare in lungime de unda (WDM - Wavelength Division Multiplexing). Banda 1550 nm (1530-1560 nm) este rezervata pentru servicii suplimentare, cum ar fi transmisia de semnal video analogic peste HFC.

Fig. 3 Topologia liniara

Fig. 4 Topologia in stea

2

Fig. 5 Topologia hibrida

Fig. 6 Arhitectura tipica pentru dezvoltarea retelei

3

GE/10GE

OLT

ONT

ONT

ONT

ONT

Upstream (ONTs OLT)λ1 = 1310 nm

Downstream (OLT ONTs)λ2 = 1490 nm

GPON

Video

OLT-V

TV Broadcast (optional)λ3 = 1550 nm

Central Office

GE/10GE

OLT

ONT

ONT

ONT

ONT

Upstream (ONTs OLT)λ1 = 1310 nm

Downstream (OLT ONTs)λ2 = 1490 nm

GPON

Video

OLT-V

TV Broadcast (optional)λ3 = 1550 nm

Video

OLT-V

TV Broadcast (optional)λ3 = 1550 nm

Central Office

O schema bloc de functionare a unei retele GPON este prezentata in figura urmatoare:

Pentru conectarea abonatilor in cadrul retelei RCS-RDS se vor folosi echipamente care vor permite legarea a 64 de abonati pe fiecare port GPON

din cadrul echipamentului OLT .Un echipament OLT contine 16 carduri ,fiecare cu cate 4 porturi GPON , deci un total de 64 porturi , pe care se pot conecta un total de 4096 abonati.

Pentru proiectarea si implemetarea retelei se vor vor folosi urmatoarele modele de splittere: 1:2 , 1:4 , 1:8 , 1:16 , 1: 32 si probabil foarte rar 1:64 . La proiectarea arborelui de splittere trebuie tinut cont de bugetul optic disponibil si de atenuarile introduse de splittere , conectica , si fibra optica folosita ,astfel incat sa ajunga o putere optica suficienta la fiecare echipament ONT situtat la abonat.

La proiectarea arborelui de splittere se va avea in vedere ca pe fiecare ramura a splitterului sa se conecteze acelasi numar de locatii pentru a evita astfel dezechilibrarea arborelui si pierderea de putere optica .

De asemenea, cand se face proiectarea structurii nu se vor folosi toate din start toate iesirile disponibile ale spliterelor.Se va folosi un procent de 60% din iesiri, restul pastrandu-se ca rezerva pentru conectari viitoare in cazul in care apar noi clienti

Exemple de arbore de splittere corect proiectate:

4

2

8

4

4

OLT

8

8

8

8

8

8

8

32 abonati

32 abonati

OLT

4

4

2

4

4

8

8

16

16

16 abonati

16 abonati

16 abonati

16 abonati

5

Exemple de arbori incorect configurati:

4

42

16

8 abonati

16 abonati

8

8

4

4

2

OLT

8 abonati

32 abonati

48 abonati

OLT

2

4

16

8

8

16 abonati

16

16

6

Datorita faptului ca structura de splittere nu este echilibrata este posibil ca puterea optica de pe ramurile cu mai multi clienti sa nu fie suficienta pentru ca ONT-ul de la abonat sa functioneze.

Distanta maxima pe care o retea GPON o poate acoperi ,intre OLT si cel mai indepartat client din retea , tinand cont de pierderile cauzate de retea ( cablul de fibra optica , suduri , conectori , splittere) este de aproximativ 20 Km.

Un calcul aproximativ al pierderilor de putere optica se poate observa in figura de mai jos:

1) Tipul de Laser folosit

4) Atenuarea pe conexiunile optice- Lungime traseului de fibra optica (0,3 dB per 1 km)

- Numarul de suduri folosite

- Numarul de conectori (0,3 dB per conector)

5) Atenuarea splitterelor optice- Depinde de raportul spliterului

1:32 – 17,8 dB 1:16 – 14,4 dB

1:8 – 11 dB 1:4 – 7,6dB

1:2 – 4,2dB

Pierderi

15 – 30 dB Distributed Feedback

Laser

C

Current version13 – 28 dB Fabry-PerotB+

10 – 25 dB Fabry-PerotB

5 – 20 dB Fabry-PerotA

GPON ReleaseOptical

BudgetTypeClass of Laser

OLT

Splitter (1:32)

ONT 2

ONT 1

------------28 dB

Splitter – 17,8 dBCablu FO - 0,3 dB/km x 20km = 6 dBConectori – 0,3 dB x 4 = 1,2 dB

20 km

-------------------------------------------25 dB

Conectori

Putere Optica

1) Tipul de Laser folosit

4) Atenuarea pe conexiunile optice- Lungime traseului de fibra optica (0,3 dB per 1 km)

- Numarul de suduri folosite

- Numarul de conectori (0,3 dB per conector)

5) Atenuarea splitterelor optice- Depinde de raportul spliterului

1:32 – 17,8 dB 1:16 – 14,4 dB

1:8 – 11 dB 1:4 – 7,6dB

1:2 – 4,2dB

Pierderi

15 – 30 dB Distributed Feedback

Laser

C

Current version13 – 28 dB Fabry-PerotB+

10 – 25 dB Fabry-PerotB

5 – 20 dB Fabry-PerotA

GPON ReleaseOptical

BudgetTypeClass of Laser

OLT

Splitter (1:32)

ONT 2

ONT 1

------------28 dB

Splitter – 17,8 dBCablu FO - 0,3 dB/km x 20km = 6 dBConectori – 0,3 dB x 4 = 1,2 dB

20 km

-------------------------------------------25 dB

Conectori

Putere Optica

Detalii legate de echipamentele care vor fi folosite la implementarea retelei sunt prezentate mai jos :

- OLT (se emite cu 1490 nm si se receptioneaza pe 1310nm) este modelul MA 5600T produs de HUAWEI si are urmatoarele caracteristici:

Items Centre Wavelength

Unit Single fibre

OLT:     OLT•        Mean launched power MIN 1490nm dBm +1.5•        Mean launched power MAX 1490nm dBm 5•        Minimum sensitivity 1310nm dBm -28•        Minimum overload 1310nm dBm -8

7

- La abonat unde se regaseste ONT (CPE) (se receptioneaza pe 1490nm si se emite pe 1310nm).Va fi folosit in prima faza echipamentul EchoLife HG865 produs tot de HUAWEI.

Echipamentul are 1 port de fibra optica , 4 porturi Fast Ethernet , 2 porturi voce si iesire RF pentru semna video

Items Centre Wavelength

Unit Single fibre

ONU:     ONU•        Mean launched power MIN 1310nm dBm 0.5•        Mean launched power MAX 1310nm dBm 5•        Minimum sensitivity 1490nm dBm -27•        Minimum sensitivity 1550nm dBm -8•        Minimum overload 1490nm dBm -8•        Minimum overload 1550nm dBm 2

 

Pentru mai multe detalii atasat este fisierul cu specificatiile tehnice detaliate ale echipamentului (Fisier - EchoLife 850 Product Description)

8

9