Gpon Fundamentos Basicos

Internal

Fundamentos de GPON

www.huawei.com www.huawei.com

HUAWEI TECHNOLOGIES Ltd. Confidential Copyright © 2006 HuaweiCo., Technologies Co., Ltd. AllHuawei rights reserved.

Referencias 

ITU-T 984.1



ITU-T 984.2



ITU-T 984.3



ITU-T 984.4

HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Co., Ltd. Huawei Confidential Copyright © 2006 Huawei Technologies All rights reserved.

Page 2 Page2

Objetivos 

Al finalizar este curso, los participantes estarán en capacidad de: 

Describir la arquitectura de las redes GPON



Describir los conceptos básicos de GPON



Describir aplicaciones típicas de GPON


Page 3 Page3

Contenido 1.

Conceptos básicos de PON

2.

Descripción general de redes de acceso óptico

3.

Análisis del estándar de GPON

4.

Tecnología GPON

5.

Aprovisionamiento de servicio y gestión en GPON

6.

Servicios básicos en redes GPON


Page 4 Page4

Contenido 1.


2.


3.


4.

Tecnología GPON

5.


6.



Page 5 Page5

Que es PON? 

Passive Optical Network Passive Optical Splitter

Optical Line Terminal

ONU

ONU

PSTN

Internet

OLT

Passive Optical Splitter ONU

IPTV

Optical Network Unit

 PON significa Red óptica Pasiva (Passive Optical Network) PON es un tipo de red óptica pasiva que emplea una arquitectura punto-multipunto PON esta compuesta por un Optical Line Terminal (OLT), Optical Network Unit (ONU) and Passive Optical Splitter.


Page 6 Page6

Que es GPON? <1Mbps

Access Technology Coverage diameter Service requirements 2002

• • •

• • •

8M

3M

25M

2.5G

ADSL/ADSL2+

VDSL / ADSL2+

PON

Copper Based

Copper Based

Fiber Based

<3km

<2km

~20km

<1km VoD HDTV Game

Internet Video conferencing Remote control 2003

Live TV VoD HDTV 2006

2010 Time

GPON（Gigabit-capable Passive Optical Networks） GPON soporta servicio Triple－play, ofreciendo una solución competitiva para todos los servicios. GPON maneja alto ancho de banda, por lo cual disminuye los cuellos de botella producidos en los puntos de acceso con cable de par trenzado. Satisface los requerimientos de ancho de banda de servicios como IPTV o transmisión de TV en directo. GPON ofrece largo alcance (hasta 20 Km), en comparación con las tecnologías que usan par trenzado y disminuyen los nodos de la red. Basado en un estandar, soporta servicio integrado. GPON es la tecnología utilizada por las grandes compañias a nivel mundial


Page 7 Page7

Principios de GPON Multiplexación de datos 

GPON utiliza multiplexación por división de longitud de onda ( Wavelength Division Multiplexing, WDM) , facilitando la comunicación bidireccional sobre una sola fibra. 1490nm

1310nm 

Para separar las señales de subida y bajada de multiples usuarios en una sola fibra, GPON adopta dos mecanismos de multiplexación: 

En dirección de bajada (Donwstream), los paquetes de datos son transmitidos en broadcast.



En dirección de subida (Upstream), los paquetes de datos son transmitidos

mediante TDMA (Time Division Multiplexing Access)


Page 8 Page8

Principio de GPON ---- Downstream Modo Broadcast


Page 9 Page9

Principio de GPON ---- Upstream Modo TDMA


Page 10 Page10

Contenido 1.


2.


3.


4.

Tecnología GPON

5.


6.



Page 11 Page11

Arquitectura de Redes de Acceso Óptico Customer Premise

CO

BA

DSLAM

xDSL 2~20Mbps

ODN

3.5-5km Remote Business

Curb

2.5Gbps Down /1.25Gbps Up

FTTC

OLT

MDU Multi-Dwelling Unit 2.5Gbps Down /1.25Gbps Up

FTTB

OLT ONU Optical Networks Unit 2.5Gbps Down /1.25Gbps Up

FTTH

OLT

Optical Line Termination


ONT Optical Networks Termination

Page 12 Page12

Que son las redes de acceso óptico? Tal como se presentó en el diagrama anterior, las redes de acceso óptico corresponden a los siguientes escenarios: 1. Escenario FTTB SBU : Single business unit: Provee una menor cantidad de puertos tales como POTS, 10/100/1000 BASE-T, RF y DS1/T1/E1.

MTU :Business Multi-tenant unit: Provee mayor número de puertos tales como POTS, 10/100/1000BASE-T, RF and DS1/T1/E1. 2. Escenario FTTC & FTTCab MDU : Multi-dwelling unit: provee mayor número de puertos incluyendo 10/100/1000BASE-T, RF, VDSL2. 3. Escenario FTTH SFU : Single family unit, provee menor número de puertos, incluyendo POTS, 10/100/1000BASE-T, and RF.


Page 13 Page13

Contenido 1.


2.


3.


4.

Tecnología GPON

5.


6.



Page 14 Page14

Estandar GPON ITU-T G.984.2

ITU-T G.984.1 • Descripción de los parámetros de la red de GPON. • Requerimientos de protección para el cambio de la red.

• Especificaciones de los parámetros ODN • Especificaciones del puerto óptico de bajada de 2.488 Gbps • Especificaciones del puerto óptico de subida de 1.244 Gbps. • Estructura de localización en la capa física.

Simple development process Powerful compatibility

ITU-T G-984.1/2/3/4 ITU-T G.984.3 • Especificaciones de la capa TC en el sistema GPON. • Arquitectura de multiplexación GTC y pila de protocolos • Trama GTC • Registro y activación de ONU • Especificaciones de DBA • Alarmas y rendimiento

ITU-T G.984.4 • Formatos de mensajes OMCI • Dispositivo de gestión de trama OMCI • Principios de trabajo de OMCI


Page 15 Page15

Modelo de Referencia de la Red GPON UNI

R/S

ODN

S/R

SNI

OLT

ONU/ONT T reference point IFpon

WDM

NE

WDM Optical splitter

ONU

Optical Network Unit

ONT

Optical Network Terminal

ODN

Optical Distribution Network

OLT

Optical Line Terminal

WDM

Wavelength Division Multiplex Module

NE

Network Element

SNI

Service Node Interface

UNI

User Network Interface


IFpon

Service node

V reference point

NE

Page 16 Page16

Parámetros de Rendimiento básicos  GPON maneja 7 combinaciones de velocidad de transmisión:

0.15552 Gbit/s subida, 1.24416 Gbit/s bajada 0.62208 Gbit/s subida, 1.24416 Gbit/s bajada 1.24416 Gbit/s subida, 1.24416 Gbit/s bajada 0.15552 Gbit/s subida, 2.48832 Gbit/s bajada 0.62208 Gbit/s subida, 2.48832 Gbit/s bajada 1.24416 Gbit/s subida, 2.48832 Gbit/s bajada 2.48832 Gbit/s subida, 2.48832 Gbit/s bajada La combinación de 1.24416 Gbit/s subida, 2.48832 Gbit/s bajada es la mas utilizada actualmente.  Alcance lógico máximo: 60 km Alcance físico máximo: 20 km  Máxima diferencia de distancia en la fibra: 20 km  Rata de multiplexación: 1：64 y puede llegar hasta 1：128 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Co., Ltd. Huawei Confidential Copyright © 2006 Huawei Technologies All rights reserved.

Page 17 Page17

Arquitectura de multiplexación de GPON OLT O N U

Port T-CONT Port Port T-CONT

ONT GEM Port

GEM Port

T-CONT

Port

Port

T-CONT

IFpon

ONU-ID identificador ONUs

O N U

T-CONT

O N U

T-CONT Port

Port Port

Alloc-IDs identificador T-CONTs



GEM Port: Unidad mínima para transportar servicios.



T-CONT: Contenedor de transmisión, se refiere a un buffer para los servicios. Se usa principalmente para transmitir datos de subida. T-CONT se introdujo para realizar una asignación dinámica del ancho de banda de subida, a fin de mejorar el uso del medio de transmisión.



IF pon: interfase GPON



Basado en un esquema de mapeo, el tráfico de servicio puede ser transmitido en diferentes puertos GEM, en diferentes T-CONTs. El mapeo entre puertos GEM y T-CONT es flexible. Un Puerto GEM puede corresponder a un T-CONT o múltiples puertos GEM pueden corresponder al mismo T-CONT.



Una interfaz GPON de una ONU contiene uno o múltiples T-CONTs.

Port-ID identificador puerto GEM


Page 18 Page18

Estructura de trama GPON Downstream Framing 125us Physical Control Block Downstream (PCBd)

Payload

Upstream Bandwidth Map

ONT 0

AllocID

Start

End

AllocID

Start

End

1

100

200

2

300

500

OLT T-CONT0 (ONT 1)

T-CONT 0 (ONT 2)

Slot

Slot

Slot

Slot

100

200

300

500

ONT 63 PLOu

PLOAMu

PLSu DBRu X Payload x

DBRu Y

Payload y

Upstream Framing


Page 19 Page19

Mapeo de servicios TDM en GPON TDM Buffer Ingress buffer

TDM

TDM data

GEM Frame PLI Port ID PTI HEC

Payload TDM fragment

 Las tramas TDM son almacenadas según del orden de llegada, para luego

multiplexarlas en tramas GEM de longitud fija para su transmisión.  Este esquema no modifica el servicio TDM, lo transmite de forma transparente.  Trabaja con tramas GEM de longitud fija que mejoran la transmisión de servicios TDM


Page 20 Page20

Mapeo de servicios Ethernet en GPON Ethernet Packet Inter packet gap

GEM Frame PLI Port ID

Preamble SFD

5 bytes

PTI CRC

DA SA Length\Type

GEM Payload

MAC client data FEC EOF

 El sistema de GPON procesa la trama ethernet y mapea los datos hacia el payload

de la trama GEM.  Las tramas GEM encapsulan automáticamente la información del encabezado.

 El mapeo de la información es realizado de forma sencilla por dispositivos que

soportan esta función. También ofrece excelente compatibilidad. HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Co., Ltd. Huawei Confidential Copyright © 2006 Huawei Technologies All rights reserved.

Page 21 Page21

Contenido 1.


2.


3.


4.

Tecnología GPON

5.


6.



Page 22 Page22

Tecnología GPON --- Rango OLT obtiene el tiempo de transmisión (Round Trip Delay, RTD) a través de la distancia de transmisión y luego especifica el retardo apropiado (Equalization Delay, EqD) para evitar colisiones en el splitter óptico.. 

Para adquirir el número de serial y rango de una ONU, OLT debe abrir una ventana que es una zona de silencio (quiet zone) y pausar las transmisiones de subida en las otras ONU. 

OLT ONU1 ONU2 ONU3


Page 23 Page23

DBA 

Que es DBA? 

DBA, Dynamic Bandwidth Assignment (Asignación dinámica de ancho de banda)



Porque DBA? 

Mejora la utilización del ancho de banda de subida en los puertos PON.



Se pueden agregar mas usuarios a un puerto PON.



Los usuarios pueden utilizar servicios que demandan alto ancho de banda,.


Page 24 Page24

Proceso de operación de DBA OLT

ONU

DBA report

DBA algorithm logic

Control platform

BW Map

Data platform T-CONT

T-CONT

Time slot

Scheduler T-CONT



El bloque DBA en el OLT recolecta información constantemente a partir de reportes DBA y luego envia los resultados del algoritmo DBA en forma de mapas BW hacia las ONU.



Basados en los mapas BW Map, cada ONU envia rafagas de datos de subida en la ranura de tiempo especificada para ellos, utilizando asi el ancho de banda de subida.


Page 25 Page25

Principio de trabajo de DBA

SLA: Service－Level Agreement BW: Bandwidth Maximum: maximum bandwidth Guaranteed: guaranteed bandwidth

Minimum: minimum bandwidth



Basado en la prioridad del servicio, el sistema establece SLA para cada ONU, restringiendo el ancho de banda del servicio.



El ancho de banda máximo y mínimo determina limites para el ancho de banda de cada ONU,asegunrando ancho de banda para varios servicios de distintas prioridades. En general el orden de prioridad corresponde en primer lugar a la voz, luego al video y por último los datos.



OLT garantiza el ancho de banda basado en el servicio, SLA y condición actual de la ONU. Servicio de mayor prioridad utiliza mayor ancho de banda..


Page 26 Page26

Clasificación de ancho de banda en T-CONT 

Transmission Containers (T-CONTs): dinamicamente recibe garantia de ancho de banda por parte de OLT. T-CONT se usa para gestionar la asignación de ancho de banda de subida en la sección PON de la capa de convergencia de transmisión. T-CONTs se usa principalmente para mejorar el uso del ancho de banda de subida en las PON.



Tipos de ancho de banda en T-CONT : FB, AB, NAB, and BE.



Tipos de T-CONT: tipo 1,tipo 2,tipo 3,tipo 4 y tipo 5.


Page 27 Page27

T-CONT en función del ancho de banda



Tipo 1: ancho de banda fijo usado principalmente para servicios sensibles al retardo y servicios de alta prioridad como el servicio de voz.



Tipo 2 y Tipo 3: ancho de banda garantizado y se usa principalmente para servicios de video y datos de alta prioridad.



Tipo 4: tipo best-effort , utilizado para servicios de datos (internet,email) y servicios de baja prioridad. Estos servicios no requieren gran ancho de banda



Tipo 5: mixto, incluye todos los tipos de ancho de banda y los tipos de servicio.


Page 28 Page28

Mecanismos de QoS de la ONU en GPON S e

VOIP VOD DATA TDM

r v

GPON

i

c

OLT Splitter

e

VOIP VOD

GPON

TDM

t r

Traffic-flow

Service

Scheduling

differentia

And buffer

based on

control

802.1p

Traffic-flow

Service

Scheduling

differentia

And buffer

based on

control

802.1p

a f f i c b a s



Clasificación del trafico de servicio basado en LAN/802.1p.

e



Planificación del servicio basado en una combinación de prioridad estricta (strict priority, SP) y algoritmo Weighted Round Robin (WRR).



Transmision de servicio basado en mapeo con diferentes T-CONTs, intercambiando utulización de linea y confiabilidad..

d o n


Page 29 Page29

Mecanismos de QoS de OLT en GPON 802.1p

Ethernet VOIP BTV

GE/10GE

Non-

DATA

BSR

COS

bridging

TDM

blocking

Queuing & scheduling

GPON

DBA

GPON

switching OLT Upstream service traffic based on different VLANs

TDM Gateway PSTN 

Clasificación de tráfico basado en VLAN/802.1p.



Planificación del servicio basado en una combinación de prioridad estricta (strict priority, SP) y algoritmo Weighted Round Robin (WRR).



Algoritmo DBA, mejora del uso del ancho de banda de subida.



Control de acceso basado en listas de control de acceso (Access control list ,ACL)


Page 30 Page30

Contenido 1.


2.


3.


4.

Tecnología GPON

5.


6.



Page 31 Page31

Aprovisionamiento de Servicios GPON Pesadilla de las Compañias '

Las configuraciones iniciales (como el servicio de Flexible plano de Configuracion GPON configuración de informaciones del sistema, configuración de los datos) se requiere en los terminales GPON no necesita ninguna configuración en y entonces ellos pueden ponerse en el uso. Terminar los terminales y son plug-and-play, que no estas configuraciones, no es un costo alto para las es económico. compañías. El guión de la aplicación 1

Gestión de Pedidos

CRM

Búsqueda por servicios

Service Provisioning

Billing

2 Configuración de Red de Servicio

NMS 2000 3 Envío de Terminales al usuario 1 Utiliza OMCI para terminar la configuración de datos en el ONT

Termina la auto-configuración del OLT

Access Network

3

User

STB

2 ONT ONT Inicie el ONT y realice el registro con el número de serie


ONT

Page 32 Page32

ONT

Contenidos 1.

Conceptos básicos PON

2.

Informaciones Generales sobre red de acceso Óptico

3.

Analisis del estandar GPON

4.

Tecnologías clave GPON

5.

Aprovisionamiento de Servicios y Gestión GPON

6.

Servicios Básicos sobre Red GPON


Page 33 Page33

Solución Triple Play sobre GPON BB service platform PC

VoD Server

TL1/CORBA /API SFU

IPTV

Notification

Carrier’s OSS

Middle ware

NMS

Phone

MD CP U E Ethernet

IP Core Splitter

OLT

Intern et

MSE

PC

BRAS

SBU

AAA Server

Phone

Softswitch CBU Base station

FE E1

IP Voice

CPE

ODN


NSP

ASP/ISP

Page 34 Page34

Preguntas 

Arquitectura de Red GPON?



Describir el modo de operación DBA?



Describir el aprovisionamiento GPON?


Page 35 Page35

Resumen 

En esta presentación, se introdujo el concepto básico de GPON, arquitectura, y fundamentos.



Se discutio sobre la aplicación y el aprovisionamiento de los servicios GPON.


Page 36 Page36

Muchas Gracias www.huawei.com

Gpon Fundamentos Basicos

Recommend Documents