Teknologi GPON
Tujuan
Presentasi ini menjelaskan :
– Arsitektur GPON
– Karakteristik GPON
– Transmisi GPON

Teknologi GPON
Arsitektur GPON
Karakteristik GPON

Transmisi GPON

Teknologi GPON

3
Arsitektur GPON
Central Office
OLT
ONU
FTTB

FTTT
Optical Distribution Network
ONU

FTTZ

ONU
FTTC

ONT
ONT
FTTH

Teknolog...
Arsitektur GPON
Secara umum, arsitektur GPON terdiri dari :
OLT (Optical Line Termination)
ODN (Optical Distribution Netwo...
Optical Line Termination (OLT)
Ethernet

OLT
PON

ODN

Optical Line Termination (OLT) adalah
Sebuah perangkat yang menjadi...
Optical Distribution Network (ODN)
ODN

ONU

OLT
ONT

Optical Distribution Network (ODN). Dalam konteks
PON,
Topologi poho...
PON

ONT

Ethernet

ODN

Optical Network Termination (ONT)
Perangkat pelanggan tunggal sebagai titik akhir, yaitu sebagai
...
Optical Network Unit (ONU)

PON

ONU

DSL

ODN

Optical Network Unit (ONU) :
Sebuah istilah umum yang menunjukkan perangka...
Arsitektur GPON

Karakteristik GPON
Transmisi GPON

Teknologi GPON

10
Arsitektur Umum GPON
Downstream 2.4 Gbps
Single f iber : 1480- 1500 nm
Dua f iber
: 1260- 1360 nm

Upstream : 1.2 / 2.4 Gb...
Karakteristik Umum GPON
Bit Rate GPON
GPON memberikan transmisi, dengan kombinasi : Upstream
1.2 Gbit/s dan downstream 2.4...
Karakteristik Umum GPON
Panjang Gelombang
GPON dengan system single fiber, panjang
gelombang yang digunakan untuk arah
dow...
Karakteristik Umum GPON
Logical reach
jarak yang dapat dicapai dari OLT ke ONU/ONT adalah 60 Km,
tanpa memperhatikan batas...
Karakteristik Umum GPON
Differential fibre distance :
Maximum : 20 km

Maximum mean signal transfer delay :
maksimum yang ...
Bahasan
Arsitektur GPON
Karakteristik GPON

Transmisi GPON

Teknologi GPON

16
Arsitektur Teknologi GPON
ATM Client

OMCI

GEM Client

PLOAM

G-PON Transmission Convergence (GTC) layer
TC adaptation su...
Fitur Multi Service pada Sistem GPON

Sumber :

Teknologi GPON

18
Frame GPON (1/2)
Konsep Frame didalam GPON (ITU.T G.984.3)
User Frame : sebuah Service Data Unit (SDU) dari GTC Layer,
bia...
Frame GPON (2/2)
Frame Ethernet

Frame GEM

Frame Downstream GPON

Frame Upstream GPON

Sumber :

Teknologi GPON

20
GPON Encapsulation Method
GPON encapsulation method (GEM) adalah satu-satunya
skema transport data yang dispesifikasikan d...
Protocol Layer 2 pada Interface (1/2)
GEM digunakan antara OLT dengan ONU/ONT
Protocol uplink, tergantung spesifikasi pera...
Protocol Layer 2 pada Interface (2/2)
Protocol yang digunakan pada UNI (User Network Interface),
tergantung pada spesifika...
GPON Downstream Dataflow
1

ONU1

PCBd

1 2

N

Splitter

PCBd

N

2

d 1
PCB

1 2

OLT
PCBd: Physical control
block downs...
GPON Upstream Dataflow
ONU1

1

User1

1

1

2

N

Splitter

2

ONU2

OLT
N

ONU
n

User2

2

N

User
n

Pada arah upstrea...
GPON Upstream Dataflow
Sebuah frame GTC upstream mempunyai panjang 125µs.
Setiap ONU akan memberikan identitas datanya did...
GPON Downstream Dataflow
Sebuah frame GTC downstream mempunyai panjang 125 µs.
PCBD merupakan header sebuah frame.
Payload...
GPON Encapsulation
Data IP dienkapsulasi didalam frame
ethernet, kemudian dienkapsulasi dalam
frame GEM.
Pada transmisi do...
Ethernet over GEM
Paket ethernet

Frame GEM

Inter packet gap

PLI
Port-ID
PTI
CRC

preamble
SFD
DA
SA
Length Type

GEM Pa...
GPON Encapsulation
GPON menggunakan enkapsulasi GTC/GEM
GPON kompatibel dengan arsitektur legacy ATM
Strukturnya relatif k...
GPON Downstream Multiplexing

Sumber : G.394.3

Teknologi GPON

31
Downstream multiplexing
Pada arah downstream (yaitu dari OLT menuju ONT), fungsi
trafik multiplexing dipusatkan di OLT.
OL...
GPON Upstream Multiplexing

Sumber : G.394.3

Teknologi GPON

33
Upstream Multiplexing
Pada arah upstream, fungsi traffc multiplexing didistribusikan ke
ONU. OLT memberikan kesempatan tra...
Referensi
ITU-T G.984.1, Gigabit-capable passive optical networks
(GPON): General characteristics

ITU.T G.984.3, Gigabit-...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Teknologi gpon

4,575 views

Published on

Published in: Technology
2 Comments
12 Likes
Statistics
Notes
No Downloads
Views
Total views
4,575
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
23
Actions
Shares
0
Downloads
392
Comments
2
Likes
12
Embeds 0
No embeds

No notes for slide
  • GPON merupakan teknologi Jaringan Akses yang mendukung FTTx, yang dapat berupa :
    Fiber to the Building
    Fiber to the Zone
    Fiber to the Curb
    Fiber to the Home
    Fibet to the Tower
  • GPON memberikan transmisi, dengan kombinasi :
    Upstream 1.2 Gbit/s dan downstream 2.4 Gbit/s ;
    atau
    Upstream 2.4 Gbit/s dan downstream 2.4 Gbit/s.
    Sebagian besar, system GPON yang dikembangkan menggunakan transmisi upstream 1.2 Gbps
    GPON dengan system single fiber, panjang gelombang yang digunakan untuk arah downstream adalah 1480-1500 nm sedangkan jika menggunakan system dua fiber, arah dowmstream beroperasi pada panjang gelombang 1260-1360 nm
    Arah upstream, panjang gelombang yang digunakan berada pada range 1260-1360 nm
  • In addition to physical reach derived from optical budget
    there is logical reach limited by protocol concerns (e.g. ranging protocol)
    and differential reach (distance between nearest and farthest ONUs)
    GPON allows 64-128 splits and the reach is usually 20 km
    but there is a low-cost 10 km mode (using Fabry-Perot laser diodes in ONUs)
    and a long physical reach 60 km mode with 20 km differential reach
    ranging: It is necessary to transmit an upstream cell without cell collision in this system.
    Ranging is a function to measure the logical distance between each ONU and OLT and decide the
    transmission timing when each ONU receives a grant.
  • Split ratio, standard Telkom R&D adalah 1:32, dan implementasinya tergantung pada kondisi.
  • GTC layer is composed by GTC Framing sub-layer and TC adaptation sub-layer.
    GTC functions:
    PLOAM,ATM and GEM stream with TC transmission frame
    Generate/ decode TC transmission frame header
    Internal exchange basis on Alloc ID
    TC adaptation sub-layer provides three types adapter: ATM adapter, GEM adapter and OMCI adapter.
  • The format of the GEM header is shown in Figure . The GEM header contains the Payload length indicator (PLI), Port ID, Payload type indicator (PTI), and a 13-bit header error control (HEC) field.
    The PLI indicates the length L, in bytes, of the payload following this header. The PLI is used to find the next header in the stream, to provide delineation. The 12-bit size of this field permits fragments of up to 4095 bytes. If the user data frames are larger than this, then they will have to be broken into fragments that are smaller than 4095 bytes.
    The Port-ID is used to provide 4096 unique traffic identifiers on the PON, to provide traffic multiplexing. Each Port-ID contains a user transport flow. There can be one or more Port-IDs transmitted within an Alloc-ID / T-CONT.
    The PTI field is used to indicate the content type of the payload and its appropriate treatment. The coding is shown below.
  • The frame is 125 s for both the 1.24416 Gbit/s and 2.48832 Gbit/s downstream data rates. Thus, the frame is 19440 bytes long in the 1.24416 Gbit/s system, and 38880 bytes long for the 2.48832 Gbit/s system. The PCBd length range is the same for both speeds, and depends on the number of allocation structures per frame
    The PCBd contains several fields, each of which is described subsequently. The OLT sends the PCBd in a broadcast manner, and every ONU receives the entire PCBd. The ONUs then act upon the relevant information contained therein.
    Physical synchronization (PSync) field
    The physical synchronization field is a fixed 32-bit pattern that begins every PCBd. The ONU logic
    can use this pattern to find the beginning of the frame. The coding of the PSync field is
    0xB6AB31E0. Note that the PSync field is not scrambled.
    Ident field
    The 4-byte Ident field is used to indicate larger framing structures. It contains the superframe
    counter which is employed by the encryption system, and may also be used to provide lower rate
    synchronous reference signals. The least significant 30 bits of the Ident field contain a counter, and
    each GTC frame's counter will be one larger than the previous one. Whenever the counter reaches
    its maximum value, it is set to 0 on the following GTC frame.
  • The Ethernet frames are carried directly in the GEM frame payload. The Preamble and SFD bytes
    are discarded prior to GEM encapsulation. Each Ethernet frame shall be mapped to a single GEM
    frame (as shown in Figure ) or multiple GEM frames, in which case the fragmentation rules of
    Section 8.3.3 apply. A GEM frame shall carry not more than one Ethernet frame.
  • 3.7 G-PON encapsulation method (GEM): A data frame transport scheme used in G-PON
    systems that is connection-oriented and that supports fragmentation of the user data frames into
    variable-sized transmission fragments.
    3.8 G-PON transmission convergence (GTC) layer: A protocol layer of the G-PON protocol
    suite that is positioned between the physical media dependent (PMD) layer and the G-PON clients.
    The GTC layer is composed of GTC framing sublayer and GTC adaptation sublayer.
    3.9 GEM port: An abstraction on the GTC adaptation sublayer representing a logical
    connection associated with a specific client packet flow.
  • Teknologi gpon

    1. 1. Teknologi GPON
    2. 2. Tujuan Presentasi ini menjelaskan : – Arsitektur GPON – Karakteristik GPON – Transmisi GPON Teknologi GPON
    3. 3. Arsitektur GPON Karakteristik GPON Transmisi GPON Teknologi GPON 3
    4. 4. Arsitektur GPON Central Office OLT ONU FTTB FTTT Optical Distribution Network ONU FTTZ ONU FTTC ONT ONT FTTH Teknologi GPON 4
    5. 5. Arsitektur GPON Secara umum, arsitektur GPON terdiri dari : OLT (Optical Line Termination) ODN (Optical Distribution Network) ONU / ONT (Optical Network Unit/ Optical Network Termination) GPON merupakan teknologi jaringan akses yang mendukukng FTTX, seperti : FTTH (Fiber to the Home) FTTM (Fiber to the MDU) FTTB (Fiber to the Building) FTTC (Fiber to the Cabinet) FTTT (Fiber to the Tower) FTTZ (Fiber to the Zone) Teknologi GPON 5
    6. 6. Optical Line Termination (OLT) Ethernet OLT PON ODN Optical Line Termination (OLT) adalah Sebuah perangkat yang menjadi titik akhir, yaitu root sebuah ODN , menerapkan protokol PON, seperti yang didefinisikan oleh [ITU-T G.984]. menyesuaikan PDU PON untuk interface layanan kearah Service Provider. OLT ini menyediakan fungsi manajemen dan pemeliharaan untuk ODN subtended dan ONU. Sumber : ITU-T G.984.1 Teknologi GPON 6
    7. 7. Optical Distribution Network (ODN) ODN ONU OLT ONT Optical Distribution Network (ODN). Dalam konteks PON, Topologi pohon (tree) dari serat optik pada jaringan akses, dilengkapi dengan power splitter atau wavelength splitter, filter atau perangkat optik pasif yang lain. Sumber : ITU-T G.984.1 Teknologi GPON 7
    8. 8. PON ONT Ethernet ODN Optical Network Termination (ONT) Perangkat pelanggan tunggal sebagai titik akhir, yaitu sebagai leaf dari distribusi ODN, menerapkan protokol PON, menyesuaikan PDU PON untuk interface layanan, kearah pelanggan. ONT adalah sebuah kasus khusus dari suatu ONU. Sumber : ITU-T G.984.1 Teknologi GPON 8
    9. 9. Optical Network Unit (ONU) PON ONU DSL ODN Optical Network Unit (ONU) : Sebuah istilah umum yang menunjukkan perangkat yang mengakhiri salah satu dari endpoint atau titik akhir yang didistribusikan oleh ODN , menerapkan protokol PON, menyesuaikan PDU PON untuk interface layanan kearah pelanggan. Dalam beberapa konteks, sebuah ONU menyiratkan beberapa perangkat-pelanggan. Sumber : ITU-T G.984.1 Teknologi GPON 9
    10. 10. Arsitektur GPON Karakteristik GPON Transmisi GPON Teknologi GPON 10
    11. 11. Arsitektur Umum GPON Downstream 2.4 Gbps Single f iber : 1480- 1500 nm Dua f iber : 1260- 1360 nm Upstream : 1.2 / 2.4 Gbps 1260- 1360 nm Teknologi GPON 11
    12. 12. Karakteristik Umum GPON Bit Rate GPON GPON memberikan transmisi, dengan kombinasi : Upstream 1.2 Gbit/s dan downstream 2.4 Gbit/s ; atau Upstream 2.4 Gbit/s dan downstream 2.4 Gbit/s. Sebagian besar, system GPON yang dikembangkan menggunakan transmisi upstream 1.2 Gbps. Sumber : ITU-T G.984.1 Teknologi GPON 12
    13. 13. Karakteristik Umum GPON Panjang Gelombang GPON dengan system single fiber, panjang gelombang yang digunakan untuk arah downstream adalah 1480-1500 nm sedangkan jika menggunakan system dua fiber, arah dowmstream beroperasi pada panjang gelombang 1260-1360 nm Arah upstream, panjang gelombang yang digunakan berada pada range 1260-1360 nm Sumber : ITU-T G.984.1 Teknologi GPON 13
    14. 14. Karakteristik Umum GPON Logical reach jarak yang dapat dicapai dari OLT ke ONU/ONT adalah 60 Km, tanpa memperhatikan batasan-batasan fisik. Batasan Logical reach ditentukan oleh protocol yang bersangkutan (contoh : ranging protocol) dan differential reach (jarak antara ONU tedekat dengan dan yang terjauh) Physical reach jarak yang dapat dicapai antara ONU/ONT dengan OLT, terdapat dua opsi, yaitu 10 km dan 20 km. Hal ini diasumsikan bahwa jarak maksimum 10 km digunakan untuk ONU yang membutuhkan bit rate tinggi, seperti 1,25 Gbps atau lebih. Physical reach dibatasi dari optical budget. Sumber : ITU-T G.984.1 Teknologi GPON 14
    15. 15. Karakteristik Umum GPON Differential fibre distance : Maximum : 20 km Maximum mean signal transfer delay : maksimum yang ditoleransi 1.5 ms Split ratio : Realistis : 1:64 Antisipasi : 1:128 Traffic type : hanya digital Sumber : ITU-T G.984.1 Teknologi GPON 15
    16. 16. Bahasan Arsitektur GPON Karakteristik GPON Transmisi GPON Teknologi GPON 16
    17. 17. Arsitektur Teknologi GPON ATM Client OMCI GEM Client PLOAM G-PON Transmission Convergence (GTC) layer TC adaptation sub-layer OMCI Adapter ATM TC Adapter GEM TC Adapter DBA Control GTC Framing Sub-layer G-PON Physical Media Dependent (GPM) layer ATM : Asynchronous Transfer Mode Sumber : Teknologi GPON 17
    18. 18. Fitur Multi Service pada Sistem GPON Sumber : Teknologi GPON 18
    19. 19. Frame GPON (1/2) Konsep Frame didalam GPON (ITU.T G.984.3) User Frame : sebuah Service Data Unit (SDU) dari GTC Layer, biasanya merupakan sebuah frame ethernet GEM Frame : sebuah Protocol Data Unit (PDU) dari frame sublayer GTC yang berisi sebuah header GEM 5-byte dan Payload GEM yang panjangnya bervariasi. Downstream GTC Frame : interval 125 μs dengan batasan yang jelas dan fixed, format data berulang berisi header GTC (Field PCBd) dan Payload GTC. Upstream GTC Frame Teknologi GPON 19
    20. 20. Frame GPON (2/2) Frame Ethernet Frame GEM Frame Downstream GPON Frame Upstream GPON Sumber : Teknologi GPON 20
    21. 21. GPON Encapsulation Method GPON encapsulation method (GEM) adalah satu-satunya skema transport data yang dispesifikasikan didalam G-PON transmission convergence layer. GEM menyediakan sebuah connection-oriented, mekanisme framing variable-length untuk transport dari layanan data melalui passive optical network (PON) dan tidak tergantung pada jenis interface service node pada OLT serta jenis interface UNI pada ONU. Teknologi GPON 21
    22. 22. Protocol Layer 2 pada Interface (1/2) GEM digunakan antara OLT dengan ONU/ONT Protocol uplink, tergantung spesifikasi perangkat. SNI : Service network Interface UNI : User Nerwork Interface Teknologi GPON 22
    23. 23. Protocol Layer 2 pada Interface (2/2) Protocol yang digunakan pada UNI (User Network Interface), tergantung pada spesifikasi perangkat (ONU/ONT) Contoh pada ONU F660 : ONU F660 mempunyai interface Fast Ethernet, dengan kata lain menggunakan protocol ethernet. dengan demikian, ONU F660 mempunyai fungsi mengubah format GEM (GPON Encapsulation Method) menjadi Ethernet. ONU F660 juga mempunyai interface pots (telepon analog/connector RJ11). Dalam hal ini, F660 berfungsi sebagai access gateway yang mengubah format IP menjadi analog. Teknologi GPON 23
    24. 24. GPON Downstream Dataflow 1 ONU1 PCBd 1 2 N Splitter PCBd N 2 d 1 PCB 1 2 OLT PCBd: Physical control block downstream PC Bd 1 2 User1 N ONU2 User2 2 N ONUN N User N Pada arah downstream, data dikirim secara broadcast. ONU memfilter data. Sumber : Teknologi GPON 24
    25. 25. GPON Upstream Dataflow ONU1 1 User1 1 1 2 N Splitter 2 ONU2 OLT N ONU n User2 2 N User n Pada arah upstream, data dikirim secara TDM (Time Division Multiplexing) Sumber : Teknologi GPON 25
    26. 26. GPON Upstream Dataflow Sebuah frame GTC upstream mempunyai panjang 125µs. Setiap ONU akan memberikan identitas datanya didalam header masing masing Payload dapat berupa ATM, GEM atau DBA (Dynamic Bandwidth Allocation) Upstream frame 125µs 1 PLOu 2 N PLOAMu 1 2 N PLSu 1 DBRu ATM upstream payload Sumber : 2 N Payload GEM upstream payload DBA upstream payload Teknologi GPON 26
    27. 27. GPON Downstream Dataflow Sebuah frame GTC downstream mempunyai panjang 125 µs. PCBD merupakan header sebuah frame. Payload (data) dapat berupa cell ATM atau TDM dan data fragment over GEM Pure ATM cells TDM & data fragments over GEM section section 125µs PCBd Psync 4bytes 1 2 Ident 4bytes N PLOAMd 13bytes PCBd 1 2 BIP Plend 1bytes 4bytes N Plend 4bytes PCBd 1 2 N Bwmap N*8bytes PCBd: Physical control block downstream Sumber : Teknologi GPON 27
    28. 28. GPON Encapsulation Data IP dienkapsulasi didalam frame ethernet, kemudian dienkapsulasi dalam frame GEM. Pada transmisi downstream, GEM diencapsulasi didalam frame downstream GTC Ethernet GEM GTC Pada transmisi downstream, GEM diencapsulasi didalam frame upstream GTC Eth Frame Sumber : GEM Frame GTC Frame Teknologi GPON 28
    29. 29. Ethernet over GEM Paket ethernet Frame GEM Inter packet gap PLI Port-ID PTI CRC preamble SFD DA SA Length Type GEM Payload MAC client data FCS EOF G.984.3 Teknologi GPON 29
    30. 30. GPON Encapsulation GPON menggunakan enkapsulasi GTC/GEM GPON kompatibel dengan arsitektur legacy ATM Strukturnya relatif kompleks, melibatkan enkapsulasi dan dekapsulasi antara frame ethernet dan frame GEM/GTC Melibatkan fragmentasi dan penggabungan. Sumber : Teknologi GPON 30
    31. 31. GPON Downstream Multiplexing Sumber : G.394.3 Teknologi GPON 31
    32. 32. Downstream multiplexing Pada arah downstream (yaitu dari OLT menuju ONT), fungsi trafik multiplexing dipusatkan di OLT. OLT memultiplex frame GEM kedalam media transmisi menggunakan GEM Port ID sebagai kunci untuk mengidentifikasi frame-frame GEM yang termasuk kedalam koneksi-koneksi logik arah downstream. Setiap ONU mem-filter frame-frame GEM downstream berdasarkan pada identitas GEM port nya yang menjadi milik ONU tersebut Teknologi GPON 32
    33. 33. GPON Upstream Multiplexing Sumber : G.394.3 Teknologi GPON 33
    34. 34. Upstream Multiplexing Pada arah upstream, fungsi traffc multiplexing didistribusikan ke ONU. OLT memberikan kesempatan transmisi upstream atau bandwidth allocations , ke entitas traffic bearing dalam subtending ONU. Entitas traffic bearing ONU, yaitu penerima dari alokasi bandwidth upstream diidentifikasi oleh allocation ID nya (Alloc-ID). Alokasi bandwidth untuk Alloc-ID yang berbeda, dimultiplex didalam waktu yang spesifik oleh OLT didalam bandwidth maps pada transmisi downstream. Didalam setiap alokasi bandwidth, ONU menggunakan GEM Port-ID sebagai kunci untuk mengidentifikasi frame-frame GEM yang termasuk kedalam koneksi logik upstream. Teknologi GPON 34
    35. 35. Referensi ITU-T G.984.1, Gigabit-capable passive optical networks (GPON): General characteristics ITU.T G.984.3, Gigabit-capable Passive Optical Networks (G-PON): Transmission convergence layer specification www.rad.com : passive optical network GPON Technology Introduction, ZTE University Teknologi GPON 35

    ×