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Red acceso PON fam ss

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Una introduccióa a la red de acceso PON con propuesta de Trial de incorporación al resto de redes de un operador.

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Red acceso PON fam ss

  1. 1. Introducción a Tecnología PON Francisco Apablaza M. fam Abril de 2008
  2. 2. Comparación xPON
  3. 3. Diferencias de xPON Objective Supporting Functionality GPON EPON High Speed Internet & TV Capacity >70 Mbps/user <30 Mbps/user Bandwidth Efficiency Downlink:94% Uplink:92%-93% Downlink:73% Uplink:61%-69% RF overlay Standardized No or Proprietary Fragmentation Standardized No Telephony, TDM, real-time Dynamic Bandwidth Allocation Standardized Proprietary Fixed framing Yes, 125  s No Secure Services Encryption Standardized AES No or Proprietary ONT management Management & Control Interface Standardized OMCI Partly standardized. Proprietary needed. Multi vendor Industry Driven Interop Yes No
  4. 4. Protocolos x-PON BPON GPON UIT EPON-GEPON IETF http://www.aptsec.org/meetings/2005/WS-BHT/Files-pres/WS-19%20050901%20NTT%20H019-APT(HS%20access1).ppt ATM frame base Generic frame base Ethernet frame base AAL1/AAL2 AAL5 TCP+UDP etc. IP Ethernet Layer 2 Layer 3 Layer 4 Layer 5 or more Layer 1 ATM cell PON-PHY T1/E1 TDM POTS Video Data TCP+UDP etc. IP Ethernet Generic frame T1/E1 TDM POTS Video Data TCP+UDP etc. Ethernet frame T1/E1 TDM Video Data IP POTS VoIP VoIP VoIP
  5. 5. Diferencias xPON:
  6. 6. Diferencias: Eficiencia Ancho de banda <ul><ul><li>94% efficiency compared to 73% for EPON in the downstream direction </li></ul></ul><ul><ul><li>92-93% efficiency compared to 61-69% for EPON in the upstream direction </li></ul></ul>Downstream GPON is very efficient EPON GPON 25% 50% 75% 100% Scheduling OH: control message Payload encapsulation OH Line Coding Payload Upstream EPON GPON 25% 50% 75% 100% Scheduling OH: frame delineation Scheduling OH: PHY burst OH Scheduling OH: control message Payload encapsulation OH Line Coding Payload
  7. 7. Diferencias: eficiencia BW del servicio final <ul><ul><li>2.488 Mbps • 94% efficiency= 2.339 Mbps </li></ul></ul><ul><ul><li>32 users per PON: 73 Mbps </li></ul></ul>GPON 73 Mbps per user (*) EPON 29 Mbps per user (*) or EPON is already at its limits GPON has future proof capacity <ul><ul><li>1.250 Mbps • 73% efficiency = 912 Mbps32 users per PON: 29 Mbps </li></ul></ul>
  8. 8. Diferencias (Seguridad) GPON EPON <ul><ul><li>GPON supports Advanced Encryption Standard (AES) </li></ul></ul><ul><ul><li>In GPON (G.984.x) ITU specifications </li></ul></ul><ul><ul><li>Uses 128 bit key in counter mode </li></ul></ul><ul><ul><li>Key exchanged between ONT and OLT </li></ul></ul><ul><ul><li>Encryption applied to the payload </li></ul></ul><ul><ul><li>Enable/disable at port id level </li></ul></ul><ul><ul><li>EPON has No or Proprietary Encryption </li></ul></ul><ul><ul><li>802.3 strict layering approach => privacy and security supposed to be handled by higher layers </li></ul></ul><ul><ul><li>Not appropriate for shared medium => proprietary solutions </li></ul></ul>
  9. 9. Diferencias: alcance de cobertura
  10. 10. Effective Bandwidth / Architecture <ul><li>GPON </li></ul>EPON OLT <ul><li>Concentration ratios </li></ul><ul><ul><li>1Gbps Uplinks (normal) </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>10:1 min </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>20:1 min </li></ul></ul></ul>PONs 4 x 1Gbps n 1 Typically 16-32 x 2.5Gbps <ul><li>Concentration ratios </li></ul><ul><ul><li>1:1 or 2:1 </li></ul></ul><ul><ul><li>Most Conservative in Industry </li></ul></ul>PONs 16 1 Edge2000 OLT 8 x 1Gbps
  11. 11. <ul><li>En Servicios </li></ul><ul><ul><ul><ul><li>&quot;GPON Diseñada para soportar múltiples servicios (Voz, Video, Datos)&quot;. </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>&quot;EPON no se consideró inicialmente como una red para soportar múltiples servicios&quot;. </li></ul></ul></ul></ul><ul><li>En Eficiencia Ancho de Banda </li></ul><ul><ul><ul><ul><li>&quot;GPON Presenta un mejor uso del BW“. </li></ul></ul></ul></ul><ul><li>Gestión NE PONs </li></ul><ul><ul><ul><ul><li>&quot;EN EPON la gestión de elementos depende del desarrollo de cada fabricante&quot;. </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>&quot;EN GPON es un estándar (OMCI)&quot;. </li></ul></ul></ul></ul><ul><li>Seguridad </li></ul><ul><ul><ul><ul><li>&quot;GPON incluye como estándar el algoritmo de encriptación AES entre OLT y ONT&quot;. </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>&quot;EPON no incluye algoritmo y si existe depende del fabricante&quot;. </li></ul></ul></ul></ul><ul><li>Económica </li></ul><ul><ul><ul><ul><li>&quot;EPON siempre justifica que es mejor por que es mas económica y mas estándar en equipamiento&quot;. </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>&quot;GPON también promueve que los costos son cada vez menores“. </li></ul></ul></ul></ul>GPON v/s EPON Diferencias: resumen
  12. 12. Propuesta
  13. 13. Porqué GE-PON ? 1 de 3 <ul><li>GPON – Simple Ethernet transport </li></ul><ul><ul><li>Present Implementations focused on Residential access </li></ul></ul><ul><li>GE-PON - True Ethernet system </li></ul><ul><ul><li>Business-class service platform </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>E-line and E-LAN services </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Rich Ethernet </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>VLAN tagging </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Tagged and untagged traffic on the same port </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Q-in-Q support </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Prioritization </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Traffic Management with multi-level queuing </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Rich multicast support for E-LAN services </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>SCB (Single Copy Broadcast) </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>IGMP snooping </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>IGMP proxy </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><li>Business-oriented ONTs widely available </li></ul></ul><ul><ul><li>supports redundant PON fiber paths for ultra-high reliability customers </li></ul></ul>Dispone de Business Class Services: clientes corps y empresas
  14. 14. Porqué GE-PON ? 2 de 3 <ul><li>GEPON </li></ul><ul><li>POTS Voice </li></ul><ul><ul><li>Handled as VoIP or TDM (carries the 8kHz clock) </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Analog phone ports at ONT </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>TDM interface at OLT for TDM network </li></ul></ul></ul><ul><li>DS1 TDM Traffic </li></ul><ul><ul><li>Handled as true TDM (carries the 8kHz clock) </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>DS1 ports at ONT </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>DS1/DS3 at OLT </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Capabilities </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Aggregation to DS3/STM1 </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>DS0-1-3 grooming </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Enables business services </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Backhaul, hi-res security cameras, PBX, legacy DS1 devices… </li></ul></ul></ul><ul><li>GEPON </li></ul><ul><li>POTS Voice </li></ul><ul><ul><li>Handled as VoIP in present GPON chipset implementations </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Ethernet hand-off at OLT </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Requires reverse gateway for TDM interface </li></ul></ul></ul></ul><ul><li>DS1 TDM Traffic </li></ul><ul><ul><li>Conceptually GPON carries the 8kHz clock which would allow native TDM support, but which TDM framing is still under discussion in ITU </li></ul></ul><ul><ul><li>Not yet implemented by vendors </li></ul></ul>Servicios TDM Empresas
  15. 15. <ul><li>GE PON se integra en forma nativa al acceso de red de servicios </li></ul><ul><li>Según los antecedentes aplica para la situación mixta de backhaul y servicios CPE </li></ul><ul><li>Variados CPE multiservicios, a investigar multivendor </li></ul><ul><li>En inminente roadmap un mayor BW </li></ul><ul><li>La seguridad la implementan igualmente los proveedores </li></ul><ul><li>Con la gestión SNMP se integra al resto de gestores </li></ul>...... ¿ Decisión? ¿trial con GPON y GEPON? Porqué GE-PON ? 3 de 3
  16. 16. Antecedentes Técnicos
  17. 17. Topología típica de Acceso Alcance: 20 Kms, depende de budget de potencias
  18. 18. Compara Tecnología PON-FTTH P. Ej.: cable de 24 ff = 12 servicios P. Ej.: cable de 24 ff = 32*24 servicios Optical Network Terminal (ONT) Splitter Optical Line Terminal (OLT) Transmit Receive Subscribers Point-to-multipoint (p2mp) Passive Optical Network 1:32-64 <ul><ul><li>Passive splitters used to share a single fiber among subscribers </li></ul></ul><ul><ul><li>Full downstream bandwidth is available to any endpoint, at any time </li></ul></ul><ul><ul><li>Upstream bandwidth is allocated dynamically to endpoints </li></ul></ul><ul><li>Three generic types of FTTH architectures are used today: Point-to-point, Active Ethernet and PON. </li></ul>Aggregation Transmit Receive Customer Premises Equipment (CPE) Point-to-point (p2p) Point-to-Point 1:1
  19. 19. Tecnología de Transmisión <ul><li>Time Division (TD) Multiplexing </li></ul><ul><ul><li>All data is transmitted to all ONTs </li></ul></ul><ul><ul><li>Logic of each ONT filters incoming data based on port ID </li></ul></ul><ul><li>TD/Multiple Access (TDMA) </li></ul><ul><ul><li>OLT controls U/S channel via assignment of windows to ONTs </li></ul></ul><ul><ul><li>TDMA requires Medium Access Control (MAC) in OLT </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>= Dynamic Bandwidth Allocation </li></ul></ul></ul>
  20. 20. Cobertura Acceso pasivo multiplicando FO
  21. 21. Split Ratio and dB Loss: teórico
  22. 22. Split Ratio and dB Loss: práctico
  23. 23. Loss Budget - Example OLT V-OLT ODF In Out Patch Panel ONT 1:32 20km +2dBm 1dBm +18.5dBm +19.5dBm 0dBm +17.5dBm -17.5dBm -0 dBm -25.5dBm -6 dBm 1dB 1dB 17.5dB OSP 8dB over 20km 0.35dB loss per km WDM Splitter - 1.490nm Optical Power Level - 1.550nm Optical Power Level: “señal RF” - Element Insertion Loss
  24. 24.
  25. 25.
  26. 26.
  27. 27.
  28. 28. Aplicaciones Backhaul <ul><li>Extended the Definition of PON </li></ul><ul><ul><li>Beyond residential to a complete services network </li></ul></ul><ul><ul><li>Support for MDU/MTU subscribers </li></ul></ul><ul><ul><li>Support for SLA-quality business services </li></ul></ul><ul><ul><li>Support for Backhaul applications </li></ul></ul><ul><ul><li>Backhaul requirements </li></ul></ul><ul><ul><li>High bandwidth from a single point </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>up to 1Gbps from a single ONT </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>TDM services: E1/T1 and DS3 </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>has patented TDM technology to transport TDM without the latentcy and other concerns with circuit emulation </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Ability to support multiple services from a single ONT </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>multiple ONTs for a variety of applications </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>supports from a single ONT: </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>DS3 or up to 10 x T1/E1 TDM service </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Multiple Ethernet ports for backhaul and/or other services </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><ul><li>Surveillance </li></ul></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><ul><li>Alarms </li></ul></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><ul><li>Equipment telemetry </li></ul></ul></ul></ul></ul>
  29. 29.
  30. 30. Aplicaciones Backhaul <ul><li>Applications </li></ul><ul><ul><li>T1/E1 Backhaul </li></ul></ul><ul><ul><li>Ethernet Backhaul </li></ul></ul><ul><ul><li>Sensors </li></ul></ul><ul><ul><li>Monitors </li></ul></ul><ul><ul><li>Communications – TDM & IP </li></ul></ul>edge2000 Up to 32 ONTs Communications Network Operations Center Cellular Backhaul Fixed Wireless Backhaul BPL Backhaul Mobile Wireless Backhaul
  31. 31. Aplicaciones Also: WiMax, WiFi, Cellphone equip. Video surveillance Data Transport VDSL DSL BPL switch Mini MDU 2 – 4 homes Up to 4 POTS lines IP or RF Video Up to 100Mb data service Single Family Home
  32. 32. MGCP Features <ul><li>G.711 A-law, G711 μ-law and G729 </li></ul><ul><li>MGCP High Availability </li></ul><ul><li>Basic Call Features </li></ul><ul><ul><li>Differentiated Ringing </li></ul></ul><ul><ul><li>Call Waiting </li></ul></ul><ul><ul><li>Stuttered Dial Tone </li></ul></ul><ul><li>Fixed and Adaptive Jitter Buffer </li></ul><ul><ul><li>Supports automatically switching to Fixed Jitter Buffer upon fax/modem tone detection </li></ul></ul><ul><li>RFC2833 keypad </li></ul><ul><li>CNIP Caller ID </li></ul><ul><li>Regional Settings </li></ul><ul><li>Silence Suppression </li></ul><ul><li>Noise Cancellation </li></ul><ul><li>G.711 Fax </li></ul><ul><li>Standards Support </li></ul><ul><ul><li>IETF MGCP 1.0 (RFC 2705) </li></ul></ul>
  33. 33. SIP Features <ul><li>G.711 A-law. G711 μ-law and G729ab codecs </li></ul><ul><li>SIP High Availability </li></ul><ul><li>Basic Call Features </li></ul><ul><ul><li>Differentiated Ringing </li></ul></ul><ul><ul><li>Call Waiting </li></ul></ul><ul><ul><li>Stuttered Dial Tone </li></ul></ul><ul><li>Fixed and Adaptive Jitter Buffer </li></ul><ul><li>RFC2833 and SIP INFO keypad </li></ul><ul><li>Unconditional Call Forwarding </li></ul><ul><li>CNIP Caller ID </li></ul><ul><li>T.38 </li></ul><ul><li>Call Waiting </li></ul><ul><li>3 rd Party Call / Conference Call </li></ul><ul><li>3 rd Party Pause & Re-route </li></ul><ul><li>Hotline </li></ul><ul><li>PNP Dial plan </li></ul><ul><li>Regional Settings </li></ul><ul><li>Silence Suppression </li></ul><ul><li>Noise Cancellation </li></ul><ul><li>G.711 Fax </li></ul><ul><li>Standards Support </li></ul><ul><ul><li>RFC 3261, RFC 3550, RFC 2327, RFC 2833, RFC 2976, RFC 3361, RFC 3263, RFC 3326, draft-ietf-sipping-service-examples-07, draft-levy-sip-diversion-08, draft-ietf-sipping-early-media-02 </li></ul></ul>
  34. 34. TRIAL
  35. 35. Topología propuesta para el TRIAL Hacer sinergia con anillos backhaul MiniDSLAM CPE PON MPLS SSPP DSLAM PCS
  36. 36. Metodología de cálculo <ul><li>Preparar condiciones de provisión </li></ul><ul><li>Metodología de pruebas para ONT </li></ul><ul><li>Instrumentación </li></ul>
  37. 37. Proveedores <ul><li>Los potenciales proveedores a invitar a un RFP : </li></ul><ul><ul><li>Alcatel-Lucent </li></ul></ul><ul><ul><li>Alloptic - Rabco </li></ul></ul><ul><ul><li>Huawei </li></ul></ul><ul><ul><li>ZTE </li></ul></ul><ul><ul><li>Coasin </li></ul></ul><ul><ul><li>Tronsa </li></ul></ul><ul><ul><li>…… .. </li></ul></ul><ul><ul><li>…… </li></ul></ul><ul><ul><li>… . </li></ul></ul>
  38. 38. Condiciones generales de un trial: 1 OLT con cap Anillo y un par de CPE c/caso
  39. 39. Entregables: <ul><li>Entregables: </li></ul><ul><li>Las expectativas para el resultado del estudio son obtener las condiciones técnicas de red, la mejor opción tecnológica y las bases para la introducción dl os nuevos productos de acceso a servicios. Para ello el proponente deberá entregar: </li></ul><ul><ul><ul><li>Equipamiento de cabecera OLT y para extremo terminal ONT de acuerdo al plan de cobertura y servicios que se definan. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Sistema de gestión de OLT y ONT </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Soporte de especialistas para el despliegue de red y servicios </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Un modelo de costos comparativos de la solución PON v/s una tradicional y plan de negocios </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>La metodología de calculo de pérdidas del despliegue para terminales ONT </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Las recomendaciones para el despliegue de la red externa de FO y distribución pasiva </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Las especificaciones técnicas detalladas del equipamiento involucrado </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Altamente deseable mostrar interoperatividad con otras ONT u ONU </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Las configuraciones específicas de red y terminales para la entrega de cada uno de los servicios particular que se entregue </li></ul></ul></ul><ul><li>En el hecho de presentar una propuesta se acepta, que de ser adjudicado, se negociarán las condiciones contractuales y NDA, que se respaldarán con una boleta de garantía de fiel cumplimiento y calidad del estudio. </li></ul><ul><li>Se deja expresa constancia de que el hecho de ganar la presente licitación, no implica que automáticamente sea un proveedor adjudicado para el despliegue de la red, no obstante que si es un antecedente que le otorga condiciones más favorables frente a una próxima adquisición de despliegue de red. </li></ul>
  40. 40. Gantt
  41. 41. Referencias
  42. 42. FIN

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