PLNOG 6: Radosław Ziemba - Fiber to the Home w technologii Pasywnych Sieci Optycznych

P.H. Elmat Sp. z o.o., ul. Wspólna 4A, 35-205 Rzeszów, tel. (017) 86-60-800, fax (017) 86-60-810 www.elmat.pl elmat@elmat.pl
Fiber to the Home
w technologii Pasywnych Sieci Optycznych
Marzec 2011
Radosław Ziemba
Email: r.ziemba@elmat.pl
Tel kom: 601 397 899
No one can exactly predict what technologies will develope in the
coming years. So the best bet is to prepare for everthing
[Richard Jean-Pierre]

DASAN Networks
Infonetics 2009: 9 pozycja (5%) w
światowym rynku technologii xPON
(GPON/EPON/BPON …) – 5,5
miliona zainstalowanych portów

DASAN Networks
DASAN has been No. 1 E-PON solution provider for Korea Telecom
From ADSL to E-PON, DASAN has been one of most important partners of
KT’s access network infrastructure.
G-PON based mobile backhaul solution provider of SoftBank
2009, world first commercialized mobile backhaul solution applying G-PON
with channelized ATM technology for 2G/3G cell sites of SBB
Main G-PON solution provider for BSNL India.
DASAN is a major G-PON technology partner of BSNL, shipment begun
to start from 2009
No. 1 Supplier of G-PON for SK Broadband
DASAN has been selected as a core biz. partner of deploying G-PON
Bharat
Sanchar
Nigam Ltd

FTTH AON
Active Optical Network:
• większa ilość włókien
• większa liczba przetworników 2n
vs. N+1
• większe koszty instalacji np. więcej
spawów
• potrzeba większej kanalizacji itp.
• wparcie dla CATV overlay
problematyczne
• koszt CPE podobne co w PON

FTTH w technologii PON
• PON to jedno włókno
światłowodu jednomodowego
które za pomocą splitera jest
rozdzielane na inne włókna
• Nazywamy je pasywnymi
dlatego że na odcinku często
zwanym ostatnią milą nie
potrzebujemy żadnego
urządzenia wymagającej
zasilania
• PON wykorzystuje przede
wszystkim technikę
zwielokrotnienia długości fal
WDM (Wavelength Division
Multiplexing)

PON – elementy składowe
 Aktywne (wymagające zasilania)
 OLT (Optical Line Terminal)
 ONT/ONU (Optical Network Unit/Terminal)
 Pasywne
 Splitery – bierny rozgałęźnik sygnału optycznego:
 FBT (spawane) z symetrycznym lub
asymetrycznym podziałem mocy
 PLC (planarne) tylko symetryczny podział mocy
ale duże podział nawet do 1:128
ELMAT: Jedyna produkcja Spliterów w
Polsce

Optical Line Terminals
4 G-PON + 8 Combo GbE
Layer 2/3 features
Dual Modular PWR
1U Rack
Full Redundancy System
48 GbE + 4 x 10GbE (24 GbE)
16 G-PON
Layer 2/3 features
MPLS/PWE3 support (4Q/2009)
Full Redundancy System
72 GbE + 4 x 10GbE (32 GbE)
72 G-PON, 72 E-PON support
Layer 2/3 features
Carrier Ethernet features
MPLS/PWE3 support
2Q/2011
22 G-EPON; 48Gbps SF
Layer 2/3 features
Dual Modular PWR
Minimalne zużycie prądu!

Optical Network Units
Interface
 2 x 100/1000Base-T
 1 x GPON (SC/APC)
Function
 ITU-T G.984.4 OMCI support
 Dying GASP
 VLAN manipulation
 IGMP snooping
 Classification by GEM port ID for QoS
Environment
 Operating temperature: -5 ~ 50°C
Interface
 4 x 10/100Base-T
 2 x FXS
Function
 Dying GASP
 IGMP snooping
 VoIP protocol: SIP, H.248
- Echo canceling
- Multiple codec, Fax
Environment
 Operating temperature: -5 ~ 50°C
Interface
 4 x 10/100/1000Base-T
 2 x FXS
 WiFi b/g/n 300Mbs
Function
 Dying GASP
 NAT (user and admin portal)
 IGMP snooping
 VoIP protocol: SIP, H.248
- Echo canceling
- Multiple codec, Fax
Gigabit ONT
H645A
FE + VoIP ONT H640V
GbE + VoIP ONT H645V
GbE + VoIP + WiFi + Router
Key Features
Optional RF for CATV

Downstream od OLT do ONT
Z tego punktu widzenia to łącze współdzielone. Sygnał optyczny trafia do każdej końcówki.
Selekcja w G-EPON na podstawie LLID a w GPON na podstawie GEM Port-ID
Oba standardy wspierają szyfrowanie AES

Upstream od ONT do OLT
Z tego punktu widzenia to łącze punkt-punkt. Każda końcówka otrzymuje szczeliny czasowe w których nadaje.
Szczeliny przyznawane na zasadzie TDMA. Przepustowość przydzielana przez odpowiedni algorytm DBA
EPON Plato DBA = GPON SR DBA

Wspierane topologie sieci PON
OLT
ONU 1
ONU 2
ONU n
...
Topologia drzewa
ONU1
ONU2
ONU3
ONU n
OLT
Topologia magistrali
Podział sygnału optycznego nie jest związany
z podziałem przepustowości/pasma!
Kaskadowanie spliterów jest jak najbardziej
na miejscu
OLT
ONU 1
ONU 2
ONU n
...
Protekcja łącza
(tylko GPON
V5848G)

Zasięg Transmisji
X km
Złaczki i Spawy
Zasięg wyznaczany jest na podstawie bilansu mocy
Gwarantowany Budżet mocy: 29dB (10km) Down/Up= 29dB
Dasan V5724G GEPON OLT
-Tx moc: +3 ~ +7 dBm (1490nm Continuous Mode Transmiter 1.25Gb) DFB
-Rx czułość: -30dBm (Burst-Mode 1.25Gb Receiver)
-Rx overload: -6dBm
Dasan GEPON ONT
- Tx moc : -1 ~ +4 dBm (Burst-Mode 1.25Gb Transmiter) 1310nm FP
- Rx czułość : -26 dBm (Continuous Mode 1.25Gb Receiver)
- Rx overload: -3dBm
-Class B+ - Min. 10 dB to max. 28 dB
-Class C – Min. 15 dB to max. 30 dB
-Class C+ - dodatkowe 4dB do B+

xPON vs. FTTB/FTTC
BRAS
SR
IP Core
OLT::CO
RN
10~20Km
IP Core
CO
1~3Km
Aggregators
BRAS
SR
Zmniejszenie liczby punktów do zarządzania
Zmniejszenie liczby sprzętu w CO oraz potrzebnego miejsca
Zmniejszenie liczby możliwych awarii

 Simple Fault Isolation – Gdzie jest problem?
 Błąd może być w sieci (provisioning error, network failure…)
 Uszkodzenie może być w pętli abonenckiej albo na CPE Klienta
 Wyjazd technika do lokalu abonenta to koszt który zwraca się dopiero po kilku miesiącach
 Czy wyjazd technika na pewno rozwiąże problem?
 Rozwiązania DASAN-a pozwalają na zaglądnięcie dalej w sieć w celu zbadania co jest
ewentualną przyczyną awarii.
Truck roll pains
OLT
ONU
ONT
Subscriber Failure :
Without auto-detecting ONU or ONT failure, and without
auto first aid recovery functionalities,
Truck rolling, but where and what? looking at the ashes?
Facing the risk of losing the more asset and $???!
Network Failure :
Detected at OLT!
No need to roll truck and save $300 per truck roll!
Avoiding risk of wasting maintenance budget

Segmentacja
Segmentacja sieci PON już na początku obniża CAPEX oraz przedłuża życie całej
infrastruktury
ETAP 1
ETAP 2

Telewizja w sieciach PON
• IPTV – tylko cyfrowa telewizja (SD oraz HD)
przekaz strumieniowy IP, nie wymaga CATV overlay czy RFoG
• Sieci GPON wspierające obsługę RF:
– CATV overlay: ONU wyposażone w port RF (transmisja
jednokierunkowa)
– Hybrydowy: ONU wyposażone w port RF, kanał zwrotny
zapewniony przez port RJ45 w IP-STB (albo DVB-C albo IPTV)
– RFoG z GPON: micronode RFoG z kanałem zwrotnym dla telewizji
a GPON ONT dla Internetu oraz VoIP.
• Sieci rozdzielne – 2 włókna na abonenta:
– GPON/ GEPON w osobnej sieci a na drugim włóknie sygnał TV

Obsługa multicastu
• Sieć PON przez LLID widziana jest jako łącze Punk-Punkt także dla funkcji
IGMP Snooping
• Dasan zaimplementował funkcje oszczędzania pasma dla ruchu multicastowego
i tak jeden kanał multicastowy przesyłany jest tylko raz nie zależnie od liczby
odbiorców

PON z CATV overlay
P2MP wymusił stosowanie WDM:
– 1310nm (1260-1360) Upstream (ONU do OLT) dane, głos (VoIP),
– 1490nm (1480-1500) Downstream (OLT do ONU) dane, głos (VoIP), IPTV
– OPCJONALNA 1550nm na potrzeby CATV

Technologie PON
technologia EPON (GE-PON) GPON 10GE-PON WDM-PON
standard IEEE 802.3ah ITU G.984.x IEEE 802.3av brak
Przepustowośd
Downstream oraz fala
1,25Gbit (1Gbit) ;
1490nm
2,488 Gbit * ;
1490nm
10Gbit; 1577nm Dowolna
Przepustowośd
Upstream oraz fala
1,25Gbit (1Gbit) ;
1310nm
1,244Gbit *;
1310nm
1Gbit lub 10Gbit; 1270nm Dowolna
Technologia dostępu
upstream
TDM TDM TDM WDM
Rodzaj ramki L2 Ethernet GEM Ethernet Dowolna
Typowy podział
sygnału
1:16 – 1:64 1:16 – 1:128 1:16 do 1:128 – planowane 1:256 Zależne od technologii xWDM
oraz budżetu mocy
Dostępnośd u
producentów
Duża Duża Planowane pierwsze gotowe
produkty na Q4 2010
Mała
Inne technologie PON to: RF-PON (RFoG), ITU APON (BPON) oraz XG-PON (w
trakcie opracowywania)

EPON vs. GPON
• Największe różnice są w L1 i L2
• Oferowane Przepustowości
• Efektywność transmisji
• Kompatybilność (IOT)
• Migracja na wyższy standard?
• Standardy a producenci i
ich Implementacja
• EMS
• DOCSIS over EPON

Implementacje
• Limitowana przepustowości downstream
• IGMP Snooping
• Pomiar sygnału
• FEC

10-PON

Obsługa multicastu
• IGMP snooping v1, v2 ,v3
• IGMP static join
• IGMP proxy
• IGMP filtering
• Definicja portu routera
• IGMP Fast Leave + Expliciti Host Tracking
Minimal Zapping time
Static Join for Multicast Data 2
Multicast Data 2
Multicast Router
Set-top Box
IGMP
Join/Leave
Message
Set-top Box
TV
TV
PC
Multicast Data 1
OLT
Multicast Server

Bezpieczeństwo
• DHCP Snooping
• DHCP Option 82
• ARP Snooping
• Martian Filters
• ACL
• Storm control
• DHCP server filter
• NetBIOS filter
• Private VLAN
• Max-host

Zakłócenie transmisji
OLT
ONT1
ONT3
1
2
3
1
2
3
1 2 3
ONT2
Normal Traffic / Optic Signal
1 2 3
SD
Rogue ONT (ONU1)
sending continuous TX signal
: disrupts all other traffic
SD
Idle pattern
1 1? ?
W niektórych wypadkach jest możliwość zakłócenia transmisji w
całym węźle PON
Funkcja Signal Detect opatentowana przez Dasan
Networks daje możliwość np. naprawy uszkodzonego przetwornika w
ONT lub wyłączenia takiej końcówki
Loop Detect/ Mac Flooding
Zapobiega atakom na sieć PON które mają na celu obciążenie sieci

Zalety sieci PON
• Najbardziej ekonomiczna i ekologiczna technologia do budowy sieci nowej generacji
(NGN)
• Wspiera duże odległości nawet do 20km (ograniczone budżetem mocy urządzeń
aktywnych)
• Oszczędności wynikające z wyeliminowaniu urządzeń aktywnych (wymagające
zasilania) na trasie od POP do abonenta ale także z mniejszych wymagań
serwisowych
• Odporność na wyładowania atmosferyczne (często niszczące sprzęt operatora a
także sprzęt klienta)
• Duża żywotność technologii (praktycznie nieograniczone przepustowości)
• Światłowód to uniwersalne medium – w dodatku tanie!
„Alloptic's customers, who have been deploying RFoG for several years, are reporting
decreases in maintenance rates of 90% and more compared to their HFC networks.“
Tom Anderson

Zalety sieci PON
• Wysoka gwarancja usługi – niezawodne transmisja bez przekłamań w warstwie
pierwszej modelu ISO/OSI
• Okablowanie światłowodowe nie jest atrakcyjne dla złodziei w przeciwieństwie do
okablowania miedzianego
• Sieci światłowodowe nowej generacji podwyższają wartość operatora w oczach
potencjalnych inwestorów
• Możliwość zdobycia nowych klientów
• Bezpieczeństwo – transmisja w światłowodzie jest trudna do podsłuchania
• Przyszłościowa – sieć PON bez przebudowy posłuży nam jeszcze bardzo długo w
przeciwieństwie do innych sieci
•Operator nie musi się obawiać o udostępnienie własnej infrastruktury PON
konkurencji - uwolnienie lokalnej pętli jest praktycznie niemożliwe

Dlaczego nasza oferta PON?
• Znajomość części pasywnej i aktywnej oraz technik projektowania łącz
telekomunikacyjnych
• Doświadczenie oparte referencjami i wdrożeniami
• Dział serwisu oraz magazyn
• Osprzęt badawczy jak mierniki PON czy Analizatory Widma
Dlaczego ELMAT?
ELMAT to dystrybutor z wartością dodaną
• 18 lat na rynku telekomunikacyjnym
• Dział szkoleń
• Wiem jak rozliczać dotacje
• Zaufali nam czołowi operatorzy Polscy i Europejscy (FIBRAIN)

Dziękujemy za uwagę!
Radosław Ziemba
r.ziemba@elmat.pl
FIBRAIN Sp. z o.o.
Ul. Wspólna 4a
35-205 Rzeszów
POLAND
Tel. +48 17 860 1530-535
Fax. +48 178601 538
Email: info@fibrain.com
www.fibrain.com

PLNOG 6: Radosław Ziemba - Fiber to the Home w technologii Pasywnych Sieci Optycznych

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (18)

Similar to PLNOG 6: Radosław Ziemba - Fiber to the Home w technologii Pasywnych Sieci Optycznych

Similar to PLNOG 6: Radosław Ziemba - Fiber to the Home w technologii Pasywnych Sieci Optycznych (20)

PLNOG 6: Radosław Ziemba - Fiber to the Home w technologii Pasywnych Sieci Optycznych