Red óptica pasiva con capacidad para 10 Gigabit (XG-PON y XGS-PON) | |
Estado | En vigor |
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Año iniciado | 2010 |
Ultima versión | 3.0 de junio de 2012 |
Organización | ITU-T |
Comité | Comisión de Estudio 15 del UIT-T |
Estándares básicos | GPON |
Estándares relacionados | NG-PON2 , PON de mayor velocidad |
Dominio | telecomunicación |
Licencia | Disponible de forma gratuita |
Sitio web | https://www.itu.int/rec/T-REC-G.987 |
10G-PON (también conocido como XG-PON ) es un estándar de redes informáticas de 2010 para enlaces de datos , capaz de ofrecer velocidades de acceso compartido a Internet de hasta 10 Gbit / s (gigabits por segundo) a través de la fibra oscura existente . Este es el estándar de próxima generación de ITU-T que sigue a GPON o PON con capacidad Gigabit. La fibra óptica es compartida por muchos suscriptores en una red conocida como FTTx de una manera que centraliza la mayor parte del equipo de telecomunicaciones , a menudo desplazando las líneas telefónicas de cobre que conectan las instalaciones a la central telefónica. Red óptica pasivaLa arquitectura (PON) se ha convertido en una forma rentable de satisfacer las demandas de rendimiento en las redes de acceso y, a veces, también en las grandes redes ópticas locales para "fibra hasta el escritorio". [1]
Las redes ópticas pasivas se utilizan para la última milla de "fibra hasta el hogar" o "fibra hasta las instalaciones" con divisores que conectan cada transmisor central a muchos suscriptores. La capacidad compartida de 10 Gbit / s es la transmisión de velocidad descendente a todos los usuarios conectados a la misma PON, y la velocidad ascendente de 2,5 Gbit / s utiliza técnicas de multiplexación para evitar que las tramas de datos interfieran entre sí. Los usuarios tienen un dispositivo de red que convierte las señales ópticas en las señales que se utilizan en el cableado del edificio, como Ethernet y un servicio telefónico antiguo normal y analógico cableado . XGS-PON es una tecnología relacionada que puede ofrecer velocidades ascendentes y descendentes (simétricas) de hasta 10 Gbit / s (gigabits por segundo). [2]
ITU-T G.987 es el estándar para 10G-PON. [3]
La 10G-PON asimétrica se especifica como XG-PON1: 10 Gbit / s en sentido descendente y 2,5 Gbit / s en sentido ascendente (velocidad de línea nominal de 9,95328 Gbit / s en sentido descendente y 2,48832 Gbit / s en sentido ascendente).
El 10G-PON simétrico también se propone como XG-PON2 con 10 Gbit / s en sentido ascendente, pero requeriría láseres en modo ráfaga más costosos en terminales de red óptica (ONT) para ofrecer la velocidad de transmisión en sentido ascendente. Otro estándar simétrico 10G-PON es XGS-PON (ITU-T G.9807.1, aprobado 2016-06-22).
El encuadre es "similar a G-PON" pero usa diferentes longitudes de onda de G-PON (usando un WDM para separarlas ) [4] para que los suscriptores de G-PON puedan actualizarse a 10G-PON de forma incremental mientras los usuarios de GPON continúan en el OLT original. El estándar G-PON es G.984 . [5] Esto se compara con el estándar IEEE 802.3av para 10G-EPON basado en Ethernet , que tiene velocidades de subida estandarizadas de 1Gbit / sy 10Gbit / s. [6] Las longitudes de onda de 10 Gigabit PON (1577 nm hacia abajo / 1270 nm hacia arriba) difieren de GPON y EPON (1490 nm hacia abajo / 1310 nm hacia arriba), lo que le permite coexistir en la misma fibra con cualquiera de los Gigabit PON. [7]
La Recomendación UIT-T G.987 es una familia que define este estándar de red de acceso (denominado XG-PON). Consta de cuatro recomendaciones:
También hay un estándar ITU-T complementario que define una interfaz de gestión y control para administrar unidades de red óptica, al que se hace referencia en las recomendaciones G.987.
La unidad de red óptica (ONU) proporciona servicios de red desde la PON a las instalaciones del cliente , conectando equipos de las instalaciones del cliente , como una puerta de enlace doméstica o un firewall de oficina. Un terminal de red óptica (ONT) es una ONU que funciona como un punto de demarcación que da servicio a un solo abonado; por ejemplo, una vivienda u oficina. Los dispositivos ONU suministran Ethernet y posiblemente otros servicios a los usuarios, ya sea directamente (por puente ) o a través de un dispositivo de puerta de enlace, como una puerta de enlace residencial , firewall y / o enrutador , POTS , CATVseñales a edificios conectados para video RF, y algunos incluso pueden ser compatibles con el estándar emergente de redes domésticas G.hn.
La ONU recibe los datos en sentido descendente de Internet o de redes privadas y también utiliza los intervalos de tiempo asignados por la OLT para enviar el tráfico en sentido ascendente en modo ráfaga. Los intervalos de tiempo TDMA evitan colisiones con el tráfico ascendente de otros usuarios que comparten la misma PON física.
El sitio de fibra a la celda es otra aplicación emergente, pero tiene requisitos de sincronización adicionales. Una Unidad de Backhaul Celular (CBU) especializada puede proporcionar acceso PON para redes celulares .
El OLT ( Optical Line Terminal ) conecta el PON a los enlaces ascendentes de backhaul agregados , asigna intervalos de tiempo para que las ONU y ONT transmitan datos ascendentes y transmite datos descendentes compartidos en modo de transmisión a través de PON a los usuarios. Dado que 10GPON está diseñado para coexistir con dispositivos GPON, la migración a una capacidad 10GPON se puede realizar actualizando la OLT y luego migrando ONU individuales según sea necesario.
Normalmente, la OLT está en una tarjeta que se inserta en un chasis en la Oficina Central (CO), que utiliza tarjetas de enlace ascendente especiales para el backhaul de Ethernet a la red e Internet del proveedor de telecomunicaciones. Las tarjetas de enlace ascendente en equipos de acceso probablemente utilizarán múltiples interfaces Ethernet, aunque queda por ver qué velocidades de enlace ascendente ofrecerán los fabricantes para admitir el acceso 10GPON. La ubicación de OLT en gabinetes exteriores de la planta puede ser una opción para la extensión del alcance como una forma de minimizar el número de oficinas centrales que cubren áreas de baja densidad de población.
ITU e IEEE están planeando la convergencia de sus especificaciones en la capa física en 10G que permitiría compartir chips, ópticas y plataformas de hardware, impulsando así reducciones de costos para los fabricantes de hardware. [8]
PON redes de distribución óptica utilizan un solo modo de fibra óptica en la planta exterior , divisores ópticos y bastidores de distribución ópticos , en dúplex de modo que ambos comparten aguas arriba y aguas abajo de la misma fibra en longitudes de onda separadas. 10G-PON no es una excepción con un alcance similar a los estándares anteriores, pero admite una relación de división más alta de 128 usuarios por PON, o más utilizando extensores / amplificadores de alcance. Divisores ópticos que crean un punto a multipuntoLa topología también es la misma tecnología que las utilizadas por otros sistemas PON. Esto significa que cualquier red PON debe ser actualizable cambiando los terminales ONT y OLT en cada extremo, sin cambios en la fibra en sí, a menos que se elijan conectores diferentes.
"Una red de distribución óptica (ODN) que se está instalando hoy probablemente necesitará admitir cuatro o más generaciones de PON durante su vida útil esperada de 30 a 40 años ... La fibra debe permitir la máxima flexibilidad para admitir cualquier nueva tecnología PON potencial, estar protegida con cableado confiable y probado que lo hace fácil de instalar y confiable, y que se une a una conectividad avanzada, de baja mano de obra y baja pérdida. El costo de los materiales ODN (fibra, cable y conectividad) de solo alrededor del 8% comprende una porción sorprendentemente pequeña de el costo total de la red ". [7]
En un esfuerzo por extender el alcance con soporte para 128 divisiones, el estándar admite un rango de presupuestos ópticos de 29 dB a 31 dB. Se espera que una actualización preliminar de la norma amplíe aún más esto a clasificaciones presupuestarias de 33 dB y 35 dB. Una PON con un presupuesto óptico de 35 dB podría abarcar 25 km o más y compartirse / dividirse entre 128 abonados. [9]
Algunas ONT pueden recibir un amplio rango de espectro óptico de 1480 nm a 1580 nm, lo que hace que la señal 10G-PON descendente sea visible para los receptores G-PON. Como resultado, los ONT deben bloquear las señales descendentes no deseadas con un filtro de bloqueo de longitud de onda (WBF), un pequeño dispositivo óptico pasivo. [9]