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Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales
(G.984.1)
Autor: Aitor Morales HernándezAsignatura: Redes de Nueva Generación
Alicante, 16 de marzo de 2015
Máster Universitario en Ingeniería de Telecomunicación
2Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (G.984.1)
1. Introducción
2. Definiciones básicas
3. Arquitectura de la red de acceso óptico
4. Características generales
5. Bibliografía
Índice
3Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (G.984.1)
1. Introducción
2. Definiciones básicas
3. Arquitectura de la red de acceso óptico
4. Características generales
5. Bibliografía
Índice
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1. Introducción
Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (G.984.1)
Fibra Óptica
Ventajas Inconvenientes
• Gran ancho de banda• Elevadas velocidades de transmsión• Baja tasa de error de bits [BER ≈ 10^(-10)]• Baja atenuación [0.2 dB en λ = 1550 nm]• Ligera• Resiste interferencias electromagnéticas• Aislamiento eléctrico• …
• Difícil conexión y acoplamiento entre fibras• Dificultad en la reparación• Elevados costes en su despliegue
Guía de onda con forma de hilo muy fino (fabricado con vidrio o materiales pláticos) que es utilizado como medio de transmisión para redes de datos en la que la información es enviada en forma de pulsos de luz
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1. Introducción
Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (G.984.1)
PON ≡ Red Óptica Pasiva (Passive Optical Network)
Red óptica que permite eliminar todos los componentes activos existentes entre la red, introduciendo en su lugar componentes ópticos pasivos (splitters)
Splitter ≡ Dispositivo que divide/combina
señales de fibra óptica
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1. Introducción
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Estándares en redes PON
• APON (Asynchronous Transfer Mode PON)• BPON (Broadband PON)
UIT-T G.983
• GPON (Gigabit-capable PON)
UIT-T G.984
• EPON (Ethernet PON)
IEEE 802.3
• 10G-EPON
IEEE 802.3avUIT-T G.984
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1. Introducción
Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (G.984.1)
Serie G
• Sistemas y medios de transmisión• Sistemas y redes digitales
G.900 – G.999
Secciones digitales y Sistemas digitales de línea
G.980 – G.989
Sistemas de línea óptica para redes de acceso y redes locales
G.984
Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits (GPON)
G.984.1
• Características generales (GPON)
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1. Introducción
Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (G.984.1)
¿Objetivos de esta
recomendación?
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1. Introducción
Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (G.984.1)
Describir una red de acceso de fibra óptica
Con capacidades superiores a 1 Gbps en descarga (GPON)
Describir características generales según la necesidad de los operadores
Asegurar la compatibilidad con las redes PON existentes
¿?¿?¿?¿?
10Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (G.984.1)
1. Introducción
2. Definiciones básicas
3. Arquitectura de la red de acceso óptico
4. Características generales
5. Bibliografía
Índice
11Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (G.984.1)
1. Introducción
2. Definiciones básicas
3. Arquitectura de la red de acceso óptico
4. Características generales
5. Bibliografía
Índice
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2. Definiciones básicas
Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (G.984.1)
Interfaz de nodo de servicio (SNI – Service Node Interface)
Interfaz que une la red de acceso y el nodo de servicio. Puede existir una única red de acceso a la que se conecten múltiples servicios a través de este interfaz.
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2. Definiciones básicas
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Interfaz usuario – red (UNI – User Network interface)
Interfaz que une la red de acceso con la red interna del usuario. Una misma red de acceso puede proporcionar un servicio a diferentes tipos de terminales de usuario.
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2. Definiciones básicas
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Red de acceso óptico (OAN – Optical Access Network)
Red óptica desplegada que une a los usuarios con los nodos finales de los operadores
Medio de transmisión óptica entre la OLT y los usuarios (ONU/ONT)
Red de distribución óptica (ODN – Optical Distribution Network)
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2. Definiciones básicas
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Terminación de línea óptica (OLT – Optical Line Terminal)
Interfaz del operador del lado de la red de acceso óptica que está conectado a una o varias ODN.
Unidad de red óptica (ONU – Optical Network Unit)
Interfaz del usuario de red de acceso óptico, conectado a la red de distribución óptica que transforma las señales ópticas de entrada en señales eléctricas.
Terminación de red óptica (ONT – Optical Network Terminal)
Es un caso especial de ONU que para redes FTTH y FTTB
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2. Definiciones básicas
Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (G.984.1)
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2. Definiciones básicas
Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (G.984.1)
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2. Definiciones básicas
Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (G.984.1)
Retardo medio de transferencia de la señal
Retardo entre SIN y UNI, que debe cumplir unos requisitos según la recomendación
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2. Definiciones básicas
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Alcance lógico
Distancia máxima alcanzable por un determinado sistema de transmisión (no depende de la potencia)
Depende de los parámetros físicos de la Fibra Óptica
Alcance físico
Distancia máxima alcanzable por un determinado sistema de transmisión (sí depende de la potencia)
Depende de la tecnología actual del mercado
Distancia de fibra diferencial
Diferencia de distancia entre la ONU/ONT más próxima y la más distante
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2. Definiciones básicas
Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (G.984.1)
21Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (G.984.1)
1. Introducción
2. Definiciones básicas
3. Arquitectura de la red de acceso óptico
4. Características generales
5. Bibliografía
Índice
22Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (G.984.1)
1. Introducción
2. Definiciones básicas
3. Arquitectura de la red de acceso óptico
4. Características generales
5. Bibliografía
Índice
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3. Arquitectura de la red de acceso óptico
a. FFTB
i. Para MDU
ii. Para empresas
b. FTTC y FFTCab
c. FTTH
Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (G.984.1)
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3. Arquitectura de la red de acceso óptico
Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (G.984.1)
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3. Arquitectura de la red de acceso óptico
Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (G.984.1)
FTTB (Fiber to the Building)
FTTB para MDU (Unidades Multivivienda) FTTB para empresas
Servicios asimétricosDifusión digital, VoD, descarga de ficheros,…
Servicios simétricosDifusión de contenidos, correo electrónico, intercambio de ficheros, juegos en línea, cursos a distancia, telemedicina,…
Servicio telefónico ordinario y RDSI
Servicios simétricosProgramas informáticos de grupo, difusión de contenidos, correo electrónico, intercambio de ficheros,…
Servicio telefónico ordinario y RDSI
Línea privada con distintas velocidades
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3. Arquitectura de la red de acceso óptico
Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (G.984.1)
FTTC (Fiber to the Curb/Cabinet)
Servicios asimétricosDifusión digital, VoD, descarga de ficheros…
Servicios simétricosDifusión de contenidos, correo electrónico, intercambio de ficheros, cursos a distancia, telemedicina, juegos en línea…
Servicio telefónico ordinario y RDSI
Red de retroceso xDSL
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3. Arquitectura de la red de acceso óptico
Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (G.984.1)
FTTH (Fiber to the Home)
Servicios asimétricosDifusión digital, VoD, descarga de ficheros…
Servicios simétricosDifusión de contenidos, correo electrónico, intercambio de ficheros, cursos a distancia, telemedicina, juegos en línea…
Servicio telefónico ordinario y RDSI
28Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (G.984.1)
1. Introducción
2. Definiciones básicas
3. Arquitectura de la red de acceso óptico
4. Características generales
5. Bibliografía
Índice
29Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (G.984.1)
1. Introducción
2. Definiciones básicas
3. Arquitectura de la red de acceso óptico
4. Características generales
5. Bibliografía
Índice
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4. Características generales
a. Serviciosb. Interfaz UNI e interfaz SINc. Velocidad binariad. Alcance lógicoe. Alcance físicof. Distancia de fibra diferencialg. Retardo medio máximoh. Relación de divisióni. Superposición de serviciosj. Seguridadk. Protección en la sección PON
i. Tipos de conmutaciónii. Posibles configuraciones dúplexiii. Requisitos
Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (G.984.1)
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4. Características generales
Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (G.984.1)
• Capacidad de soportar todos los servicios existentes y servicios en desarrollo
a) Servicios
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4. Características generales
Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (G.984.1)
b) Interfaz usuario-red (UNI) e interfaz nodo de servicio (SNI)
• Dependerá de los servicios ofrecidos por el operador
UNI Interfaz Física Servicio
10BASE-T - Ethernet
100BASE-TX - Ethernet
1000BASE-T - Ethernet
Rec. UIT-T I.430 - RDSI (BRI)
Rec. UIT-T I.431 - RDSI (PRI), T1, ATM
Rec. UIT-T G.703 PDH DS3, ATM, E1, E3
Rec. UIT-T I.432.5 I. Metálica 25 Mbps ATM
Rec. UIT-T G.957 STM-1,4 ATM
ANSI T1.102 T1.107 PDH DS3, T1
SNI Interfaz Física Servicio
1000BASE-T - Ethernet
Rec. UIT-T G.965 V5.2 POTS, RDSI (BRI) (PRI)
Rec. UIT-T G.703 PDH DS3, ATM, E1, E3
Rec. UIT-T G.957 STM-1,4,16 ATM, E1
ANSI T1.107 PDH DS3, T1
ANSI T1.105.06 T1.117 OC3, OC12 DS3, ATM, T1
La GPON soporta muchos otros servicios
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4. Características generales
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c) Velocidad binaria
Vel. Descarga Vel. Subida Vel. Descarga Vel. Subida
1,2 Gbps
155 Mbps
2,4 Gbps
155 Mbps
622 Mbps 622 Mbps
1,2 Gbps 1,2 Gbps
--- 2,4 Gbps
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4. Características generales
Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (G.984.1)
d) Alcance lógico
e) Alcance físico (Nota) f) Distancia de fibra diferencial
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4. Características generales
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g) Retardo medio
≤ 1.5 ms
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4. Características generales
Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (G.984.1)
h) Relación de división
1:128
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4. Características generales
Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (G.984.1)
i) Superposición de servicios
Transmisión a distintas λ’s para ofrecer mejores servicios al abonado
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4. Características generales
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j) Seguridad
• Evitar que un usuario puedan decodificar fácilmente datos en sentido descendente de otro usuario
• Evitar que un usuario se haga pasar por otro usuario u otro ONT/ONU
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4. Características generales
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k) Protección de la sección PON
Se mostrarán algunas posibles configuraciones dúplex para actuación en caso de fallos en la red PON, así como sus correspondientes requisitos
k.i) Tipos de conmutación
Conmutación automática Conmutación forzada
Se activa cuando detecta una avería (BER > BERmax)
• Pérdida de señal• Pérdida de trama• Degradación de señal
Se activa con actuaciones de un operario:
• Reencaminamiento de la F.O.• Sustitución de la F.O.
Trama OAM ≡ Operación, Administración y Mantenimiento
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4. Características generales
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k.ii) Posibles configuraciones dúplex
(a) Sistema de fibras dúplex
Sólo se duplican las fibras ópticas, pero no las ONU y OLT
Durante el tiempo de conmutación entre fibras, hay pérdida de señal
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4. Características generales
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k.ii) Posibles configuraciones dúplex
(b) Sistema dúplex únicamente en OLT
Se duplica la OLT
Durante el tiempo de conmutación entre OLT’s, hay pérdida de señal
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4. Características generales
Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (G.984.1)
k.ii) Posibles configuraciones dúplex
(c) Sistema dúplex completo (en OLT y ONU)
• Se duplica OLT y ONU’s
• Mayor coste por necesidad de mayor cantidad de equipos
• Alta fiabilidad ≡ Recuperación posible en cualquier punto
• Conmutación sin perturbaciones
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4. Características generales
Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (G.984.1)
k.ii) Posibles configuraciones dúplex
(d) Sistema dúplex parcial
• Dúplex parcial para ONU’s
• Pueden existir ONU’s no duplicadas
• Durante el tiempo de conmutación entre OLT’s, hay pérdida de señal
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4. Características generales
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k.iii) Requisitos
• Implementación totalmente opcional
• En cualquier caso:o Debe ser posible conmutación automática y forzadao Deben poder implementarse todas las configuraciones
• Responsabilidad de la función OAM
• Después de conmutar deben conservarse todas las conexiones entre nodo de servicio y equipo terminal
45Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (G.984.1)
1. Introducción
2. Definiciones básicas
3. Arquitectura de la red de acceso óptico
4. Características generales
5. Bibliografía
Índice
46Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (G.984.1)
1. Introducción
2. Definiciones básicas
3. Arquitectura de la red de acceso óptico
4. Características generales
5. Bibliografía
Índice
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5. Bibliografía
Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (G.984.1)
[1] Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales (Rec. UIT-T G.984.1)
[2] GPON: Introducción y conceptos generales (Adolfo García Yagüe – TELNET)
[3] Redes GPON (Ing. Luis Mancero)
[4] Servicios avanzados de telecomunicación (María Carmen España Boquera)
[5] Red óptica pasiva (Wikipedia)