Las Redes Pon-pgon

5/8/2018 Las Redes Pon-pgon - slidepdf.com

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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION SUPERIORUNIVERSIDAD ALEJANDRO DE HUMBOLDTPROFESOR: ESTEVE MIGUEL. MATERIA: REDES I

REDES POS Y GPOS

INTEGRANTES:



LAS REDES PON

Las redes PON (Passive Optical Network ) redes ópticas pasivas, son de desarrollo reciente, pero ya están siendo aplicen muchos países para servicios de Fibra óptica hasta el edificio o el usuario. Una red PON es un sistemcomunicaciones por fibra óptica en el que se establece una comunicación punto-multipunto entre un router cdenominado en estos montajes OLT (Optical Line Terminal) Terminal óptico de línea y los equipos en campo ONT (ONetwork Terminal) Terminal óptico de red.

La ventaja de este tipo de redes es que solo se necesitan equipos activos en los extremos. Para guiar el trafico intermen la red se usan divisores ópticos pasivos, que reparten la señal por las fibras que se dirigen a cada punto de conexiónel camino descendente el OLT envía la información a todos los ONT, de forma punto-multipunto, procesando cada unellos la información que le corresponde. En el camino ascendente cada ONT envía la información hacia el OLT, medmultiplexación por división en el tiempo.

De esta forma todas las comunicaciones se realizan por un solo par de fibras hasta el divisor óptico, donde sale unahasta cada ONT, cada usuario. El divisor óptico pasivo es un elemento sencillo, sin elementos que requieran alimentacelementos móviles, que se puede ubicar en campo en un armario sin ninguna limitación especial. Los montaje habitualedesde 1:16 hasta 1:64 por red, pudiendo realizarse las divisiones de manera escalonada, por ejemplo, 1:4 y luego 1:8cerca de las aplicaciones finales. Según los equipos usados es posible usar una sola fibra usando multiplexacionlongitud de onda para los canales ascendente y descendente. Existen varios estándares de la ITU para las redes óppasivas, aunque los mas empleados son GPON y EPON.

Características comunes de los sistemas PON

Desde 1995, compañías operadoras de telecomunicaciones han venido trabajando en una red de servicios integrad

acceso al abonado, que permitiendo al usuario un acceso en banda ancha a través de fibra óptica, contuviera los costeun despliegue tradicional punto a punto (como hace ADSL con el bucle de abonado en cobre, o bien en fibra óptica).

Las Redes Ópticas Pasivas toman su modelo de las redes CATV recicladas para ofrecer servicios de banda ancha medla habilitación del canal de retorno. Una red CATV está compuesta por varios nodos ópticos unidos con la cabecera a trde fibra óptica, de los cuales se derivan, mediante una arquitectura compartida de cable coaxial, los accesos a los abonHabitualmente en CATV cada nodo óptico ataca a un determinado número de usuarios (en función del ancho de bandase quiere asignar a los usuarios) utilizando cable coaxial y splitters (divisores) eléctricos. Las redes ópticas pasustituyen el tramo de coaxial por fibra óptica monomodo y los derivadores eléctricos por divisores ópticos. De esta mala mayor capacidad de la fibra permite ofrecer unos anchos de banda mejorados, en canal descendente y sobre todcanal ascendente, superando la limitación típica de 36Mbps de los sistemas cable modem DOCSIS y EURODOCSInodo óptico.



Esta nueva arquitectura es una evolución de menor coste a alternativas tradicionales como las redes punto a punto redes conmutadas hasta la manzana, puesto que reducen el equipamiento necesario para la conversión electroóptprescinden del equipamiento de red de alta densidad necesario para la conmutación.

Las arquitecturas PON están centrando la atención de la industria de las telecomunicaciones como una manera de ata

la problemática de la última milla, puesto que presenta evidentes ventajas:

• Las redes PON permite atacar a usuarios localizados a distancias de hasta 20 Km desde la central (o nodo ópEsta distancia supera con creces la máxima cobertura de las tecnologías DSL (máximo 5Km desde la central).

• Las redes PON minimizan el despliegue de fibra en el bucle local al poder utilizar topologías árbol-rama muchoeficientes que las topologías punto-a-punto. Además este tipo de arquitecturas simplifica la densidadequipamiento de central, reduciendo el consumo.

• Las redes ópticas pasivas ofrecen una mayor densidad de ancho de banda por usuario debido a la mayor capade la fibra para transportar información que las alternativas de cobre (xDSL y CATV)

• Como arquitectura punto-multipunto, las redes ópticas pasivas permiten superponer una señal óptica de Televprocedente de una cabecera CATV en otra longitud de onda sin realizar modificaciones en los equipos portadordatos (ver apartado: tecnología VPON)

• Las redes PON elevan la calidad del servicio y simplifican el mantenimiento de la red, al ser inmunes a ruelectromagnéticos, no propagar las descargas eléctricas procedentes de rayos, etc.

• PON permite crecer a mayores tasas de transferencia superponiendo longitudes de onda adicionales.



Aunque las redes PON como concepto existen desde la década de los 90, solo en los últimos dos o tres años han alcanuna madurez tecnológica que permiten que numerosos operadores comiencen a utilizarlas en forma masiva. En momentos parecen la opción preferida para edificar la futura red de acceso al abonado, una vez agotadas las posibilidde crecimiento de las tecnologías xDSL.

Breve descripción de las topologías PON

PON es una tecnología punto-multipunto. Todas las transmisiones en una red PON se realizan entre la unidad ÓTerminal de Línea (OLT –Optical Line Terminal-), localizada en el nodo óptico o central y la Unidad Óptica de Usu(ONU). Habitualmente la unidad OLT se interconecta con una red de transporte que recoge los flujos procedentes de v

OLTs y los encamina a la cabecera de la red. La unidad ONU se ubica en domicilio de usuario, configurando un esqFTTH (fibra hasta el usuario, Fiber To The Home).

Existen varios tipos de topologías adecuadas para el acceso a red, incluyendo topologías en anillo (no muy habituaárbol, árbol-rama y bus óptico lineal. Cada una de las bifurcaciones se consiguen encadenando divisores ópticos 1x2 odivisores 1xN.

En algunos casos, dependiendo de la criticidad del despliegue, a red de acceso puede requerir protección.

Todas las topologías PON utilizan monofibra para el despliegue. En canal descendente una PON es una red p

multipunto. El equipo OLT maneja la totalidad del ancho de banda que se reparte a los usuarios en intervalos temporalecanal ascendente la PON es una red punto-a punto donde múltiples ONUs transmiten a un único OLT. Trabajando smonofibra, la manera de optimizar las transmisiones de los sentidos descendente y ascendente sin entremezclarse conen trabajar sobre longitudes de onda diferentes utilizando técnicas WDM (Wavelength Division Multiplexing). La made las implementaciones superponen dos longitudes de onda, una para la transmisión en sentido descendente (1290notra para la emisión a la cabecera (1310nm) –sentido ascendente-. La evolución de la tecnología óptica ha permminiaturizar los filtros ópticos necesarios para esta separación hasta llegar a integrarlos en los transceivers ópticos dequipos de usuario. Se utilizan estas portadoras ópticas en segunda ventana (en lugar de trabajar en tercera ventana)contener al máximo los costes de la optoelectrónica.

Al mismo tiempo las arquitecturas PON utilizan técnicas de multiplexión en tiempo TDMA para que en distintos instatemporales determinados por el controlador de cabecera OLT, los equipos ONU puedan enviar su trama en ascendente. De manera equivalente el equipo de cabecera OLT también debe utilizar una técnica TDMA para envidiferentes slots temporales la información del canal descendente que selectivamente deberán recibir los equipos de us(ONU).

Las arquitecturas PON también han tenido que resolver otro aspecto importante: la dependencia de la potenctransmisión del equipo OLT con la distancia a la que se encuentra el equipo ONU, que como se ha detallado anteriormpuede variar hasta un máximo de 20Km. Evidentemente un equipo ONU muy cercano al OLT necesitará una menor potde su ráfaga para no saturar su fotodiodo. Los equipos muy lejanos necesitarán que su ráfaga temporal se transmita conmayor potencia. Esta prestación también ha sido introducida recientemente en los transceptores ópticos PON, quesimplificado notablemente la electrónica anteriormente necesaria para actuar sobre un control de ganancia extertransceptor. La nueva óptica miniaturiza, integra y simplifica el trabajo con ráfagas de diferente nivel de potencia.



Beneficios

• Ancho de banda y escalabilidad

• Integración de servicios de TV, Satélite, voz y datos sobre la misma infraestructura

• Con una única fibra (monofibra) es posible dar servicio toda una población soportando distancias de hasta 20Km

• Inmunidad electromagnética

• Compatibilidad con las actuales cabeceras de TV, Set Top Box, decodificadores digitales y plataformas de PPV

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Motivos de la aparición de las redes de fibra óptica

En la actualidad seguimos trabajando con tecnologías que explotan el bucle de abonado de cobre (como por ejemADSL); pero, aún así, es necesario cubrir la continua demanda de los usuarios de un ancho de banda más grande.

Es en este punto donde se halla el inconveniente de las tecnologías basadas en cobre: sólo pueden ofrecer a lo sumancho de banda en canal descendente de 100 Mbps y en ascendente hasta los 50 Mbps. Además, a esto es necesumarle el hecho que estos valores disminuyen rápidamente a medida que la distancia entre el usuario y la central aum

Las redes de fibra óptica surgen como la gran solución al problema debido a dos aspectos en concreto:

• Un ancho de banda mucho más grande.• El descenso continuo de los precios de los láseres.

Estructura y funcionamiento de una red PON

Una red óptica pasiva está formada básicamente por:

• Un modulo OLT (Optical Line Terminal - Unidad Óptica Terminal de Línea) que se encuentra en el nodo central.• Un divisor óptico (splitter).• Varias ONUs (Optical Network Unit - Unidad Óptica de Usuario) que están ubicadas en el domicilio del usuario.

La transmisión se realiza entonces entre la OLT y la ONU que se comunican a través del divisor, cuya función dependeel canal es ascendente o descendente. En definitiva, PON trabaja en modo de radiodifusión utilizando splitters (divisópticos o buses.

Canal descendente



En canal descendente, una red PON es una red punto-multipunto donde la OLT envía una serie de contenidos que recidivisor y que se encarga de repartir a todas las unidades ONU, cuyo objetivo es el de filtrar y sólo enviar al usuario aqucontenidos que vayan dirigidos a él. En este procedimiento se utiliza la multiplexación en el tiempo (TDM) para envinformación en diferentes instantes de tiempo.

Canal ascendente

En canal ascendente una PON es una red punto a punto donde las diferentes ONUs transmiten contenidos a la OLTeste motivo también es necesario el uso de TDMA para que cada ONU envíe la información en diferentes instantetiempo, controlados por la unidad OLT. Al mismo tiempo, todos los usuarios se sincronizan a través de un proceso con

como "Ranging".

Aspectos a contemplar

Para que no se produzcan interferencias entre los contenidos en canal descendente y ascendente se utilizan dos longitde onda diferentes superpuestas utilizando técnicas WDM (Wavelength Division Multiplexing). Al utilizar longitudes diferes necesario, por lo tanto, el uso de filtros ópticos para separarlas después. Finalmente, las redes ópticas pacontemplan el problema de la distancia entre usuario y central; de tal manera, que un usuario cercano a la central neceuna potencia menor de la ráfaga de contenidos para no saturar su fotodiodo, mientras que un usuario lejano necesitarápotencia más grande. Esta condición está contemplada dentro de la nueva óptica.

Ventajas de las redes ópticas pasivas (PON)

• Aumento de la cobertura hasta los 20 Km. (desde la central). Con tecnologías DSL como máximo se chasta los 5,5 Km.• Ofrecen mayor ancho de banda para el usuario.• Mejora en la calidad del servicio y simplificación de la red debido a la inmunidad que presentan a los ruelectromagnéticos.• Minimización del despliegue de fibra óptica gracias a su topología.• Reducción del consumo gracias a la simplificación del equipamiento.• Más baratas que las punto a punto.

Estándares

ITU-T G.983

• APON (ATM Asynchronous Transfer Mode) Passive Optical Network:

Fue la primera red que definió la FSAN, un grupo formado por 7 operadores de telecomunicaciones con el objde unificar las especificaciones para el acceso de banda ancha a las viviendas.APON basa su transmisión en canal descendente en ráfagas de celdas ATM (Modo de transferencia asíncronauna tasa máxima de 155 Mbps que se reparte entre el número de ONUs que estén conectadas. En cdescendente, a la trama de celdas ATM, se introducen dos celdas PLOAM para indicar el destinatario de cada y otra más para información de mantenimiento.Su inconveniente inicial era la limitación de los 155 Mbps que más adelante se aumentó hasta los 622 Mbps.

•

BPON (Broadband PON - Red Óptica Pasiva de Banda Ancha):

Se basan en las redes APON pero con la diferencia que pueden dar soporte a otros estándares de banda anOriginalmente estaba definida con una tasa de 155 Mbps fijos tanto en canal ascendente como descendente; más adelante, se modificó para admitir:

1. Tráfico asimétrico: canal descendente -> 622 Mbps // Canal ascendente -> 155 Mbps.2. Tráfico simétrico: canal descendente y ascendente -> 622 Mbps.

No obstante presentaban un coste elevado y limitaciones técnicas.

ITU-T G.984



• GPON(Gigabit-capable PON):

Está basada en BPON en cuanto a arquitectura pero, además ofrece:

1. Soporte global multiservicio: voz, Ethernet 10/100, ATM,...2. Cobertura hasta 20 Km.3. Seguridad a nivel de protocolo.4. Soporte de tasas de transferencia:

•

Simétrico: 622 Mbps y 1.25 Gbps.• Asimétrico: descendente-> 2.5 Gbps // ascendente -> 1.25 Gbps

IEEE 802.3ah

• EPON(Ethernet PON):

Especificación realizada por el grupo de trabajo EFM (Ethernet in the First Mile)Ethernet en la última milla) constituido por la IEEE] para aprovechar las características de la tecnología de fibra ópaplicarlas a Ethernet.

La arquitectura de una red EPON se basa en el transporte de tráfico Ethernet manteniendo las características especificación 802.3. Las ventajas que presenta respecto los anteriores estándares son:

1. Trabaja directamente a velocidades de gigabit (que se tiene que dividir entre el número de usua2. La interconexión de islas EPON es más simple.3. La reducción de los costes debido a que no utilizan elementos ATM y SDH.

• Futura GEPON:

La IEEE aún está trabajando en la revisión de la especificación anterior para obtener un ancho de banda 10 vmás grande que recogerá el nuevo estándar GEPON.

Cuadro resumen de tecnología PON

GPON (Gigabit PON)



Redes Ópticas Pasivas “capaces de alcanzar el Gigabit” GPON. Las redes ópticas pasivas (del inglés Passive ONetwork, conocida como PON) no tienen componentes activos entre el servidor y el cliente o abonado. En su lugaencuentran (divisores ópticos pasivos) o splitters. La utilización de sistemas pasivos reduce considerablementinversiones y los costes de conservación.La arquitectura de GPON es conceptualmente similar a la de una recomendación anterior (BPON, Broadband PON). Semejorado aspectos referidos a la gestión de servicios y a la seguridad pero, sobre todo, GPON ofrece tasas de transferde hasta 1,25 Gbps en caudales simétricos o de hasta 2,5 Gbps para el canal descendente en caudales asimétricos.

Características:

• Permite transportar voz, ATM, Ethernet 10/100, etc.

• Tiene Seguridad a nivel de protocolo.

• Velocidades de: Modo simétrico: 622 Mbps/1,25 Gbps

• Modo Asimétrico: Descendente 2,5 Gbps/ Ascendente 1,25 Gbps

• Este estándar es el que esta usando Telefónica para su despliegue de Fibra hasta las vivienda, que están realizactualmente.

Descripción

Gpon (Gigabit Passive Optical Network), es una tecnología de nueva generación en redes, que nos permitirá entregar servicios de banda ancha de voz, datos y video. La capacidad total de transmisión puede alcanzar hasta 2.488 GBPS enbajada y 1.244GBPS en subida.

Gpon fue estandarizado en el año 2003 como ITU-T G.984.1 y G.984.2, surge como repuesta a la limitación en ancho dbanda de las variaciones APON/BPON Y EPON de la tecnología PON.

Gpon es un tipo de red punto a multipunto nos permitirá dividir la señal óptica entre 32 clientes de una red de fibracompletamente pasiva. A través de las redes PON llegaremos a usuarios localizados hasta 20 Kilómetro de la central y óptico. El aprovisionamiento y funcionalidad de la tecnología Gpon funciona bajo la plataforma cáliz.

Servicios que ofrece GPON

• T1: Voz y Data• Enlaces Broadband de 1 a 45 Mbps (Internet dedicado y Circuito dedicado datos)• video (En una 2da etapa)

Beneficios

Mayor capacidad ancho de banda 2.5 Gbps Downstream y 1.2 GBPS Upstream Permite la convergencia Voz, Data y Video Brinda mayor estabilidad

Optimiza gastos comunicación del cliente

Características técnicas

Para que no se produzcan interferencias entre los contenidos en canal descendente y ascendente se utilizan dos longitude onda diferentes superpuestas utilizando técnicas WDM (Wavelength Division Multiplexing ). Al utilizar longitudes diferes necesario, por lo tanto, el uso de filtros ópticos para separarlas.Finalmente, las redes ópticas pasivas han de estar ajustadas en función de la distancia entre el usuario y la central, elnúmero de splitters y su atenuación; de tal manera, que para que el nivel luminoso que reciba cada ONU esté dentro demárgenes, o bien se ajusta la el nivel del láser o la atenuación de los splitters.



Normativa técnica

El comité encargado de los procesos de normalización en la Unión Internacional de Telecomunicaciones, denominado ITaprobó en 2004 la recomendación ITU-T G.984, más conocida como GPON (Gigabit-capable PON).1. G.984.1 Redes ópticas pasivas con capacidad de Gigabits: Características generales2. G.984.2 Redes ópticas pasivas con capacidad de gigabits: Especificación de la capa dependiente de los medios

físicos3. G.984.2 Enmienda 1 (02.2006): Nuevo apéndice III – Prácticas idóneas utilizadas en la industria para redes ópti

pasivas con capacidad de 2,488 Gbit/s en sentido descendente y 1,244 Gbit/s en sentido ascendente4. G.984.3 Redes ópticas pasivas con capacidad de gigabits: Especificación de la capa de convergencia de transm5. G.984.3 Enmienda 16. G.984.3 Enmienda 27. G.984.3 Enmienda 38. G.984.3 Implementers Guide (en inglés)9. G.984.4 Especificación de la interfaz de control y gestión de la terminación de red óptica

10. G.984.4 Enmienda 111. G.984.4 Enmienda 212. G.984.4 Enmienda 313. G.984.5 Enhancement band for gigabit capable optical access networks (en inglés)14. G.984.6 Gigabit-capable Passive Optical Networks (GPON): Reach extension15. G.Imp984.3 Implementers’ Guide for ITU-T Rec. G.984.3 (02/2004)

Componentes de las Redes POS y GPOS

Optical Line Terminal (OLT) - Unidad ÓpticaTerminal de Línea

Optical Line Terminal (OLT) - Unidad ÓpticaTerminal de Línea

Splitter 1:64

Splitter 1:32 para montaje en rack

Unidad Óptica de Usuario

Optical Network Unit (ONU) - Unidad Óptica de Us

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http://www.itu.int/rec/dologin_pub.asp?lang=e&id=T-REC-G.984.5-200709-I!!PDF-E&type=items

http://www.itu.int/rec/T-REC-G.984.6-200803-P/en

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