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sistemas de telecomunicación (STEL-2011) 1
tema 3
SISTEMAS de ACCESO
OPTICOS (xPON)
sistemas de telecomunicación (STEL-2011) 2
GPON EN ESPAÑA
SISTEMAS GPON
COMPARATIVA GPON-EPON
sistemas de telecomunicación (STEL-2011) 3
GPON EN ESPAÑA
SISTEMAS GPON
COMPARATIVA GPON-EPON
sistemas de telecomunicación (STEL-2011) 4
GPON: arquitectura genérica /1
-> UNI: Ethernet (10Base-T, 1000Base-T,..), ATM, E1,E3,….
-> SNI: Ethernet (1000Base-X),POTS, ATM,E1, E3,..
OLT -> Optical Line Termination ONU -> Optical Network UnitODN -> Optical Distribution Network UNI -> User Network InterfaceSNI -> Service Network Interface
SNI
UNI
UNIGPON
(Gigabit Passive Optical Network)
UIT-T/G.984.1/4
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GPON: escenarios /2
Fibre To The
Cabinet
Fibre To The
Home
Fibre To The
Building/Curb
Inte
rnet,
PO
TS
, IP
TV
,…
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GPON: escenarios /3
uso, opcional, de la tecnología DWDM
la Función de Adaptación (AF) puede estar incluida en la ONU/ONT
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GPON: ejemplo /4
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GPON: configuraciones de protección /5
ONU-n
ONU-1SPLITTER
OL
T
SPLITTER
OL
T
ONU(1)
ONU(n)
DIVERSIFICACION
TOTAL
ONU-n
ONU-1
OLT
SPLITTER
CONFIGURACION
BASICA
DIVERSIFICACION
OLTs
cada enlace entre la OLT y
el splitter, y entre éste y las
ONUs, puede ser sobre 1 o
sobre 2 fibras.
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GPON: equipos /6
ONT
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GPON: equipos /7
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1_ Un armazón (shelf) típico de OLTs consta de 20 tarjetas,
destinando dos de ellas para control y el resto para OLTs (line
cards) a razón de cuatro puertos (cuatro OLTs) por tarjeta.
Si el precio del armazón, tarjeta de control y tarjeta de puertos
es de, respectivamente, 200 €, 1.500 € y 6.000 €, el coste de
una OLT será:
a) 200 €
b) 6.000 / 4 = 1.500 €
c) (200 + 1.500 x 2 + 6.000 x 18) / 18 = 6.127,8 €
d) (200 + 1.500 x 2 + 6.000 x 18) / (18 x 4) = 1.531,9 €
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2_ Una OLT dista unos 10 km del conjunto de viviendas a los
que atiende, siendo entonces la ubicación más idónea del
splitter, desde la óptica técnico-económica, la siguiente:
a) junto a la propia OLT (en el mismo armario, por ejemplo).
b) en las inmediaciones de la OLT.
c) en, aproximadamente, la mitad del trayecto (a unos 5 km
de la OLT).
d) en las cercanías de las viviendas atendidas.
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3_ Si bien el estándar GPON admite la posibilidad de instalar
una o dos fibras (entre la OLT y el splitter, y entre éste y las
distintas ONUs/ONTs), en España los operadores de red están
desplegando la opción de:
a) sólo una fibra.
b) dos fibras.
c) indistintamente, una o dos fibras.
d) una o dos fibras, según la demarcación territorial.
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GPON: capa física /8
GPON Upstream Downstream
sobre 1 Fibra 1.260 – 1.360 nms 1.480 – 1.500 nms
sobre 2 Fibras 1.260 – 1.360 nms 1.260 – 1.360 nms
codigo de línea: NRZ(Non Return to Zero)
fibra monomodo optimizada en 2ª ventana, según UIT-T/G.652
GPON -> splitters tipo 1:16, 1:32 y 1:64 (y, en el futuro, tipo 1:128)
entre puntos
S/R y R/S
clase de ODN Margen de Pérdidas (dB)
A 5 - 20
B 10 - 25
C 15 - 30
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4_ En una red GPON se utilizan divisores ópticos
de razón 1:32 con pérdida en exceso de 1 dB, por
lo que la atenuación de los mismos será:
a) 32 +1 = 33 dB
b) 10 log (32+1) ≈ 15,2 dB
c) 10 log 32 + 1 ≈ 16,1 dB
d) 1/32 + 1 ≈ 1 dB
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GPON: capa física /9
GPON: CAPACIDAD Nominal (Mbps)
downstream upstream
1.244,16 155,52
1.244,16 622,08
1.244,16 1.244,16
2.488,32 155,52
2.488,32 622,08
2.488,32 1.244,16
2.488,32 2.488,32
alcance lógico (distancia máxima gestionada por capas
superiores: MAC,…): 60 kms.
alcance físico (entre puntos S/R y R/S): 20 kms.
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5_ Si una red GPON tiene capacidad downstream de
2.488,32 Mbps, utiliza splitters de 1:32 de razón de
división, y sus clientes registran una tasa de
concurrencia del 25%, que sólo es superada con
probabilidad del 1%, la capacidad por cliente que se
puede garantizar con probabilidad del 99% será:
a) 2.488,32 x 32 = 79.626,24 Mbps
b) 2.488,32 / 32 = 77,76 Mbps
c) (2.488,32 /32) x (100/25) = 311,04 Mbps
d) (2.488,32 /32) x (25/100) = 19,44 Mbps
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GPON: capa física /10
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GPON: capa física /11
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GPON: capa física /12
De acuerdo con el estándar, la ganancia G puede utilizarse para reducir
bien la potencia del transmisor o bien la sensibilidad del receptor,
pero no ambas a la vez, para facilitar el interfuncionamiento de equipos.
Los sistemas GPON pueden utilizar corrección de errores en recepción
(FEC, Forward Error Correction), definiéndose la ganancia de la misma, G ,
como la diferencia de potencia óptica a la entrada del receptor, con y sin
FEC, para una tasa de error en bits (BER) de 1 x 10 -10
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6_ La probabilidad de error
barajada en las redes GPON
es del orden de:
a) 10 -3
b) 10 -6
c) 10-10
d) 10 -20
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GPON: downstream /13
sentido descendente (downstream):
protocolo de difusión (a todas las ONUs/ONTs).
encriptación AES (Advance Encryption Standard), pa-
ra la carga útil, sobre bloques de datos de 16 bytes con
claves de, también, 16 bytes.
una ONU/ONT puede, o no, soportar FEC (Reed So-
lomon 255,239), con ganancia de 3/4 dB.
trama descendente de longitud fija, 125 μseg (19.440
si 1,24416 Gbps, o 38.880 bytes si 2,48832 Gbps), que
contiene varias tramas GEM, y aleatorizada excepto en
sus 32 bits iniciales, de sincronización.
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GPON: downstream /14
OLT
11
211 3
User 2
3
ONU 1 User 1
ONU 2
211 3 2
ONU 3 User 3
header payloadCRC
sentido Descendente:protocolo de DIFUSION
trama GEM
(GPON Encapsultion Method)
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GPON: downstream /15
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GPON: downstream /16
Alloc-ID
(Allocation
IDentifier):
12 bits para
identificación
de ONUs
PCBd (PhysicalControl Block downstream)
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GPON: upstream /17
ONU
ONU
OLTONU
después delRanging
ONU
ONU
OLTONU
antes delRanging
al efecto, a cada ONU se le asigna un “ranging time”,
o “retardo de ecualización”
el mecanismo del ranging sitúa a todas las ONUs a la misma distancia
“virtual” de la OLT, de forma que las transmisiones de aquellas
(las ONUs, en sentido ascendente) no colisionen entre si;
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GPON: upstream /18
sentido ascendente (upstream):
protocolo de acceso al medio tipo TDMA (Time Divi-
sion Multiple Access) controlado de forma dinámica por
la OLT.
la trama ascendente está constituida por las trans-
misiones de una o de varias ONUs/ONTs.
trama aleatorizada, con campo BIT (Bit Interleaved
Parity) de 8 bits,…
existe la “trama sin servicio”, si no hubiese datos de
usuario, al objeto de mantener la sincronización.
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GPON: arquitectura genérica de red /19
OLT
BSR(Broadband Service
Router)
BSA(Broadband Service
Aggregator)
OLT
OLT
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GPON: arquitectura genérica de red /20
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GPON EN ESPAÑA
SISTEMAS GPON
COMPARATIVA GPON-EPON
sistemas de telecomunicación (STEL-2011) 31
GPON versus EPON /1
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GPON versus EPON /2
sistemas de telecomunicación (STEL-2011) 33
7_ Los sistemas GPON prevalecen en Europa,
frente a los EPON, en razón:
a) a su mayor capacidad.
b) a su menor tasa de fallos.
c) al empleo de óptica activa (EDFA,…).
d) al uso de, exclusivamente, la tercera ventana.
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GPON EN ESPAÑA
SISTEMAS GPON
COMPARATIVA GPON-EPON
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GPON en España /1
El 31/10/2008 la CMT (“Comisión del Mercado de las
Telecomunicaciones”) fija obligaciones simétricas, es decir
acuerdos recíprocos y a precios razonables, a los operadores
que desplieguen fibra óptica en el interior de los edificios.
Por resolución del 19/11/2009 de la CMT (RE-2009-11-19-1)
en España se decide no regular la nueva red de fibra de
Telefónica, pero sus competidores tendrán derecho a usar la
infraestructura civil (canalizaciones, conductos, tritubos,...)
del operador, estableciéndose en dicha resolución los precios
para el uso de dicha infraestructura.
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GPON en España /2
2_ En cada conducto de
la canalización se insta-
la un tritubo (3 tubos), y
en cada tubo un cable
de fibra ótpica (de 16,
64, 128,… fibras).
1_ Aunque también se puede instalar en aéreo,
sobre línea de postes, la fibra óptica se suele
tender enterrada, en prismas de canalización de,
típicamente, 6, 8 o 10 conductos.
sistemas de telecomunicación (STEL-2011) 37
8_ Suponiendo la instalación de un cable de 128 fibras, en
tritubo, en canalización de 8 conductos que transcurre por
terreno normal, y con reposición de pavimento, el coste de
una fibra se estima en 210 €/km (repercutiendo
canalización, fibra e instalación). Consecuentemente, si se
hubiese considerado la instalación de un cable de 64
fibras, el coste sería:
a) también de 210 €/km
b) ligeramente superior.
c) algo inferior.
d) de (210/128) x 64 = 105 €/km
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GPON en España /3
Fuente: CMT (Informe Anual de 2009)
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1 2 3 4 5 6 7 8
d d a c c c a b
solución de las cuestiones de test
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gracias