FTTX – Conectividad al Hogar y la Oficina Luis Suarez AirLive Technology Inc. Agosto 2023 FTTX – Conectividad al Hogar y la Oficina Contenido: • AirLive Tecnology Inc: Visión Corporativa • Fundamentos de las Tecnologías FTTX • Arquitectura de las redes FTTX • Potencia y Atenuación en las redes FTTX • Aplicaciones • Soluciones FTTX AirLive: productos • Pasos para implementar FTTX • Ventajas y desventajas • Resumen. Preguntas y Respuestas Your Best Choice of Smart Network Visión Corporativa Company AirLive Technology Corporation Proveedor de soluciones e integración de redes. AirLive proporciona soluciones tecnológicas de comunicaciones, innovadoras, duraderas. Innovaciones avanzadas de redes para corporaciones, oficinas, pymes, edificios residenciales, campus y diversas industrias. Productos de alta calidad con consultoría técnica profesional y soporte a través de nuestros aliados. AirLive 2023 AirLive Technology Corporation Soluciones para variedad de Aplicaciones Las soluciones AirLive representan un excelente oportunidad de negocio para empresas, profesionales de negocios, operadores, WISPs, pequeñas empresas, aplicaciones industriales. 90% para solución 10% para el consumidor AirLive Network Solutions Conectividad corporativa, SMB & Industria L3, L2+, L2, PoE+ | PoE++ 10G| 2.5G | 1G Wireless Wi-Fi 6 Para la Oficina, comercios y el hogar AirCloud Gestión de plataformas wifi en la nube Telecom 10G PON y Servicios en la nube Comunicaciones FTTx www.AirLive.com Innovaciones para • Empresas • condominios • Hoteles • Campus • ISPs & WISP • Industrias Soluciones FTTX: GPON/XPON/10GPON De todas la soluciones AirLive, en esta presentación nos enfocaremos en FTTX Telecom 10G PON and Cloud Solutions Seamless FTTx Communication Una oferta destacada de AirLive es la solución Telecom Cloud, que se centra en XGS-PON OLT y ONU. Esta serie está diseñada para potenciar la próxima generación de infraestructura de red a través de la computación en la nube para una comunicación fluida. Mejorando la eficiencia operativa y la calidad del servicio al cliente, ofrece conectividad de fibra óptica de ultra alta velocidad (10 Gbps) y eficiencia de transmisión de datos diez veces mayor que GPON, satisfaciendo demandas de alto ancho de banda como transmisión 4K / 8K, VR / AR y juegos en la nube. 10G PON OLT & ONU with Cloud AirLive 2023 ¿Qué es FTTX? Término genérico para describir diferentes tipos de arquitectura de red de banda ancha que utilizan redes pasivas de fibra óptica para proporcionar todo o parte de la conexión final al usuario FTTH: Fibra hasta el hogar FTTB: Fibra hasta el edificio FTTC: Fibra hasta el gabinete (acera/vereda) FTTN: Fibra hasta el nodo FTTN Otros: FT4G, FT5G, FTTPower Network(redes eléctricas) ¿Qué es FTTX? Cableado terminal Fibra a 4G/5G Lado Central Head End Caja Terminal de Fibra Cableado Aéreo Cable alimentador Caja de Distribución De fibra y divisores Caja de empalmes Cable de fibra enterrada Cable Distribución Cable Terminal ¿Tecnologías que se utilizan en FTTX? EPON (Ethernet Passive Optical Network) • Utiliza el protocolo Ethernet para transmitir datos a una velocidad de 1 Gbps en ambos sentidos. • EPON es más compatible con las redes existentes basadas en Ethernet • Menor capacidad y eficiencia que GPON en sus comienzos. • Se puede utilizar en arquitecturas FTTH, FTTB o FTTC • Nuevos estándares recientes sentaron bases para EPON de alta velocidad ¿Tecnologías que se utilizan en FTTX? GPON (Gigabit Passive Optical Network) • Utiliza una red óptica pasiva • No requiere dispositivos activos como amplificadores o repetidores entre la central y el usuario • Utiliza una técnica de multiplexación por división de tiempo (TDM) para transmitir datos • Velocidad de hasta 2,5 Gbps descendente y 1,25 Gbps en el sentido ascendente. • Ofrece servicios de triple play (Internet, telefonía y televisión) a múltiples usuarios con una sola fibra óptica. • Se puede utilizar en arquitecturas FTTH, FTTB o FTTC ¿Tecnologías que se utilizan en FTTX? XG-PON (10 Gigabit PON) XGS-PON (10 Gigabit Symmetrical PON) • Mejora el rendimiento de GPON, aumentando la velocidad de transmission • Ofrece una velocidad simétrica de 10 Gbps en ambos sentidos • 10 Gbps descendente y 2,5 Gbps en sentido ascendente • Adecuada para aplicaciones que requieren un alto ancho de banda en el sentido ascendente, como la subida de vídeos o la videoconferencia. • Utiliza una longitud de onda diferente a la de GPON, lo que permite coexistir con esta tecnología en la misma fibra óptica. • Se puede utilizar en arquitecturas FTTH o FTTB para ofrecer servicios de banda ancha de mayor calidad y velocidad • También utiliza una longitud de onda diferente a la de GPON y XG-PON, lo que permite coexistir con estas tecnologías en la misma fibra óptica • Se puede utilizar en arquitecturas FTTH o FTTB para ofrecer servicios de banda ancha simétricos ¿Tecnologías que se utilizan en FTTX? NG-PON2 (Next Generation Passive Optical Network 2) • Utiliza una técnica de multiplexación por división de longitud de onda (WDM) para transmitir datos a través de varias longitudes de onda en la misma fibra óptica • Ofrece una velocidad total de hasta 40 Gbps en el sentido descendente y 10 Gbps en el sentido ascendente, repartida entre cuatro longitudes de onda diferentes. • Permite ofrecer servicios personalizados y dinámicos a cada usuario, según sus necesidades y demandas • Se puede utilizar en arquitecturas FTTH o FTTB para ofrecer servicios de banda ancha de alta capacidad y flexibilidad. Estándares ITU-T de las redes PON- Serie G Estándar GPON G.984 Primera versión ratificada en 2003 con revisiones continuas. G.984.1 : Características generales, 2008. Enmiendas en 2009 y 2012. G.984.2 :Especificación de la capa dependiente de medios físicos (PMD), 2003 Enmiendas: 1 (2006) y 2 (2008). G.984.3 : Especificación de la capa de convergencia de transmisión, 2008. Enmiendas: 1 (2009), 2 (2009), 3 (2012) y la fe de erratas 1 (2010) G.984.4 : Especificación de la interfaz de gestión y control (OMCI) ONT, 2008. Enmiendas: 1 (2009), 2 (2009), 3 (2010), fe de erratas 1 (2009), corrección de errores 1 (2010) y una guía del implementador (2009) G.984.5 : Banda de mejora, 2014, Coexistencia con la futura tecnología WDM PON en el mismo medio G.984.6 : Extensión del alcance (2008). Enmiendas: 1 (2009) y 2 (2012)[12] Posteriormente se editó otra recomendaciones: G.984.7 (Largo alcance) Estándares ITU-T de las redes PON- Serie G Estándar 10G-PON (XG-PON o G.987) El 10G-PON asimétrico se especifica como XG-PON1: 10 Gbit/s de bajada y 2,5 Gbit/s de subida (velocidad de línea nominal de 9,95328 Gbit/s de bajada y 2,48832 Gbit/s de subida). La trama es "similar a G-PON" con diferentes longitudes de onda: 1577 nm descendente / 1270 nm ascendente G.987.1: Requisitos generales de los sistemas 10G-PON (aprobado 2010-01-13). G.987.2: Especificación de la capa dependiente de medios físicos (PMD). 3-01-2010, actualizada el 07-102010). G.987.3: Especificaciones de convergencia de transmisión (CT. 2010-10-07). G.988: Especificación de la interfaz de gestión y control (OMCI) de la ONU (aprobada el 2010-10-07). Estándares ITU-T de las redes PON- Serie G XGSPON: ITU-T G.9807.1. Junio 2016. Red óptica pasiva simétrica de 10 Gbit/s (XGS-PON). Aplicaciones residenciales, soporte a redes móviles. Define las características generales de la capa física dependiente del medio, los requisitos de la capa de convergencia de transmisión y los requisitos de gestión del sistema XGS-PON. Actualización y correcciones en 2017 y 2020. Compatibilidad con el servicio Ethernet, la protección del divisor óptico, la asignación dinámica de ancho de banda y la gestión remota Versión más reciente: Febrero 2023 Estándares de las redes PON EPON (Ethernet PON). Norma original IEEE 802.3ah. 2004. Aprovecha las características de la tecnología de fibra óptica y las redes pasivas para aplicarlas a Ethernet. Velocidad simétrica de 1.25 Gbps Hasta 64 equipos terminals (ONUs/ONT) por cada Puerto PON. IEEE 802.3av: enmienda en 2009, para definir las especificaciones técnicas y funcionales de 10G-EPON (velocidad asimétrica de 10 Gbps descendente y 1 Gbps o 10 Gbps ascendente. IEEE 802.3bk: define especificaciones técnicas y funcionales de Extended EPON, una extensión de EPON y 10G-EPON que añade soporte para clases de potencia más altas (PX30, PX40, PRX40 y PR40) para aumentar el alcance y el número de usuarios. 2013 IEEE 802.3ca: define las especificaciones técnicas y funcionales de 25G-EPON y 50G-EPON. Evolución de EPON que ofrecen velocidades simétricas o asimétricas de 25 Gbps o 50 Gbps tanto en el sentido descendente como en el ascendente. 2020. Estándares de las redes PON Longitud de onda de los sistemas PON Arquitectura de las redes GPON • OLT (Optical Line Terminal) • ONT (Optical Network Terminal) Localizado en el punto central del proveedor de acceso Envia y recibe las señales ópticas hacia y desde los usuarios. Ubicado en el domicilio o local del usuario Convierte las señales ópticas en eléctricas y viceversa Provee las interfaces para los servicios contratados. • ODN (Optical Distribution Network) Conjunto de elementos pasivos que conforman la red de distribución óptica entre el OLT y los ONT. Fibras ópticas, divisores ópticos, conectores, empalmes, etc. Servicios OLT ONT Lado Central Head End Lado usuario Arquitectura de las redes GPON La OLT GPON Service Shell Cross Connect Shell Service Adaptation Diagrama funcional PON Core Shell ODN Interface GEM Port ODN Interface GEM Port Crosss Connect Service Adaptation • Interfaz del puerto de servicios Traducción entre las interfaces de servicio y la interfaz de trama TC de la sección PON. • Función de conexión cruzada Comunicación entre el shell de servicios y el PON Shell, así como la funcionalidad de conexión cruzada. •Interfaz de red de distribución óptica (ODN) Subdividido en dos partes: Función de interfaz PON Función PON TC – Las responsabilidades incluyen encuadre, control de acceso a medios, OAM, DBA y delineación de la unidad de datos de protocolo (PDU) para la función de conexión cruzada y la gestión de ONU. Arquitectura de las redes GPON Diagrama funcional de la ONT / ONU PON Core Shell La ONT GPON Similar a la OLT, pero con una única interfaz PON* GEM Port No hay función de conexión cruzada. ODN Interface function PON TC Function Service Shell Service Adaptation MUX/DEMUX Service Servicio de MUX y DEMUX para acomodar el tráfico en tramas. Interfaces típicas de la ONT GPON Nota: Puede haber ONTs con puerto adicional de respaldo • Puertos UNI para ONT residencial: Internet de alta velocidad (HSI) 10/100Base-T y video sobre IP RF coaxial para sistemas de video RF Interfaces telefónicas FXS analógicas para voz PSTN VoIP. Puertos UNI para una ONT empresarial Además de lo anterior: Routers 10/100/1000Base-T e interfaces de switches L2/L3 PBX DS1/E1 para sistemas telefónicos. Arquitectura de las redes GPON ONT vs ONU La ONU soporta conectividad hacia el lado PON y provee ciertas interfaces UNI hacia el lado usuario final. Las interfaces no soportadas requieren el uso de un equipo de terminación NTE (Network Terminal Equipment) del lado usuario final que permita acoplar las interfaces. Una ONT combina la función de una ONU y una NT en un solo dispositivo. Esta combinación hace de la ONT una solución más rentable. ONT Puente/Enrutamiento configuración WAN ONU Administración remota (TR069) NAT WiFi Arquitectura de las redes PON La OLT se conecta al divisor óptico a través de una única fibra óptica, y después el divisor óptico se conectará a las ONU/ ONT OLT λ1 Transmisión de datos bidireccional. Ráfagas en modo TDMA (slots). comunicación P2MP. λ2 Longitud de onda subida: λ1 Longitud de onda de bajada: λ2 ODN ONT El ancho de banda de bajada se divide entre todas las ONTs y es una señal óptica con una potencia constante. La comunicación de la OLT utilizará una longitud de onda dependiendo del estándar. ONT El ancho de banda de subida, hasta la OLT se emite en modo ráfagas mediante ventanas (slots) asignadas por la OLT para cada ONT Arquitectura de las redes GPON PCBd (Physical Control Block descendente) Comunicación descendente OLT -ONU ONU 1 1 Tramas Ethernet 2 5 3 GTC Frame 4 12-bit ID Puerto GEM ONU n 1. La OLT envía tramas Ethernet al módulo de procesamiento GPON 2. El módulo de servicios GPON de la OLT encapsula las tramas Ethernet en paquetes de datos del puerto 3.Las tramas de convergencia de transmisión GPON (GTC) que contienen PDU GEM se transmiten a todas las ONT 4.La ONT / ONU filtra los datos recibidos en la Trama basándose en el ID de su puerto GEM contenido en el encabezado de la PDU GEM y retiene los datos solo significativos sí misma. 5.La ONT desencapsula los datos y envía las tramas Ethernet al módulo de servicios y puertos del lado usuario. Arquitectura de las redes PON Comunicación ascendente ONU -OLT 5 GEM PDU 4 Tramas Ethernet Transmition Container 3 ONU 1 1 TCONT TCONT 2 12-bit ID Puerto GEM ONU n 1. La ONT envía tramas Ethernet al puerto GEM según la configuración 2. El puerto GEM encapsulan las tramas Ethernet en las PDU GEM y agregan estas PDU a las colas TCONT. 3. Las colas TCONT utilizan ranuras de tiempo basadas en DBA y luego transmiten las PDU GEM ascendentes a la OLT. 4. La OLT desencapsula la GEM PDU, quedando la trama Ethernet original. 5. La OLT envía las tramas Ethernet desde un puerto de enlace ascendente a los puertos de servicio Arquitectura de las redes PON Tecnología Burst El flujo de paquetes ascendente se logra a través de ráfagas, y cada ONU / ONT es responsable de la transmisión de datos dentro de sus intervalos de tiempo asignados. Cuando una ONU / ONT no está dentro de su intervalo de tiempo, se desactiva la transmisión de su transceptor óptico para evitar otros impactos de ONU / ONT. La distancia variable entre cada ONU / ONT y OLT da como resultado una atenuación de la señal óptica. Como resultado, la potencia y el nivel de los paquetes recibidos por una OLT varían en diferentes intervalos de tiempo. Ajuste de umbral dinámico permite que la OLT ajuste dinámicamente el umbral para los niveles de potencia óptica. Esto asegura que se puedan recuperar todas las señales de ONU. Arquitectura de las redes PON Método de encapsulación GEM (GPON Encapsulation Method) Esquema orientado a la conexión que admite la fragmentación de las tramas de datos del usuario en fragmentos de transmisión de tamaño variable Los fragmentos se envían en intervalos de tiempo asignados por la OLT. La OLT controla el acceso al medio compartido mediante un mecanismo de asignación dinámica de ancho de banda (DBA). El mecanismo DBA permite ajustar el ancho de banda asignado a cada ONT según su demanda, optimizando así el uso del recurso compartido Arquitectura de las redes PON Rango Para evitar conflictos de datos (colisiones), el OLT mide la distancia entre ella y cada ONU Esto permite que las ONU envíen datos en intervalos de tiempo especificados para evitar colisiones de subida. Este proceso se logra mediante una técnica llamada rango. Proceso de rango Cuando la ONU se registra por primera vez en la OLT , ésta obtiene el retardo de ida y vuelta (RTD- Real Time Delay). La OLT calcula un retardo de ecualización adecuado (EqD- Equalization Delay)) para cada ONU en función de la distancia. El RTD y EqD sincronizan las tramas de datos enviadas por todas las ONU y colocan todas las ONU a la misma distancia virtual de la OLT. Este mecanismo asegura que todas las ráfagas láser tarden lo mismo en llegar al OLT y lo hagan dentro de su slot de tiempo mientras el láser del resto de clientes está apagado. Arquitectura de las redes PON Gestión de la ONU - Protocolo OMCI Configuración Remota de las ONT La gestión remota del equipamiento de usuario es crítica. Cada visita al cliente supone un elevado costo. GPON incluye un protocolo denominado OMCI (ONT Management and Control Interface) - G.984.4 Para cada ONT se establece un canal de gestión entre OLT y ONT. Incluye gestión, rendimiento, monitorización de alarmas, fallas y estados. El protocolo OMCI es fundamental para garantizar interoperabilidad entre fabricantes. Los mensajes de control se envían a través de puertos GEM dedicados establecidos entre una OLT y una ONT / ONU. La conexión GEM se establece mientras la ONT se inicializa. El funcionamiento del protocolo es asincrónico – El controlador OLT funciona como maestro, el controlador ONT como esclavo. Arquitectura de las redes PON Mecanismo de Asignación Dinámica de Ancho de Banda - DBA . La OLT controla y asigna en forma dinámica el ancho de banda que puede transmitir. Óptimo uso de ancho de banda para los usuarios y soporte para más usuarios en un puerto PON. La transmisión de señales digitales puede introducir errores de bits y fluctuaciones, que pueden degradar la calidad de transmisión de la señal. GPON puede aprovechar FEC, que permite al extremo RX verificar si hay bits de error en la transmisión. Nota: FEC es unidireccional y no admite comentarios de información de error. Puntos clave de FEC: •No requiere retransmisión de datos. •Admite FEC solo en la dirección aguas abajo. •Calidad de transmisión mejorada de PCBd y procesamiento de carga útil. Arquitectura de las redes PON Cifrado de línea Todos los datos en sentido descendente se transmiten a todas las ONU. Un riesgo es que no esté autorizado. Las ONU reciben datos en sentido descendente destinados a las ONU autorizadas. GPON utiliza el algoritmo AES128 para cifrar paquetes de datos. Intercambio y conmutación de claves • La OLT inicia una solicitud de intercambio de claves a la ONU. La ONU responde a la solicitud con una nueva clave. • Después de recibir la clave, la OLT utiliza la nueva clave para cifrar los datos. • La ONU recibe el número de trama y conmuta la clave de verificación en las tramas de datos entrantes. • OLT define el tiempo de cambio de clave y el puerto de cifrado, y notifica a ONU 1 Requiere la llave OLT define el tiempo 3 de vigencia de llave y el puerto de encriptación 2 Envía la llave Arquitectura de las redes GPON Esquema de comunicación : TDMA (Access Time Division Multiplexing) Ascendente Ascendente Ascendente Arquitectura de las redes GPON 125 µs Ancho de banda compartido OLT en el lado central transmite simultáneamente a todos las ONTs atravesando los dos niveles de red pasiva óptica Trama GTC Descendente - OLT PCBd GTC Payload Ancho de banda descendente garantizado: Vel. Descendente de la OLT GPON: 2.488,32 Mbit/s divididos en 8.000 fragmentos, repartidos entre las ONT. Para 64 subscriptores, 2.488,32 Mbps se divide entre 64 quedando para cada ONT garantizados: 38,88 Mbps. El estándar GPON reparte 8000 fragmentos /s Ancho de banda ascendente garantizado: Para XGPON y XGSPON: Vel. Descend: 10 Gbps ascend: y 2,5 Gbps BW desc. Garantizada: 156.25 Mbps BW asc. Garantizada: 38.88 Mbps. Vel. De subida: 1244,16 Mbit/s / 64 usuarios. Ancho d ebanda garantizado : 19.44 Mbps / ONT En la práctica, ni todos los usuarios descargan a la vez, ni lo hacen al máximo de velocidad, Para XGSPON: Vel. Asc. Y desc. Garantizada: 156.25 Mbps Red de Distribución óptica Red óptica pasiva • Cables de fibra óptica: Conector CTO • Conectores ópticos: • Divisores ópticos: Empalme ONT Conector OLT ODF Divisor 1:4 Divisor 1:16 Fibra óptica ODF: Distribuidor de interconexiones de cables de fibra. Pueden integrar empalmes, terminación de fibra, adaptadores y conectores de fibra óptica y . CTO: Caja terminal óptica de la red FTTH. Aloja el divisor de la segunda etapa de splitter. Es el elemento final de la red de distribución. Principio de la red de acometidas de lado usuario. Red de Distribución óptica Red óptica pasiva: Conectores ópticos Permiten unir o separar dos cables de fibra óptica. Tipos según el diseño, el rendimiento, la facilidad de uso: Conectores ópticos: SC, LC, FC, ST, etc. En FTTX el conector SC es el más utilizado: Conector SC APC (Angled Physical Contact) Tiene un ángulo de 8 ° estándar de la industria. Cualquier luz que se redirige hacia la fuente se refleja realmente en el revestimiento de la fibra. Su reflejo posterior es bajo. Solo disponible para monomodo y Color es verde. Pérdida de inserción típica de 0,1 dB LC ST FC Conector SC UPC (Ultra Physical Contact) Mecanismo de bloqueo por presión. Facilita su conexión y desconexión. Diámetro de la férula: 2,5 mm Color azul para el monomodo y beige para multimodo. Más usado en redes de datos, CATV y FTTH Pérdida de inserción típica de 0,1 dB o menos Depende de la calidad del pulido, la alineación de las fibras y el estado del acoplador. Red de Distribución óptica Red óptica pasiva: Divisores ópticos Reducen la potencia y dividen el ancho de banda Factor de división x 2: 1x2, 1x4, 1x8, 1x16, 1x32, 1x64 Métodos de instalación: Centralizados, distribuidos y en cascada Divisores ópticos PLC (planar lightwave circuit) Balanceados. Utilizan tecnología de semiconductores (litografía, grabado, tecnología de desarrollo Division Primaria: 1 solo splitter: 1x32, 1x64 Division Secundartia: Dos splitters: 1x8, 1x16 FBT (fused biconical taper), AWG (arrayed waveguide grating) Desbalanceado. Usado para fibras monomodo y multimodo y variedad de tipos de conectores. Ampliamente aceptados y utilizados en redes pasivas. Para divisiones pequeñas (1 × 2, 1X4, 2 × 2, etc.) Solo admiten tres longitudes de onda (850/1310/1550 nm) Temp. de -5 a 75 ℃, Admiten longitudes de onda de 1260 a 1650 Temperatura de -40 a 85 ℃ Red de Distribución óptica Red óptica pasiva: Distribuidores y gabinetes Distribuidor óptico principal de pared Caja terminal óptica de calle, TCO. Distribuidor óptico para rack Potencia óptica en las redes GPON Potencia y Sensibilidad Especificado en Clases Depende de varios factores: • Tipo de láser del Puerto GPON Transceiver SFP • La atenuación máxima soportada de la ODN Potencia ONT Sensibilidad ONT • Número de usuarios conectados Potencia OLT Sensibilidad OLT • Distancia entre la OLT y la ONT. OLT ONT ODF Atenuación de la red pasiva Potencia óptica en las redes GPON Clases de potencia: Class B+, C, C+, C++, and C+++ La clase define la potencia de transmisión, la sensibilidad de recepción, lo cual afectan a la distancia máxima y al número de usuarios que puede soportar el puerto GPON A mayor clase, > la potencia de Tx, menor sensibilidad, mayor alcance y más usuarios. Clase Potencia Tx (dBm) Sensibilidad RX (dBm) Distancia Max. Km Tipo Conector B+ 1.5 - 5 -28 20 SC/APC/UPC C 3-7 -31 20 SC/APC/UPC C+ 3-7 -32 20 SC/APC/UPC C++ 4 - 8.5 34.5 20 SC/APC/UPC C+++ 4 – 9.5 -35.5 20 SC/APC/UPC C++++ 4 - 13 -35 20+ SC/APC/UPC Nota: Las clases más altas requieren más energía y más costo. Atenuación de Potencia en redes GPON La atenuación es la pérdida de potencia óptica cuando la señal atraviesa los distintos elementos de la ODN. Atenuación del cable de fibra Factores intrínsecos (propiedades físicas): Absorción: conversión de la energía óptica en calor debido a las impurezas o defectos Dispersión: separación de los componentes espectrales de la señal óptica debido a las variaciones de índice de refracción o a las irregularidades Flexión: deformación de la fibra por curvatura o torsion, que provoca una pérdida de potencia por radiación. EIA / TIA-568. Atenuación del cable óptico (dB) = Coeficiente máximo de atenuación de la fibra óptica (dB/km) x Longitud del cable (km) Atenuación de Potencia en redes GPON Atenuación de los conectores Depende del tipo y la calidad del conector, así como de la alineación y el estado de las fibras ópticas que se conectan. Los conectores SC/APC y SC/UPC se usan principalmente en redes GPON. Conectores SC/APC : Baja pérdida de inserción y una alta estabilidad. Reflexión posterior: -60 dB. Color verde. Conectores SC/UPC: Tenen un pulido con superficie lisa y brillante. Reflexión posterior: -55 dB. Color azul. Atenuación típica de conectores SC/APC es de 0.2 dB Atenuación típica de conectores SC/UPC es de 0.2/0.3 dB Atenuación de Potencia en redes GPON Atenuación de los empalmes (splices) Pérdida de potencia óptica producida al unir dos fibras ópticas mediante un empalme por fusión El empalme por fusión consiste en calentar los extremos de las fibras hasta fundirlos y luego presionarlos para formar una unión permanente La atenuación de fusiones depende de la calidad del empalme, la alineación de las fibras, el diámetro del núcleo, el índice de refracción y la longitud de onda de la señal óptica La atenuación de fusión típica es de 0.1 dB o menos Atenuación de Potencia en redes GPON Atenuación de los Divisores Splitters balanceados (Planar) 1: 32 → 3.125% 25% 50% 1:2 50% 25% 1:4 1: 64 → 1.5625% 12.5% 1:8 25% C/u 1:16 6.25 % C/u 25% Cada tipo tiene un factor de atenuación diferente (dB)* Splitter 1:2 Pérdida: 3dB Splitter 1:4 Pérdida: 6dB Splitter 1:8 Pérdida: 9dB Splitter 1:16 Pérdida: 12dB Splitter 1:32 Pérdida: 15dB Splitter 1:64 Pérdida: 18dB Splitter 1:128 Pérdida: 21dB El fabricante del splitter especifica la atenuación en su datasheet. • Para las ventanas de operación de 1310 nm y 1550 nm Más usada en redes PON. Aplicaciones FTTX Soluciones GPON AirLive XGSPON| XGPON | XPON(GPON/EPON) | GPON Gpon OLT Gpon ONU Gpon WDM GPON OLT de 1 Puerto PON Modelo: AirLive GPON OLT-121 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ GPON OLT de 1U 19” caja estándar con 1 puerto PON 1 puertos PON, 1 * SFP+ 10G, 2 * RJ45 1G Upstream 1.244Gbps, Downstream 2.488Gbps El puerto PON admite hasta 128 ONUs Cumple con la norma ITU-T984.x Hasta 20 km de distancia de transmisión Soporte de cifrado de datos, multidifusión, VLAN de puerto, separación, etc. Admite descubrimiento automático de ONT / detección de enlaces / actualización remota de software Admite la división VLAN Soporta función de alarma de apagado Supervisión estado de los puertos y gestión de configuración Configuración y administración de ONT en línea Gestión de usuarios Gestión de alarmas ✓ Total 128 ONUs ✓ 2.5G DL/1.25G UL ✓ 1 PON port supports 128 ONUs ✓ 1 10GSFP + 2 x 1000BaseT GPON OLT de 4 Puertos PON Modelo: AirLive GPON OLT-422 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ GPON OLT de 1U 19” caja estándar 4 puertos PON 4 puertos PON, 2 * SFP+ 10G, 2 * RJ45 1G Puerto PON admite hasta 128 ONU. Total: 512 ONU Cumple las normas UIT-T G984 El firmware ONT de soporte se puede actualizar automáticamente, descargue el firmware ONT a OLT desde web / tftp / ftp QoS basado en puerto, VID, TOS y dirección MAC Soporta VLAN tag / Un-tag, VLAN transmisión transparente, QinQ Soporta IGMP snooping, 2048 IP Multicast Groups, Soporta 802.1D y 802.1W Soporta LACP estático, LACP dinámico ✓ Total 512 ONUs ✓ 2.5G DL/1.25G UL ✓ Cada Puerto PON soporta 128 ONUs GPON OLT de 8 Puertos PON Model: AirLive GPON OLT-824 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ GPON OLT de 1U rack 19” caja estándar con 8 puertos PON 8 puertos PON, 2 * SFP+ 10G, 2 * SFP 1G, 4 * RJ45 1G Cada puerto PON admite 128 ONU. Total: 1024 ONUs Cumple con las normas UIT-T G984 Función L3, soporta ruta estática, RIP v1 / v2, OSFP v2, proxy ARP El firmware permite actualizar automáticamente y descargar el firmware ONT a OLT vía web / tftp / ftp. QoS basado en puerto, VID, TOS y dirección MAC Soporta VLAN tag / Un-tag, VLAN transmisión transparente, QinQ Soporta IGMP snooping, 2048 IP Multicast Groups Soporta 802.1D y 802.1W Soporta LACP estático y LACP dinámico ✓ Total 1024 ONUs ✓ 2.5G DL/1.25G UL ✓ Cada Puerto PON soporta 128 ONUs GPON OLT de 16 Puertos PON Modelo: AirLive GPON OLT-1644 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ GPON OLT de 1U 19”caja estándar con 16 puertos PON 16 puertos PON, 4 * SFP+ 10G, 4 * RJ45 1G Cada puerto PON admite 128 ONU, Total: 2048 ONUs. Cumple con las normas UIT-T G984 Función L3, soporta ruta estática, RIP v1 / v2, OSFP v2, proxy ARP El firmware ONT de soporte se puede actualizar automáticamente, descargar el firmware ONT a OLT desde web / tftp / ftp QoS basado en puerto, VID, TOS y dirección MAC Soporta VLAN tag / Un-tag, VLAN transmisión transparente, QinQ Soporta IGMP snooping, 2048 IP Multicast Groups, Soporta 802.1D y 802.1W Soporta LACP estático, LACP dinámico ✓ Total 2048 ONUs ✓ 2.5G DL/1.25G UL ✓ Cada Puerto PON soporta 128 ONUs OLT XGSPON de 8 Puertos 10G 8 Puertos XG-PON/XGS-PON , 2*QSFP28 100G , 4*SFP28 25G, 2*RJ45 1G, Dual Power ✓ Cada puerto PON admite 256 ONU, Total: 2048 ONUs. ✓ XG-PON ONU: Upstream 2.5Gbps, Downstream: 10Gbps XGS-PON ONU: Upstream 10Gbps, Downstream: 10Gbps ✓ Cumple ITU-T G.9807(XGS-PON) y ITU-T G.987(XG-PON) ✓ El firmware ONT de soporte se puede actualizar automáticamente, descargue el firmware ONT a OLT desde web / tftp / ftp QoS basado en puerto, VID, TOS y dirección MAC ✓ Soporta VLAN tag / Un-tag, VLAN transmisión transparente, QinQ ✓ Soporta IGMP snooping, 2048 IP Multicast Groups, ✓ Soporta 802.1D y 802.1W ✓ Soporte LACP estático, LACP dinámico ✓ Servidor DHCP, retransmisión DHCP, espionaje DHCP ✓ Opción DHCP82 Model: AirLive XGSPON OLT-8XG ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ Enrutamiento capa 3 Proxy ARP 4096 rutas host de hardware, 512 rutas subred de hardware Soporte 802.1X, Radius, Tacacs + Soporte de protección de fuente IP Soporte de ruta estática, ruta dinámica RIP v1 / v2, RIPng y OSPF v2 / v3; IPv6 Soporta NDP; Soporte IPv6 Ping, IPv6 Telnet, enrutamiento IPv6; Admite ACL basada en dirección IPv6 de origen, la dirección IPv6 de destino, el puerto L4, el tipo de protocolo, etc. Soporte MLD v1 / v2 snooping (Multicast Listener Discovery snooping) ✓ Total 2048 ONUs , Cada puerto soporta 256 ONUs , Soporta GPON/XGPON/XGSPON, Doble Fuente alimentación ONU Gpon a CATV (Converter) AirLive GPON ONU-CATV ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ONU GPON a CATV (Convertidor) - 1 puerto CATV, 1 puerto de entrada óptica - Ancho de banda operativo de 1Ghz - WDM integrado (1490nm/1310mn) - Puerto CATV para GPON a CATV ✓ Convertidor Gpon a CATV ✓ CATV port ONT xPON 2.5GE AirLive XPON ONU-2.5GE ✓ ONT de 1 * XPON + 1 * 2.5GE + 1 * GE ✓ Soporta un Puerto LAN 2,5 Gbps + 1 puerto LAN GE ✓ xPon ✓ Puerto 2.5GE ONU 1GE xPON AirLive GPON XPON ONU-1GE Parámetros de la Interface interface PON • 1 puerto XPON (EPON PX20+ y GPON Clase B+) • Modo único SC, conector SC/UPC • TX potencia óptica: 0 ~ + 4dBm • Sensibilidad RX: -27dBm • Potencia óptica de sobrecarga: -3dBm (EPON) o - 8dBm (GPON) • Distancia de transmisión: 20KM • Longitud de onda: TX 1310nm, RX1490nm OLT WiFi Router Splitter • 1 * GE, conectores RJ45 de negociación automática XPON ONU-1GE ✓ xPon ✓ 2.5GE Port ✓ Price affordable Funcionalidad XPON Mode Dual mode,Auto-access to EPON/GPON OLT Uplink Mode Bridging and Routing Mode LAN interface Abnormal protection Detecting Rogue ONU, Hardware Dying Gasp 1 puerto XPON (EPON PX20+ y GPON Clase B+) Modo único SC, conector SC/UPC TX potencia óptica: 0 ~ + 4dBm Firewall DDOS, Filtering Based on ACL/MAC/URL Sensibilidad RX: -27dBm Potencia óptica de sobrecarga: -3dBm (EPON) o - 8dBm (GPON) Distancia de transmisión: 20KM Longitud de onda: TX 1310nm, RX1490nm 1 * GE, conectores RJ45 de negociación automática PC XPON ONT-POTS.AX18 AirLive XPON ONU-AX184P ✓ 1XPON+4GE+1POTS+1USB3.0+WiFi6 AX1800 ONT ✓ 1Puerto XPON (EPON PX20+ y GPON Clase B+) ✓ Interfaz USB3.0 para almacenamiento/impresora compartidos ✓ Modo único SC, conector SC/UPC ✓ TX potencia óptica: 0 ~ + 4dBm ✓ Sensibilidad RX: -27dBm ✓ Potencia óptica de sobrecarga: -3dBm (EPON) o 8dBm (GPON) ✓ Distancia de transmisión: 20KM ✓ Longitud de onda: TX 1310nm, RX1490nm ✓ Wi-Fi 6: 802.11a / n / ac / ax 5GHz y 802.11g / b / n / ax 2.4GHz ✓ Cifrado WiFi: WEP-64 / WEP-128 / WPA / WPA2 / WPA3 ✓ Soporte OFDMA, MU-MIMO, QoS dinámico, 1024QAM ✓ xPon ✓ WIFI6 AX1800 ✓ USB3.0 Interface For Shared Storage/Printer ✓ Price affordable ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ XPON ONU-AC124PC 1*XPON+4GE+1POTS+WiFi 5+USB 3.0+CATV XPON ONU-AC122PC 2GE+1POTS+WiFi 5+CATV HGU ONU, modos puente/enrutamiento configurables Modo dual ONU compatible con EPON y GPON OLT Inalámbrico AC 1200 2T2R Antena de alta ganancia 4, amplia cobertura de señal Easy Mesh: WiFi . Inteligente de cobertura extendida Soporta tecnología IPv6 y MU-MIMO Interfaz de datos Gigabit CATV con control remoto AGC CATV encendido/apagado 1 conector POTS RJ11 1 * USB 3.0 para almacenamiento compartido / impresora Plug and play, funciones de detección automática, configuración automática y actualización automática del firmware, etc. Soporta IPv4 e IPv6 dual stack Compatibilidad con el protocolo SIP Soporta NAT, función de firewall XPON ONU-AC122PC XPON ONU-AC124PC ✓ Wifi AC 1200 ✓ 1x pots port ✓ 1x CATV ✓ Price affordable Administración y monitoreo Plataforma de gestión: BS-EMS en la nube BS-EMS gestiona los elementos integrados con la arquitectura BS (navegador/servidor). Manejo de fallas, configuración, contabilidad, rendimiento y seguridad. Registro, gestión y seguimiento de las OLTs . Monitorea la operación y configuración de los dispositivos a través de la conexión del lado del cliente Web y del lado del servidor BS-EMS. El sistema se conecta a la OLT a través de un túnel de gestión TCP Application Topology Diagram: Public Network Deployment Private Network Deployment BS EMS Internet Get Data Router Access Application Server Users Internet XGSPON OLT XGSPON ONU TCP Protocol TCP Protocol XGSPON ONU BS-EMS Request GPON OLT XGSPON OLT Switch Access Application Server Users Router Switch GPON OLT 1. Gestión de sistemas y equipos • Rest API: el sistema proporciona una interfaz API para el desarrollo externo. • Gestión de equipos: agregar, buscar, contar dispositivos. Administrar la configuración y actualización por lotes del equipo. • Gestión de usuarios: adición de usuarios, gestión de roles y autoridad, seguimiento del registro de operaciones de los usuarios. 2. Recopilación y análisis de datos • Datos del equipo: BS-EMS recopila el rendimiento del equipo, el tráfico y registros en línea. • Datos de alarma: consulta, exportación, entrega de datos al buzón y control de la alarma • Datos del sistema: análisis del uso de recursos del sistema y permisos. • Copia de seguridad de datos: copia de seguridad de datos. • Análisis y Visualización Gráfica 3. Mantenimiento de la seguridad de los datos • Plataforma en la nube: fácil de implementar. Operadores operan y mantener a distancia. • Copia de seguridad del servidor maestro y esclavo: recuperación de datos cuando algo sale mal y mantenimiento de los servicios sin interrupciones. • Gestión por lotes: Actualización de dispositivos y copia de seguridad. • Seguridad y mantenimiento del sistema: gestión descentralizada de usuarios, supervisión de registros, recopilación de alarmas y envío de correos electrónicos. Aplicaciones FTTX Implementación de servicio CATV Las OLTs permiten incorporar tráfico IP proveniente de servicios de Voz, internet y IPTV. Servicios son extendidos hasta el usuario final vía red de fibra óptica donde son extraídos mediante las unidades ONU que soportan los estándares y funcionalidades adecuadas. CATV requiere el uso de un convertidor de señal RF para modularla y transmitirla vía red de fibra. También se requiere un amplificador óptico para extender el servicio modulado hasta el usuario final, donde reside una unidad GPON ONU CATV. AirLive ofrece una solución completa que incluye el convertidor-transmisor de RF a fibra, así como el amplificador EDFA-4, los cuales permiten la integración de servicios en una sola plataforma de red. Aplicaciones FTTX Model: AirLive Optical Transmitter 1550nm Directly Modulated Optical Transmitter ✓ Convertidor de Catv a fibra ✓ Transmisor óptico 1550 ✓ AGC seleccionable (control automático de ganancia) o MGC (control manual de ganancia) ✓ Acepta bajos niveles de entrada de señal ✓ Pantalla LCD del panel frontal ✓ RIN bajo, CNR alto ✓ Alto CSO, CTB y XMOD ✓ Láser DFB de alta linealidad y bajo ruido, gran capacidad de transporte ✓ Control automático de temperatura (ATC) y control automático de potencia (APC) efectivos del láser para garantizar un funcionamiento estable ✓ Control y monitor por microprocesador ✓ Interfaz RS485 para monitoreo y control remoto ✓ Ancho de banda de 45~870/1000 MHz ✓ Circuito de predistorsión de RF para un excelente rendimiento CNR y baja distorsión ✓ CATV to Optical Server ✓ Price affordable Aplicaciones FTTX Model: AirLive GPON EDFA-4 Amplificador óptico EDFA con 4 Puertos de Fibra ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ Convertidor mezclador Gpon+CATV a señal de fibra Rack estándar de 19” 1U EDFA Puerto de salida de 4ports Rango de potencia de salida: 16 ~ 22dBm Potencia de salida ajustable -3 ~ 0dB Amplio rango dinámico de entrada (0 a +10dBm) Alta entrada y salida aislada (30dB para máx.) ✓ Bajo consumo de energía ✓ Interruptor de llave del panel frontal para control de encend apagado ✓ Soporte WDM ✓ Control automático de potencia (APC) o control automático corriente (ACC) ✓ Indicador de estado del panel VFD para monitor local ✓ Gestión remota a través de SNMP (interfaz Ethernet) EDFA-4 Aplicaciones FTTX Solución integral PON Triple play - Internet, voz y TV Aplicaciones FTTX GPON 100% al hogar • Una OLT maneja todas las ONT Ventajas: • Infraestructura simple • No hay contacto entre pisos • Aplicable a redes existentes o nuevos Proyectos FTTH ONT 100% con fibra. No requiere redes adicionales con cable coaxial No requiere sala de equipos GPON OLT Aplicaciones FTTX Solución integral Triple play para Hotel Aplicaciones FTTX Diferencias entre implementación GPON al hogar (FTTH) y la oficina (FTTO) La principal diferencia entre FTTH y FTTO es el tipo de equipo que se instala en el extremo del usuario. FTTH: • ONT permite servicios de voz, datos y video al usuario final mediante un equipo de bajo costo. • La ONT se conecta a la red GPON vía red pasiva en forma compartida con varios otros usuarios. • La ONT usualmente es un activo del proveedor de servicio. • El requerimiento del cliente usualmente es más descarga que de subida • Servicio asimétrico: GPON. FTTO: • ONU más robusta que la de hogar con más funcionalidades y flexibilidad al usuario. • Conexión a la red GPON puede ser con fibra óptica dedicada, para garantizar mayor calidad y seguridad. • La ONU suele ser propiedad del usuario y se instala en la sala de equipos de la oficina. • La ONU puede integrar funciones de switch, router firewall, servidor, según necesidades del usuario. • Requerimiento del cliente corporativo: descarga + exigencia de subida. Aplicaciones exigentes de ancho de banda (transferencia archivos, respaldos, teletrabajo, videoconferencias, aplicaciones en la nube.) • OLTs y ONTs de alta velocidad XGSPON/WDM. Planificación e Implementación de FTTX Pasos para la implementación de una red PON/XGSPON • Estudio previo del área a cubrir. Demanda potencial, ubicación de la OLT, Puntos de acceso de la fibra, longitud y tipo de fibra, número y tipo de divisores ópticos. • Diseño de la red PON/XGSPON Topología física y lógica, dimensionamiento del ancho de banda, asignación de VLANs y puertos GEM/XGEM, QoS, gestión de ONTs. Cálculo de presupuesto óptico de atenuación. • Instalación de equipos y elementos pasivos de red PON/XGSPON. Normas técnicas y buenas prácticas para garantizar la calidad y seguridad. • Pruebas y mediciones para verificar el correcto funcionamiento y rendimiento de la red PON/XGSPON. Uso de medidores de potencia, reflectómetros ópticos (OTDR), analizadores de espectro óptico, etc. Planificación e Implementación de FTTX Ventajas de implementar una solución FTTX con GPON/XGSPON: • Mayor capacidad y velocidad de transmisión. • Solución eficiente asimétrica con GPON y simetría en el sentido descendente y ascendente con XGSPON. • Compatibilidad de XGSPON con redes GPON existentes • Amplio alcance y cobertura • Crecimiento y escalabilidad • Seguridad y robustéz Desventajas • Factores inherentes a la infraestructura de red pasiva: permisología, acometidas, vías depaso, etc. • Interoperabilidad entre fabricantes básica FTTX – Conectividad al Hogar y la Oficina Comentarios y preguntas Gracias Para más información favor contactar a: Luis Suarez. AirLiveLat@gmail.com. Whatsapp: +584143088045 / +54 9 11 23902158
