Съдържание
II.5Развитие на оптичните кабелни мрежи за достъп
жүктеу/скачать 3.4 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- II.5.1Изисквания към бъдещите поколения пасивни оптични мрежи
- II.5.2Основни фази и сценарии на развитие към NGA
- II.5.2.1Повишаване на линийната скорост
- II.5.2.2Бъдещи PON технологии
II.5Развитие на оптичните кабелни мрежи за достъпКакто беше отбелязано, при PON оптичният кабел е развит от оптичния линиен терминал до отдалечен възел (обикновено оптичен разделител на мощност) намиращ се в зоната на обслужване (до 20км от централния офис). От отдалечения възел, абонатите или оптичните мрежови устройства са свързани посредством оптични разклонения13,14. Съществуващите PON (EPON15, GPON16) обикновено използват две отделни дължини на вълните като канали за предаване на двете посоки по едно влакно. Каналът в посока надолу (1 490 nm. дължина на вълната) по своята същност е канал за разпространение (broadcast), като всяко оптично мрежово устройство филтрира данните, които са предназначени за него. Каналът в посока нагоре (1 310 nm) е споделен за всички оптични мрежови устройства. Използва се мултиплексиране по време, чрез прилагане на алгоритъм за динамично разпределение на честотните работни ленти, за предоставяне на различни видове услуги на потребителите. Поради това тези мрежи се наричат TDM (Time Division Multiplexing) PON.17 Скоростите за предаване при съществуващите PON са ограничени до 1Gb/s в двете посоки за EPON и до 2.5 Gb/s и 1.25Gb/s съответно в посока надолу и нагоре за GPON. За да се покрият изискванията за обслужване на нарастващия трафик е необходимо съществуващите мрежи да бъдат развити до NGA, чрез прилагане на нови технологии за пренос, каквито са мултиплексирането по дължината на вълната.18,19 II.5.1Изисквания към бъдещите поколения пасивни оптични мрежиNGA PON може да се развият или еволюират по различни начини в зависимост от наложените изисквания към тях. Пет са основните изисквания, които могат да определят пътя на тяхното развитие.20 Минимизиране на инвестициите, свързани с оборудването: За мигриране към PON може да е необходимо използването на нова технология, в добавка към съществуващата или заместването й в крайните възли на мрежата. Обща поддръжка: PON трябва да позволяват поддържането на съществуващите устройства, което означава, че NGA устройствата трябва да работят върху същата инфраструктура, без да влияят върху нейната поддръжка, когато това е възможно. В процеса на развитие на PON, даже с една и съща категория потребители, трафичните нужди могат да бъдат различни. Някои от потребителите могат да се задоволят с минимални услуги и няма да заменят своите устройства с такива от следващо поколение или ще направят това много по-късно, когато цените станат съизмерими. Поради това, развитието (ъпгрейд) към NGA трябва да позволява съвместна работа и поддръжка на съществуващите устройства и тези от ново поколение. Максимизиране на печалбата от съществуващите ресурси: Ефективното използване на капацитета на мрежите, чрез динамично управление на ресурсите (предоставяне на честотни ленти или дължини на вълните) води до приходи и по-бързо възвръщане на вложените инвестиции. Запазване и преизползване на оптическата инфраструктура: За ефективно обновление на мрежата не трябва да се заменя отдалеченото устройство или пък да се добавят оптични кабели към съществуващите PON. Избягване на прекъсвания: В процеса на миграция към NGA се очаква да се случат прекъсвания в работата на мрежата, но те трябва да избягват или минимизират, в зависимост от устройствата, които се заменят. Прекъсване в работата на крайно оптично устройство ще се отрази само на потребителите свързани към него, докато в случай на мрежово устройство ще се отрази на работата на цялата мрежа. II.5.2Основни фази и сценарии на развитие към NGAРазвитието на NGA зависи от множество фактори, включително развитието на технологиите и разходите за тяхното имплементиране. Два са основните начини за технологично развитие към NGA: повишаване на скоростите на предаване или използването на бъдещи PON технологии. II.5.2.1Повишаване на линийната скоростЕстествената еволюция на PON към NGA е да се увеличи капацитета на съществуващите пасивни оптични мрежи до скорости, достигащи например до 10Gb/s. На практика вече съществуват стандарти за 10Gb/s PON от следващо поколение. Разработените стандарти за този тип мрежи са повлияни от възможността за паралелна работа с вече съществуващи пасивни оптични мрежи, цените за инсталиране и поддръжка и възможността за лесна реализация. IEEE е ратифицирал нов стандарт за 10Gb/s EPON (IEEE-802.3av) през септември 2009 г. Също така, ITU-T (Question 2, Study Group 15) е издал серия от препоръки за 10Gb/s-GPON (XG-PON), основно G-987.1, G-987.2 (двете утвърдени през януари 2010 г.) и G-987.3 (утвърдени през октомври 2010 г.).И двете препоръки, (IEEE-802.3av и ITU-T), които предлагат архитектури за NGA1(Next-Generation Access 1)21, са добър пример за повишаване на линийната скорост като се позволява съвместимост на съществуване с вече инсталирани PON от по-старо поколение.22,23 В по-дългосрочен план еволюцията на PON се очаква да достигне скорости от порядъка на 100 Gb/s. Обаче, за по-високи скорости, е трудно да се достигнат типичните за PON мрежите разстояния без усилване на сигналите. Тази миграция може да стане на принципа „при наличие на нужда“, като се очакват две фази на еволюция: асиметрично и симетрично повишаване на скоростите.24 При асиметричното повишаване на скоростите, трафикът в посока надолу обикновено е по-висок от този в посока нагоре. PON са атрактивни именно поради способността за разпространение на сигнали по канала в посока надолу. С нарастването на широколентовите услуги (IP, HDTV) на практика се извършва първата фаза на повишаване (ъпгрейд) на скоростта на предаване. Друга причина за асиметрична миграция е фактът, че добавянето на възможност за предаване до 10 Gb/s в посока нагоре (симетричен подход) води до необходимостта от използване на по-скъпи оптични мрежови устройства. Пример за това е въвеждане на устройства за мултиплексиране по дължината на вълната (Wavelength Division Multiplexing).25,26 При симетричното повишаване на скоростите на предаване скоростите в двете посоки се изравняват, например до 10 Gb/s в зависимост от трафичните нужди (напр. мултимедийни услуги) на системата и броя на потребителите включени в крайните точки. На практика съществуват два начина за симетрично повишаване на скоростите: чрез мултиплексиране с делене по време и мултиплексиране по дължината на вълната.27,28 В първия случай, повишаването на скоростта на предаване в посока нагоре се постига чрез прилагане на метод за споделяне във времето на една дължина на вълната и използване на две различни скорости на предаване. Този подход е утвърден от IEEE за 10Gb/s EPON. При него може да се постигне намаляване на разходите за инсталиране, тъй като съществуващия канал в посока нагоре работи в по-ниската дължина на вълната. По-новите оптични мрежови устройства работят с лазери с разпределена обратна връзка, при което те могат да бъдат включени към съществуващата инфраструктура, което ще намали разходите. Но в този случай практическото имплементиране става по-сложно защото е необходимо въвеждането на допълнителен механизъм в мрежата за контрол и управление за различните скорости на предаване и синхронизация.29 В случай на симетрично повишаване на скоростта на предаване с мултиплексиране по дължината на вълната се добавят допълнителни канали със скорост 10 Gb/s, работещи на различни дължини на вълните. Този подход може да се окаже по-скъп от асиметричния поради това, че преносната среда и системи на могат да се преизползват напълно.30 Пример за това е необходимостта от работа в други ленти, като C или L, които могат вече да са резервирани за използване за аналогово или цифрово видео разпръскване.31,32,33 II.5.2.2Бъдещи PON технологииЗа миграция към NGA могат да се използват някои нови или бъдещи технологии, които още не са напълно стандартизирани или се изследват. Тези технологии се основават на използването на нови транспортни телекомуникационни методи на базата на методи за мултиплексиране, като CDM (Code-Division Multiplexing) и SCM (Sub-Carrier Multiplexing)34, или кохерентни пасивни оптични мрежи. Чрез използване на отделни дължини на вълните за различните генерации от PON, може да се постигне една хибридна структура, в която различните поколения PON работят независимо едно от друго. Такива хибридни мрежи може да са на основата на CDM, или т.н. OCDM-PON (Optical-CDM PON), при които увеличаването на капацитета на системата се получава в следствие на въвеждане на множествен достъп с кодово деление.35 Други примери за реализация на NGA PON мрежи са на базата на OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) или т.н. OFDM PON36или кохерентните PON, при които се използват кохерентни лазери за работа в режим на мултиплексиране по дължината на вълната със свръх-висока плътност (ultra-dense-WDM,U-DWDM).37,38,39 жүктеу/скачать 3.4 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|