¿Qué es una ONU XPON (modo dual EPON/GPON)?

En la red de acceso, la Red Óptica Pasiva (PON) es el mejor medio de transmisión para realizar el triple-play y resolver la “última milla” de la autopista de la información. EPON y GPON son los estándares de red de acceso más predominantes y maduros en la red PON. EPON, un tipo de tecnología de acceso de banda ancha convencional basada en el estándar IEEE 802.3ah, permite el acceso integrado de servicios de datos, voz y video a través de un único sistema de acceso óptico, siendo económico. En cuanto a GPON (Red Óptica Pasiva Gigabit), es la última generación de tecnología de acceso de banda ancha basada en el estándar ITU-T G.984.x. GPON es considerada por la mayoría de los operadores como la tecnología ideal para realizar la transformación integrada y de banda ancha de los servicios de la red de acceso debido a su alto ancho de banda, alta eficiencia, amplia cobertura, rica interfaz de usuario, etc. Por lo tanto, los fabricantes de equipos de comunicaciones han desarrollado productos compatibles con ambos estándares EPON y GPON, comúnmente conocidos como xPON.

1. Descripción general de la ONU xPON

Es bien sabido que el sistema de red óptica pasiva está compuesto por un terminal de línea óptica (OLT), una red de distribución óptica (ODN) y una unidad de red óptica (ONU). La ONU xPON es una unidad de red óptica que soporta tanto el estándar EPON IEEE 802.3ah como el estándar GPON ITU-T G.984.x, lo que significa que puede usarse tanto en redes EPON como GPON. La ONU xPON también puede cambiar automáticamente entre el modo EPON o GPON.

2. Tecnología de la ONU xPON

2.1 Software

En primer lugar, se presentan dos conceptos: PLOAM y MPCP.

En GPON, el canal de OAM de capa física (PLOAM) debe ser establecido por la ONU y el OLT antes de que la ONU quiera registrarse con el OLT (esto se llama la fase de registro). El canal PLOAM es un sistema de información formateado transportado por el bloque GTC en la ubicación designada. Se utiliza para transmitir otra información de gestión de PMD (Dependiente del Medio Físico) y GTC (Convergencia de Transmisión GPON) que no es enviada por el canal OAM embebido. El canal OMCI se utiliza para gestionar la definición de negocio de la capa superior de GTC. GTC debe proporcionar una interfaz de transporte para OMCI. Un canal opcional, que incluye la definición del ID de protocolo de transporte (Port-ID), es ofrecido por GTC según la configuración del dispositivo.

En EPON, la ONU y el OLT deben establecer un mecanismo de control MPCP si la ONU desea registrarse con el OLT (esto se llama la etapa de registro). MPCP (Protocolo de Control Multipunto) es el protocolo de la subcapa de control MAC de EPON. MPCP define el mecanismo de control entre el OLT y la ONU para coordinar el envío y recepción efectiva de datos.

La construcción del canal PLOAM en GPON y el mecanismo de control MPCP en EPON se denominan etapa de registro.

La ONU xPON incorporará un proceso especial para detectar la señal óptica del enlace descendente del OLT e identificar si es modo GPON o EPON, ya que EPON y GPON tienen diferentes mensajes y campos de protocolo de interacción, lo que ayuda a la identificación de la ONU en la fase de registro. Si el resultado de la identificación es inconsistente con el modo PON de la ONU, la ONU se reiniciará automáticamente para cambiar al modo PON consistente con la red actual.

2.2 Hardware

Generalmente, el módulo óptico de la ONU se utiliza en el equipo de ONU compuesto por un controlador de láser en modo ráfaga, un amplificador limitador receptor, BOSA, MCU, circuito de refuerzo APD, etc.

Hay dos tipos de láseres en el módulo de la ONU: FP y DFB.

Como el receptor recibe la señal de forma continua, necesita un amplificador limitador especial para amplificar la señal eléctrica convertida desde el fotodiodo (PD). APD-TIA y PIN-TIA son dos tipos de receptores.

Según los requisitos de rendimiento, para el módulo óptico de la ONU GPON se requiere un láser DFB de 1310nm y un receptor InGaAs Super-TIA con filtro WDM de 1490nm. En cuanto al módulo óptico de la ONU EPON, se requiere un láser FP de 1310nm y un receptor InGaAs PIN-TIA con filtro WDM de 1490nm.

Los transmisores y receptores en modo ráfaga se utilizan generalmente en dispositivos ópticos, pero es una dificultad técnica clave para todas las TDM-PON. Existen grandes diferencias en los requisitos de temporización cuando los dispositivos ópticos manejan transmisores y receptores de ráfagas debido a los diferentes protocolos de transmisión de EPON y GPON. De hecho, los requisitos de temporización de ráfaga de enlace ascendente de GPON son mucho más estrictos que los de EPON. Como se muestra en la Figura 1, el tiempo de configuración requerido por el umbral de recepción de ráfagas de GPON está dentro de los 96 bytes, es decir, 77ns, mientras que el de EPON es de 400ns. Además, GPON también trata el tiempo de encendido y apagado del láser en el control de emisión de ráfagas de la ONU de manera más estricta.

En resumen, los dispositivos ópticos GPON se utilizan generalmente en la ONU xPON. Como dice el dicho, “la tecnología es compatible hacia abajo”, los dispositivos ópticos GPON se utilizan para ser compatibles con el entorno de red de EPON.

3. Aplicaciones y ventajas de la ONU xPON

3.1 Compatible con la red existente

La ONU xPON puede funcionar en modo EPON o GPON. Puede identificar automáticamente si el OLT es de tipo EPON o GPON y cambiar el modo de operación. Por lo tanto, ya sea que la red actual de los operadores o proveedores de servicios de Internet (ISP) sea EPON o GPON, la ONU xPON puede funcionar en ella.

3.2 Despliegue de actualización más rápido

Debido a que la implementación de la red EPON es anterior a la red GPON, la red EPON representa una gran proporción de la red actual. Sin embargo, la red EPON será reemplazada gradualmente por la red GPON debido a la ventaja del ancho de banda.

La ONU xPON desempeña un papel importante en la transición de la red EPON a la red GPON. Cuando los operadores deciden actualizar a GPON, se puede lograr una transición de red más fluida y un gran ahorro en costos de actualización simplemente reemplazando el OLT EPON por GPON en la cabecera sin ninguna operación en el extremo del usuario.

3.3 Protección de la inversión

El equipo original de ONU EPON y OLT EPON debe eliminarse en el proceso de actualización del sistema de EPON a GPON. Pero la ONU xPON puede evitar la eliminación ya que es compatible con ambos estándares EPON y GPON, lo que protege enormemente la inversión de los usuarios.

3.4 Conducente a la gestión de operación y mantenimiento de la red

La ONU xPON hace transparentes EPON y GPON y proporciona una interfaz unificada para la gestión superior después de bloquear las diferencias entre EPON y GPON. Por lo tanto, sin importar si el terminal es EPON o GPON, la configuración del terminal es la misma. En este caso, el administrador de red solo necesita centrarse en la gestión del negocio, lo que mejora enormemente la eficiencia de la gestión de operación y mantenimiento.

4. Tipos de ONU xPON de C-Data

5. Perspectiva y resumen

La ONU xPON tiene ventajas abrumadoras en compatibilidad, antiinterferencia, características de ancho de banda, distancia de acceso, gestión de mantenimiento, etc. Prevalece en el mercado y ha recibido una gran atención por parte de los ISP en cuanto a su aplicación. La ONU xPON puede convertirse en la corriente principal en los próximos años dada la situación actual en la que la red EPON se ha consolidado básicamente, y solo con el soporte de la ONU xPON puede tener éxito la transición de la red EPON a GPON.

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