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Las redes HFC nacen a principios de la década del 90 con
los siguientes objetivos en mente:
- Permitir la operación de mayores anchos de banda:
Típicamente 750 MHz o 860 MHz Î hoy 1000 MHz
- Mejorar la confiabilidad del sistema & calidad de señal
Î Reducir la cascada de amplificadores
- Permitir la implementación de servicios bidireccionales
Arquitectura HFC típica:
A ill entre
Anillo
t HUBs
HUB & E
Estrella
t ll all N
Nodo
d
Î Enlaces FO: Headend-Hub & Hub-Nodo
Î Enlaces Coaxil: Nodo
Nodo-Tap
Tap & Tap
Tap-Cliente
Cliente
`
`
`
`
Para convertirnos en operadores de telecomunicaciones
fue necesario evolucionar de la TV hacia el triple play.
A fines de la década del 90 comienzan las primeras
experiencias de transmisión de datos utilizando
tecnologías propietarias:
- Lan City
- Com21
- Motorola
Servicio basado en cablemodems, módems de RF que
actuaban como interfase entre una red de datos y una
red de RF (coaxil, F.O. o Wireless)
El objetivo principal fué ofrecer una alternativa frente al
dial-up y liberar el uso de la línea telefónica
`
Es un Standard definido por Cablelabs y varios operadores
de sistemas multiples (MSOs) .
`
Docsis hoy es un Standard Internacional
(en Europa = EuroDocsis)
`
Cablelabs testéa los Cablemódems y los CMTSs
- Cablemodems
Î Certification (Certificación)
- CMTS & Interfaces Î Qualification (Calificación)
`
La intervención de Cablelabs nos da garantía de la
interoperabilidad entre diferentes marcas y equipos
`
Rango de frecuencias : 54 – 750 o 860 MHz
`
Modulación : 64 QAM – 256 QAM
`
Ancho del Canal : 6 MHz
`
Velocidad bruta : 30.34 Mbps – 42.88 Mbps
`
Transporte : Frames MPEG2 de 188 bytes
1 byte
y Sync
y
+ 3 bytes
y
header + 184 bytes
y
payload
p
y
`
Multiplexación : TDM = Time Division Multiplexing
`
C
Corrección
ió errores : FEC = Foward
F
d Error
E
C
Correction
ti
Red Solomon Coding = 16 bytes
Total=188 bytes mpeg2 + 16 bytes FEC=204 bytes
`
Encripción
p
: DES = Data Encryption
yp
Standard
`
g de frecuencias : 5 a 42 MHz
Rango
`
Modulación : QPSK – 16 QAM
`
A h del
Ancho
d l canal:
l Variable
V i bl entre 200 KHz
KH y 3.2
3 2 MHz
MH
`
Velocidad Bruta : 320 Kbps - 10 Mbps
`
Transporte : Paquetes Ethernet de 18 – 1518 bytes
`
Multiplexacion : TDMA Time Division Multiple Access
Minislots de 16 bytes largo nominal (puede ser mayor)
`
Corrección errores: FEC = Foward Error Correction
`
Niveles de Transmision : QPSK = 8 a 58 dBmV
16QAM = 5 a 55 dB mV
Mejoras del Docsis 1.1
• Calidad de Servicio (QoS) :
Permite priorizar el tráfico de paquetes según la aplicación o
la importancia del cliente.
• F
Fragmentación
ió :
División de paquetes grandes para facilitar la asignación de
capacidad
id d para servicios
i i tipo
i
CBR
(ejemplo voz y video)
• Concatenación :
Agrupación de paquetes pequeños mejora throughput.
• Mejora de la Seguridad : Permite autenticación
• Supresión del Encabezamiento del Payload :
Mejora la utilización del ancho de banda.
`
Agrega codificacion S-CDMA
(Synchronous Code Division Multiple Access)
`
Incorpora mayores velocidades de transmisión :
5.12 Msímbolos/seg (canal de 6.4 MHz de BW)
`
Utiliza modulaciones de mayor orden :
8QAM , 32QAM , 64QAM.
`
Utiliza mayor corrección de errores (FEC)
`
Agrega mayor protección frente a rafagas de ruido (Reed
Solomon Interleaving).
`
Agrega mayor protección frente a reflexiones
((ecualizador de 24 derivaciones))
`
`
`
`
Rompe la vinculación física entre Downstream & Upstream
Permite
P
it agrupar canales
l para sumar capacidades:
id d
- 4 x 4 Î 4 Downstream x 4 Upstream
- 8 x 4 Î 8 Downstream
D
t
x 4 Upstream
U t
El split limita capacidad de agrupar canales en Upstream
- subsplit Î 5 a 42 MHz = 37 MHz = 6 CH máximo
- split europeo Î 5 a 65 MHz = 60 MHz =10 CH máximo
- mid split Î 5 a 108 MHz = 103 MHz =17 CH máximo
Permite separar la capa física de Downstream & Upstream
del chasis principal :
- CMTS Integrado = Placas Down & Up en el chasis principal
- CMTS Modular = Separa Down del chasis ppal Î Edge QAM
- CMTS Particionado = Down & Up separados del chasis ppal
Canales Analógicos Nodo
C
l A ló i N d
Canales Digitales Grupo de Nodos
Canales de Down CM
RECURSOS
AREA de
SERVICIO
Durante muchos años trabajamos reduciendo el tamaño del area de servicio.
Estamos en una situación límite al única solución lógica es aumentar los recursos
La necesidad de contar con mas canales para downstream de CM y TV digital en muchos casos obligará a una reducción en la cantidad de canales analógicos . `
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`
`
`
`
El Docsis 3.1 busca equiparar capacidad con tecnologías FTTH.
Para aumentar la eficiencia espectral incrementa el orden de
modulación Î 4096 QAM en vez de 256 QAM
Para mejorar la robustez cambia el esquema de modulación
Î OFDM en vez de SC-QAM
OFDM = Orthogonal Frequency Division Multiplexing
SC-QAM = Single Carrier QAM
OFDM trabaja con subcanales (similar al caso del ADSL)
Necesitaremos mas ancho de banda para llegar al nuevo objetivo
de 10 Gbps Downstream x 1 Gbps Upstream:
Î 1200 MHz a 1500 MHz Downstream
Î 200 MHz a 400 MHz Upstream
p
Mejora la inmunidad al ruido con nuevos codigo de corrección:
y Parity
y Check en vez de Red Solomon
ÎLDPC = Low Density
`
`
`
`
`
El acceso de los clientes a la capacidad que provee un
CMTS Docsis es de tipo compartido.
Normalmente trabajamos con 200 clientes compartiendo
un mismo
i
recurso ((entre 150 & 300 clientes
li
típico).
í i )
En Docsis 2.0 un downstream de 256QAM da una
capacidad neta de 38Mbps
38Mbps.
Î Esto equivale a 0,2 Mbps/cliente
En Docsis 3.0
3 0 la agrupación típica es de 4 canales de
Downstream, con lo que esta capacidad llega a 152 Mbps
Î Esto equivale
q
a 0,8
, Mbps/cliente
p /
Como es posible vender velocidades de 6 Mbps o mas ???
Î Sobreventa = Considerar que no todos los clientes
van a requerir simultáneamente la
capacidad vendida (típicamente 20:1)
Passive Optical Network
P
Passive
i Optical
O ti l
Splitter
Optical Line
Terminal
ONU
ONU
PSTN
Internet
CATV
`
`
OLT
Passive
Optical
Splitter
ONU
Optical Network Unit
PON = Red de Distribución Óptica Pasiva
Î Solo utiliza fibra óptica / multiplexores / divisores ópticos
Los equipos activos se sitúan en los extremos de la red :
Lado Central Î OLT = Optical Line Terminal
Lado Cliente Î ONU = Optical Network Unit
`
`
`
Se basa en una arquitectura Punto a Multipunto
Utilizando diferentes longitudes de onda transporta sobre
una misma fibra las señales de downstream & upstream:
Downstream Î 1490 nm
Upstream Î 1310 nm
Trabaja con diferentes técnicas de multiplexación :
Downstream Î Broadcast
Upstream Î TDMA
1490nm
1310nm
La transmisión de downstream es tipo Brodcast.
Los paquetes de información llegan a todas las ONUs,
ONUs cada una
toma el que le corresponde y descarta el resto.
La transmisión en upstream utiliza técnicas de TDMA.
Cada ONU tiene una ventana de tiempo para transmitir. De esta
manera se evita que se produzcan colisiones.
Los diferentes paquetes se multiplexan en tiempo y son
recibidos por el OLT.
`
`
`
y dos organizaciones
g
Hay
internacionales q
que desarrollaron los
standares de comunicación para los protocolos PON.
ITU = International Telecommunications Union Î Europa
Ha desarrollado standares para HDSL, ADSL, SS7, etc .
Todos los “carries” del mundo pertenecen y soportan al ITU
ITU.
IEEE = Institute of Electrical and Electronic Engineers Î USA
Organización que ha ido cobrando importancia en los últimos
cinco a diez años, principalmente en el mercado IT (datos).
Pero como datos y telefonía convergen el IEEE hoy esta
involucrado en muchos standares de “telecomunicaciones”.
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`
`
`
La ITU fue la primer organización en proponer un standard
PON Î APON = Asyncronous Transfer Mode PON
APON nace a mediados de la decada del 90 operando con:
- 622 Mb
Mbps d
de downstream
d
t
en 1550 nm
- 155 Mbps de upstream en 1310 nm
- No prevee transmisión
ó tipo broadcast
BPON = Broadband PON – Año 2001
- Incorpora la transmisión broadcast de TV analógica
- Cambia el downstream a 1490 nm
- Broadcast ubicado en 1550 nm
GPON es el último standard de la ITU – Año 2003
- Transporte nativo de ATM, TDM, E1/DS1 y ethernet
- 2.488
2 488 Mbps de downstream y 1
1.244
244 Gbps de upstream
`
`
`
`
En Noviembre del año 2000 se forma el grupo de estudio para
“Ethernet in the First Mile” auspiciado por el IEEE.
Basado en el protocolo Ethernet.
Capacidad actual GEPON :
- Downstream:1.25
5G
Gbps
p en 1490
90 nm
- Upstream: 1.25 Gbps en 1310 nm
- Broadcast en 1550 nm
Capacidad Futura 10 GEPON :
- Downstream:10 Gbps
- Upstream: 1 Gbps o 10 Gbps
- Compatible
C
tibl con GEPON
`
`
p
p
Los sistemas de Gpon
/ Epon
utilizan técnicas de TDM
que permiten a varios usuarios compartir una misma
conexión de fibra óptica.
Al compartir la conexión también se comparte la
capacidad con lo cual en el caso de 32 clientes Gpon
puede garantizar aprox 70 Mbps
`
`
`
`
La relación de división típica en redes Epon / Gpon es de:
- Clientes residenciales Î32 a 64 clientes por puerto de OLT
- Clientes corporativos Î 8 a 16 clientes por puerto de OLT
En estas condiciones podemos ofrecer a los clientes
residenciales las siguientes
g
velocidades :
- Gpon = 2400 Mbps / 32 = 75 Mbps
- Epon
p
= 1200 Mbps
p / 32 = 37.5 Mbps
p
En el caso de los clientes corporativos o empresas si
trabajamos con un split menor podemos llegar a :
- Gpon = 2400 Mbps / 8 = 300 Mbps
- Epon = 1200 Mbps / 8 = 150 Mbps
Evidentemente cuanto menor sea la división óptica tanto
mayor la velocidad que podemos ofrecer al cliente
Con tan solo 8 clientes por puerto PON
pueden llegar a garantizarse hasta
150 Mbps o 300 Mbps según se trate
de GEPon o GPon
`
`
`
`
`
Ell nuevo standard
d d PON es ell 10GEPON que contempla
l una
capacidad de transmisión en downstream de 10 Gbps.
En cuanto a la capacidad de upstream existen dos
versiones diferentes :
- Asimétrica
é
Î 1 Gbps
b
- Simétrica Î 10 Gbps
Un requerimiento importante para este nuevo standard es
la convivencia con el anterior GPON / EPON
Î Trabajar
b
con técnicas
é
d
de DWDM
También se busca ampliar el link budget
Se están haciendo pruebas de campo
Gpon & 10Gpon
En un primer momento se utilizará como “backhaul”
para los OLTs de GEPON y DSLAM de ADSL
`
`
`
`
`
En el OLT (Central Office) se asigna una longitud de onda
dedicada para cada cliente.
Utiliza una topología de tipo Punto a Punto (P2P)
(P2P).
El nodo remoto (Remote Node = RN) reemplaza a los divisores
ó
ópticos
d
de lla arquitectura PON con multiplexores
l l
y
demultiplexores.
Cada cliente dispone de un transceiver (transmisor y
receptor) que se comunica con un equipo similar del lado
central (CO).
No hace falta un protocolo que administre las ventanas de
transmisión para cada dispositivo.
`
p
Gran disponibilidad
de ancho de banda
Î 1 Gbps por cliente
`
Calidad de servicio garantizada
garantizada.
Î Capacidad exclusiva para cada cliente
`
Buenas características de seguridad.
Î Cada cliente recibe solo los paquetes destinados a el.
`
Permite enlaces a grandes distancias.
Î No existe la atenuación de los divisores ópticos.
ópticos
`
Reduce la complejidad del protocolo.
`
Mas fácil de implementar que TDM-PON
`
Una desventaja principal y muy importante
Î COSTO.
`
El cliente dificilmente utiliza 1 Gbps.
`
S requieren
Se
i
muchas
h longitudes
l
it d de
d onda.
d
`
Se desperdicia gran parte de la capacidad de cada
lambda.
`
Requiere mayor cantidad de fibras y de transceivers.
`
Actualmente resulta impracticable a menos que :
- Baje sensiblemente el costo de los equipos
- Crezca la demanda de ancho de banda
`
ITU G.694.2 (1271-1611
(1271 1611 nm)
`
18 longitudes de onda
`
20 nm de espaciamiento
`
40% más economica que DWDM
Una fibra óptica para 8 clientes
8 llongitudes
it d d
de onda
d sobre
b una fib
fibra ó
óptica
ti
1 longitud de onda por cliente
`
Primero se implementa WDM y luego TDM
`
Cada ONU trabaja sobre una determinada longitud de onda.
`
Varios NTs (NT = network terminal) conectados a una ONU
comparten el ancho de banda con técnicas TDM.
`
Uno o varios clientes conectados a un NT.
`
El tráfico que va hacia o desde los NTs esta multiplexado en
tiempo
i
Î TDM.
TDM
`
El tráfico entre el OLT y el ONU esta multiplexado en
longitud de onda Î WDM
`
`
`
`
La evolución de Docsis intenta de ofrecer un servicio de
características similares al 10GEPon utilizando una red HFC
HFC.
Cablelabs todavía no definió un standard de transmisión de
datos para redes FTTH
FTTH.
La aproximación de Docsis hacia Epon es mediante el DpOE.
DPoE = Docsis Provisioning Over Epon
Permite utilizar las mismas herramientas de aprovisionamiento
Docsis sobre una plataforma FTTH basada en Epon.
http://www.cablelabs.com/dpoe/specifications/
El p
próximo p
paso en un intento de unificación es CCAP
CCAP = Converged Cable Access Platform
g
sobre un único chasis el CMTS,, Edge
g Q
QAMs
CCAP integrara
e interfases de fibra óptica para FTTH.
`
`
`
`
La migración a Docsis 3.0 permite sacarle mayor
provecho a la inversión realizada en la red HFC.
Cambiar el Split aprovechando equipos instalados solo
seria posible hasta un midsplit.
Aquellos que están trabajando con nodo+0 disponen de
una estructura mas flexible para poder cambiar el Split y
aumentar el ancho de banda del sistema sin reconstruir.
Se recomienda trabajar con nodos pequeños (no mas de
250 hogares) y preveer 6 F.O. por nodo (1 de down, 1 de
Up y 4 para FTTH) lo cual permite un overlay de FTTH
sobre HFC y así poder hacer una transición gradual.
j bi h@ i
jrgbish@gigared.com
d
Elementos de una red FTTH
y Dentro de una red FTTH distinguimos cuatro elementos :
‐ HE / CO = Headend o Central Office
‐ LCP = Local Convergence
L l C
P i t
Point
‐ NAP = Network Access Point
‐ CPE = Customer
Customer Premises Equipment
y Tres tipos de cable:
p
‐ Feeder = Cables Alimentadores Principales
‐ Distribution = Cables de Distribución
‐ Drop = Cable de Acometida Domiciliaria
Esquema general de una red FTTH
Diferentes Arquitecturas FTTH
y CSH = Centralized
CSH C
li d Switch
S i h Home Run
H
R Architecture
A hi
‐ Todas las fibras de los clientes llegan al sitio central
‐ Los puntos de acceso y de convergencia son armarios
de empalme y conexionado.
‐ Los divisores opticos se instalan en el headend o CO.
o CO
y LC = Local Convergence Architecture
La fibra del cliente llega al punto de convergencia local
‐ La fibra del cliente llega al punto de convergencia local.
‐ En el punto de convergencia local se ubican los divisores.
y DS = Distributed Splitting Architecture
‐ La fibra del cliente llega solo hasta el punto de acceso.
‐ Los divisores se instalan en el punto de acceso
Arquitectura Centralizada CSH
Split Centralizado (CSH)
Ventajas: Desventajas :
Facil de administrar y mantener
Gran cantidad de F.O.
Fl ibl Flexible para
nuevos servicios
i i
saliendo
li d del Headend
d l H d d
Estructura muy escalable
(mucho espacio y es caro)
Ventajas y Desventajas del CSH
y Ventajas:
‐ Todos los equipos activos y divisores están en el headend
q p
y
‐ En la calle solo tenemos empalmes de F.O.
‐ Fibra dedicada a cada cliente.
‐ Toda la activación se realiza desde el headend.
‐ Gran flexibilidad para reasignar capacidad.
‐ Compatible con active ethernet.
C
ibl i h
y Desventajas
‐ Gran concentración de fibras ópticas en el headend
d fb
lh d d
‐ Administración compleja de fibras/paneles interconexión ‐ Requiere una gran inversión inicial
R
i i
ió i i i l
Arquitectura de Convergencia Local
Punto de Convergencia Local (LCP)
Ventajas : Desventajas :
Buena escalabilidad Conexion nuevo cliente
Menos fibras saliendo del Headend requiere ir al pto convergenc.
Ventajas y Desventajas del CL
j y
j
y Ventajas:
‐ Podemos alimentar cientos de clientes desde el LCP
‐ Posibilidad instalar mas divisores ópticos en el LCP
‐ Posibilidad de instalar activos en el LCP
‐ Posibilidad de instalar filtros para DWDM en el LCP
‐ Equilibrio entre inversión inicial y expansión futura
q
y p
‐ Cantidad moderada de fibras accediendo al headend
y Desventajas
‐ Normalmente la activación del servicio se realiza conectando la fibra del cliente a una boca del divisor óptico instalado en el LCP
Arquitectura de Splitting Distribuido
Split Distribuido (DS)
Ventajas
Desventajas
Ahorro en cable de F.O. Mayor costo de splitters Ideal en zonas de baja densidad Complicado para mantener
Poco flexible para upgrades Ventajas y Desventajas del DS
y Ventajas:
‐ Utiliza cables ópticos de menor cantidad de fibras.
Utiliza cables ópticos de menor cantidad de fibras
‐ Requiere menor inversión inicial
‐ Muy eficiente en casos de alta penetración del servicio
‐ Muy eficiente en casos de baja densidad / zonas rurales
y Desventajas :
‐ Baja flexibilidad para adaptarse al crecimiento futuro.
‐ Uso ineficiente de divisores ópticos en baja penetración
‐ Costo por cliente elevado si penetración < 50%
Recomendaciones
y Normalmente se trabaja con dos niveles de splitting,
o sea con dos divisores ópticos en cascada
o sea con dos divisores ópticos en cascada.
y En una arquitectura de splitting distribuido lo mas recomendable es planificar la red con el primer divisor óptico en el headend o en el LCP (divisor x4) y el óptico en el NAP (divisor x8)
segundo disor óptico en el NAP (divisor x8).
y Esta arquitectura ofrece una mayor flexibilidad para escalar ante un crecimiento en la penetración del servicio o requerimiento de mayores anchos de banda. Niveles de División Óptica
p
SP8
SP8
32 casas
25% penetración
SP8
32 casas
25% penetración
SP8
32 casas
25% penetración
SP4
128 casas por puerto PON
p
25% penetracion
32 clientes
20 Km máximo
32 casas
25% penetración
Niveles de División Óptica
p
SP16
SP16
32 casas
50% penetración
SP16
32 casas
50% penetración
SP16
32 casas
50% penetración
SP2
64 casas por puerto PON
p
50% penetracion
64 clientes
20 Km máximo
32 casas
50% penetración
Niveles de División Óptica
p
SP32
32 casas por puerto PON
p
100% penetracion
128 clientes
20 Km máximo
32 casas
100% penetración
SP32
32 casas
100% penetración
SP32
32 casas
100% penetración
SP32
32 casas
100% penetración
Arquitecturas de Cableado
Analicemos un caso típico con densidad media de 32 casas por manzana
Arquitecturas de Cableado
q
Se evaluaron diferentes ubicaciones para el Headend
o punto de convergencia local y se cableo el sector
Arquitecturas de Cableado
La arquitectura mas eficiente y económica es con el Headend
L it t fi i t ó i l H d d
o punto de convergencia local emplazado en el centro
Arquitecturas de Cableado
Que sucede en aquellos casos en los cuales la densidad no es uniforme ??
Consideremos el cuarto inferor izquierdo con 64 casas en cada celda
Arquitecturas de Cableado
El emplazamiento ideal para el Headend
El l
i t id l l H d d o Gabinete G bi t se desplaza hacia la zona de mayor densidad.
Arquitecturas de Cableado
El primer paso del diseño consiste en dividir la zona a servir en celdas de 32 casas y ubicar el gabinete en el baricentro
320 casas
por gabinete
Arquitecturas de Cableado
q
Podemos dividir el área en sectores más pequeños y así resulta una menor cantidad de casas por cada gabinete de convergencia local.
160 casas
po ga e e
por gabinete
Arquitecturas de Cableado
Hay que definir una estructura eficiente para vincular las celdas con el sitio central
Arquitecturas de Cableado
q
Disponemos de multiples rutas alternativas de cableado utilizado para vincular las celdas
Arquitecturas de Cableado
q
Cantidad de Casas por Gabinete
Típicamente se trabaja con 256 a 512 casas por gabinete de convergencia local
Cantidad de Casas por punto NAP
Típicamente se trabaja con 8 casas por caja de acceso NAP
Distribución en áreas Rurales
Las areas rurales se caracterizan por una densidad habitacional baja y muy variable
j y
y
Distribución en áreas Rurales
Distribución en áreas Rurales
En algunos casos de muy baja densidad u hogares distantes y muy di
d b i
l
dispesos
debe instalarse un OLT remoto
Cálculos de Diseño de una Red Pon
y Todo el diseño de una red Gpon/Epon esta vinculado con el cáculo del presupuesto óptico y con los requerimientos de velocidad del cliente.
y El presupuesto óptico es un factor limitativo ya que definirá la máxima distancia del OLT a la cual podremos ofrecer servicio podremos ofrecer servicio. Normalmente ese valor es de 20 Km.
y El requerimiento de la velocidad a ofrecer al cliente limita la máxima cantidad de clientes que podremos alimentar desde un puerto PON.
Presupuesto Óptico
y El presupuesto óptico es la suma algebraica de potencia de salida del OLT menos todas las perdidas en el camino hasta llegar al ONU:
‐ Atenuación en los divisores ópticos
‐ Atenuación en los conectores ópticos (0,5 dB típico)
A
ió l ó i ( dB í i )
‐ Atenuación en los empalmes ópticos (0,1 dB típico)
i d lid d l O d
d d l i d l
y La potencia de salida del OLT depende del tipo de laser utilizado.
y La sensibilidad del ONU define un umbral mínimo de bld dd l
d f
b l
d
recepción y típicamente esta en ‐28 dB
Clases de Óptica PON
p
y Los chipset utilizados definen “clases” de óptica con rangos de presupuesto óptico:
y Como la “clase B” estaba muy exigida para llegar a un rango de 20 Km fue que se desarrolló la clase B+.
y La “clase C” permite llegar a 64 clientes dentro de un rango de 20 Km y esta solo disponible en Gpon.
Especificaciones del OLT GPon
p
Especificaciones del OLT GEPon
p
Especificaciones ONU Gpon
p
p
Especificaciones ONU GEPon
p
Pérdida de Inserción en los Divisores
é d da de se c ó e os
so es
Dentro del presupuesto óptico típico de 25dB o 28 dB tiene una p
p
p
p
5
gran incidencia la pérdida que se produce en los divisores ópticos.
Î Es muy importante utilizar divisores de buena calidad
Î La atenuación de los divisores debe ser plana en toda la banda
Pérdida en el cable de Fibra Óptica
Se recomienda utilizar de fibras “Zero Water Peak para permitir el uso futuro de la banda que está entre 1350nm y 1480 nm
Cálculo del Presupuesto Óptico
Cálculo del Presupuesto Óptico
p
p
Cálculo del Presupuesto Óptico
p
p
‐ Considerando potencia de TX= 5 dB ( class B) en la salida del OLT resulta RX = ‐16 dB en la entrada del ONU
‐ Si tomamos 20 Km de F.O. la pérdida se incrementa en 11,2 dB
Si t
K d F O l é did i
t dB
y tenemos una atenuación total de 22,3 dB y ‐27,2 dB en el ONU
Dimensionamiento Servicio de TV
y Tenemos dos formas de ofrecer el servicio de TV sobre una red T
d f
d f
l i i d TV b d Gpon / Epon:
‐ Utilizando una tercer Longitud de Onda de 1550 nm
g
55
podemos ofrecer un servicio “legacy” totalmente compatible con el tradicional de CATV.
‐ Ofreciendo un servicio de IPTV junto con el servicio de datos & acceso a Internet.
y Para ofrecer TV sobre 1550 nm
se requiere instalar una gran 55
q
g
cantidad de amplificadores ópticos en el headend (EDFA).
No nos olvidemos que cada cliente es el equivalente a un nodo de l i j d HFC
la vieja red HFC.
En casa del cliente se conecta directamente el TV al ONU o se utiliza un STB digital
g
y Para ofrecer IPTV se requiere un banco de servidores y streamers
en el headend y un Set Top IP en casa del cliente
Servicio de TV sobre 1550 nm
Se utiliza un “Multiplexor Óptico” para combinar la longitud de onda de 1550 nm, utilizada para el servicio de TV, con las dos longitudes de onda de Gpon / EPon
Servicio de TV sobre 1550 nm
Broadcast de TV en 1550nm
y La señal de broadcast de TV en 1550 nm se combina con el 55
y
y
y
y
downstream del OLT que opera en 1490 nm.
Los requerimientos de nivel de señal en la entrada del receptor óptico del ONU (umbral) son muy diferentes para una transmisión analogica y digital: Î umbral analógico = ‐6 dBmW, recomendado = ‐3 dBmW b l ló i 6 dB W d d dB W Î umbral digital = ‐26 dBmW
Es necesario amplificar la señal analógica ÎEDFA
Existe un límite en la máxima potencia que puede lanzarse dentro de una fibra Î SBS = Stimulated Briullin Scattering
Usualmente se trabaja con un amplificador óptico cuya salida se divide x4 o x8
4
Broadcast de TV en 1550nm
Amplificador Óptico + MUX integrado
Amplificador Óptico MUX integrado
EDFA de + 23 dBmW Î 16 dBmW por cada salida
Presupuesto Óptico TV Analógica
y Suponiendo el caso del ejemplo anterior:
S
i d l d l j
l i
‐ Potencia de salida del EDFA = 23 dBmW
‐ Potencia óptica de 15550 nm en el MUX = 16 dBmW
en el MUX 16 dBmW
‐ Umbral de recepción analógica en el ONU = ‐ 6 dBmW
‐ Presupuesto Óptico = 16 + 6 = 22 dB
y El presupuesto óptico de TV resulta inferior que el de datos y se convierte en el factor limitativo
datos y se convierte en el factor limitativo.
y Si utilizamos una división por 32 la pérdida de los divisores totaliza 17 dB Î 5 dB de FO = 12 Km
Si tomamos umbral del ONU=‐3 dB se reduce a 5 Km
y Imposible trabajar con división por 64 ya que la pérdida de los divisores asciende a 21 dB.
Opción más económica
p
SP8
Divisor x8 emplazado
Di
i 8 l d
en el cruce de dos calles.
Máxima distancia 100 mts
T
Tamaño de la celda 64 casas
ñ d l ld 6 Penetracion 12,5 %
Funciona bien en casos de baja penetración.
Instalación domiciliaria
que requiere tiro de cable
muy largo (hasta 100 mts)
Opción económica ‐
p
Escalamiento
SP16
Divisor x16 emplazado
Di
i 6 l d
en el cruce de dos calles.
Máxima distancia 100 mts
T
Tamaño de la celda 64 casas
ñ d l ld 6 Penetracion 25 %
Funciona bien en casos de penetración media.
Instalación domiciliaria
que requiere tiro de cable
muy largo (hasta 100 mts)
Opción económica ‐
p
Escalamiento
Divisor x4 emplazado
en el cruce de dos calles.
Máxima distancia 50 mts
Tamaño de la celda 64 casas
Penetracion 50 %
SP8
SP4
SP8
SP8
SP8
Funciona bien en casos d ió media
di
de penetración
Si se utiliza como técnica de
escalamiento ofrece :
Ventaja: SP4 en mismo lugar que SP8 anterior:
Desventaja: Hay que rehacer
las instalaciones