TÉCNICAS DE ACESSO MÚLTIPLO NO DOMINIO ÓPTICO. José Valdemir dos Reis Junior

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1 TÉCNICAS DE ACESSO MÚLTIPLO NO DOMINIO ÓPTICO José Valdemir dos Reis Junior

2 ROTEIRO Gerações das redes PON Componentes das Redes Ópticas Passivas Técnicas de acesso múltiplo nas redes PON: - Acesso Multiplo por Divisão de Tempo TDMA PON - A. Multiplo por Divisão de Comp. de Onda - WDMA PON - Acesso Multiplo por Divisão de Código CDMA PON

3 Serviços X Largura de Banda

4 REDES ÓPTICAS PASSIVAS características básicas Principais Componentes: OLT - Terminal de Linha Óptica ONU - Unidade Óptica de Rede ODN - Rede Óptica de Distribuição Variações FTTx: FTTC - Fibra até a Caixa de Emenda FTTH - Fibra Até a Casa do Assinante Evolução dos Padrões: Especificações Velocidades - APON (ATM PON ) : definida pela ITU-T G.983, 12 Mb/s a 155 Mb/s - BPON (Broadband PON ): definida pela FSAN 155 Mb/s a 622 Mb/s - EPON (Ethernet PON ): normatização IEEE 803.3ah 1.25 Gb/s - GPON (Gigabit PON ): definida pela ITU-T G Mb/s ou Mb/s

5 Gerações das redes PON 1) APON (ATM PON ) - A primeira geração de PON. - Definida pela ITU-T G Taxas de transmissão dos dados de 12 Mb/s a 155Mb/s. 2) BPON (Broadband PON) - Definida pela FSAN (Full Service Access Network). - Taxas de 155Mb/s para upstream e 622 Mb/s para downstream. 3) EPON (Ethernet PON) - Transporte de quadros no formato Ethernet - Taxas de dados de aproximadamente 1.25Gb/s - Upstream é baseado em TDMA 4) GPON (Gigabit PON) - Definida pela ITU-T G Taxas, 2.488Gb/s para downstream e Gb/s para upstream.

6 Componentes das Redes Ópticas de Acesso Terminal de Rede Óptica (OLT) - Responsável pelo gerenciamento da rede - Localizado entre a interface dos nós de serviço, pertencente ao núcleo da rede, e a PON A unidade de Rede Óptica - ONU - Interliga à OLT e a interface de rede do usuário Distribuidor de Rede Óptica ODN - Fornece os meios ópticos de transmissão ( fibras, Splitter, Multiplexador, Demultiplexador, AWG )

7 PRINCIPAIS TOPOLOGIAS

8 Esquema da topologia em Anel Um OLT pode ser interligado simultaneamente a duas ONUs; Os segmentos denominados de PON 1 e PON 2 são gerados, oferecendo uma conexão serial entre as ONUs e formando, assim, um barramento óptico; As últimas ONUs de cada segmento devem ser conectadas para fechar o anel lógico, viabilizando a formação de caminhos redundantes. Essa redundância inserida na rede é tida como um de seus maiores atrativos, pois cada ONU pode ser considerada como um derivador óptico ativo.

9 Esquema da topologia em barramento ONUs são conectadas ao OLT através do segmento central de fibra; Cada círculo nesta figura representa um splitter que, neste caso, apresenta fator de derivação 1:2;

10 Esquema da topologia em árvore As ONUs são conectadas ao OLT por um segmento de fibra individual para cada ONU, e esses são conectados a um splitter com um possível fator de derivação 1:32 ou 1:64 para redes GPON, para que posteriormente possam compartilhar um segmento único até o OLT. Uma das maiores vantagens desta topologia está na flexibilidade em termos de distância de conexão das ONUs, pois permite que sejam oferecidos serviços a ONUs afastadas do splitter, mesmo se esta estiver conectada ao primeiro derivador óptico.

11 TÉCNICAS DE ACESSO MÚLTIPLO NAS REDES PON

12 TDMA PON Pacotes de upstream são intervalados no tempo, exigindo bastante sincronismo dos pacotes no instante das transmissões nas ONU s A OLT orienta as ONU s quando enviar os seus respectivos pacotes. OLT com receptor em modalidade de rajada, permitindo sincronizar rapidamente pacotes vindo de diferentes ONU s e podem também ajudar os diferentes níveis de amplitude dos pacotes devido às possíveis perdas no caminho Cada assinante pode utilizar a largura de banda total para upstream na duração do seu slot de tempo predefinido.

13 WDMA PON Toda ONU usa um canal com diferente comprimento de onda para enviar seus pacotes as OLT Exige alta capacidade para isolar os comprimentos de onda no demultiplexador a fim de evitar Crosstalk Utiliza multiplexador/demultiplexador ao invés de separador de potências, apresentado no esquema TDMA- PON Apresenta para cada assinante um canal ponto a ponto dedicado para a OLT, embora eles compartilhem uma arquitetura física ponto multiponto

14 OCDMA PON Cada ONU usa uma seqüência de assinatura (código) diferente de pulso óptico Na OLT o sinal recebido e correlacionado com uma seqüência de assinatura já conhecida Utiliza multiplexador/demultiplexador na rede de distribuição Transmissão assíncrona, segura, capacidade flexível sob demanda

15 Motivação para uso de OCDMA-PON Capacidade flexível sob demanda: Alocação de novos usuários em TDMA ou WDMA reduz a largura de banda livre irreversivelmente Exibe auto nível de segurança comparado ao TDMA e WDMA que necessitam de encriptação no domínio elétrico Transmissão assíncrona simplifica o controle de acesso ao meio necessário em OTDMA Suporta maior número de usuários em relação a OTDMA e OWDMA Múltiplas taxas de transmissão para diferentes usuários na mesma rede Oferece a mesma topologia virtual (P2P) que WDMA

16 Desvantagens A Interferência de Acesso Múltiplo (MAI) é a maior fonte de degradação do sistema