10G-PON

10G-PON
10-Gigabit-kapabelt passivt optiskt nätverk (XG-PON & XGS-PON)
Förkortning	G.987
Status	I kraft
Året började	2010
Senaste versionen	; 3.0 juni 2012
Organisation	ITU-T
Utskott	ITU-T studiegrupp 15
Basstandarder	GPON
Relaterade standarder	NG-PON2 , högre hastighet PON
Domän	telekommunikation
Licens	Fritt tillgänglig
Hemsida	https://www.itu.int/rec/T-REC-G.987

10G-PON (även känd som XG-PON eller G.987 ) är en 2010 års datornätverksstandard för datalänkar , som kan leverera delad internetåtkomsthastighet på upp till 10 Gbit/s (gigabit per sekund) över befintlig mörk fiber . Detta är ITU-T: s nästa generations standard efter GPON eller Gigabit-kapabel PON. Optisk fiber delas av många abonnenter i ett nätverk som kallas FTTx på ett sätt som centraliserar det mesta av telekommunikationsutrustningen , vilket ofta förskjuter koppartelefonlinjer som ansluter lokaler till telefonväxeln. Passiv optisk nätverksarkitektur (PON) har blivit ett kostnadseffektivt sätt att möta prestandakrav i accessnätverk , och ibland även i stora optiska lokala nätverk för "Fiber-to-the-desk".

Passiva optiska nätverk används för "Fiber-to-the-home" eller "Fibre-to-the-premises" sista milen med splitters som kopplar varje central sändare till många abonnenter. Den delade kapaciteten på 10 Gbit/s är nedströmshastigheten som sänds till alla användare som är anslutna till samma PON, och 2,5 Gbit/s uppströmshastigheten använder multiplexeringstekniker för att förhindra dataramar från att störa varandra. Användare har en nätverksenhet som omvandlar optiska signaler till de signaler som används i byggnadsledningar, såsom Ethernet och trådbunden analog vanlig telefontjänst . XGS-PON är en relaterad teknik som kan leverera uppströms och nedströms (symmetriska) hastigheter på upp till 10 Gbit/s (gigabit per sekund).

Standarder

ITU-T G.987 är standarden för 10G-PON.

Asymmetrisk 10G-PON specificeras som XG-PON1: 10 Gbit/s nedströms och 2,5 Gbit/s uppströms (nominell linjehastighet på 9,95328 Gbit/s nedströms och 2,48832 Gbit/s uppströms).

Symmetrisk 10G-PON föreslås också som XG-PON2 med 10 Gbit/s uppströms, men skulle kräva dyrare burst-mode- lasrar på optiska nätverksterminaler (ONT) för att leverera uppströmsöverföringshastigheten. En annan symmetrisk 10G-PON-standard är XGS-PON (ITU-T G.9807.1, godkänd 2016-06-22).

Framing är "G-PON-liknande" men använder olika våglängder från G-PON (med en WDM för att separera dem ) så att G-PON-abonnenter kan uppgraderas till 10G-PON stegvis medan GPON-användare fortsätter på den ursprungliga OLT. G-PON-standarden är G.984 . Detta kan jämföras med IEEE 802.3av -standarden för 10G-EPON baserad på Ethernet , som har standardiserade uppströmshastigheter på både 1Gbit/s och 10Gbit/s. 10 Gigabit PON-våglängderna (1577 nm ner / 1270 nm upp) skiljer sig från GPON och EPON (1490 nm ner /1310 nm upp), vilket gör att den kan samexistera på samma fiber med någon av Gigabit PON:erna.

G.987

ITU-T- rekommendation G.987 är en familj som definierar denna accessnätverksstandard (kallad XG-PON). Den innehåller fyra rekommendationer:

G.987 : 10-Gigabit-kapabla passiva optiska nätverk (XG-PON) system: Definitions, Abbreviations, and Acronyms, 2010.
G.987.1 : Allmänna krav för 10G-PON-system (godkänd 2010-01-13) . Inkluderar exempel på tjänster, användarnätverksgränssnitt (UNI) och servicenodgränssnitt (SNIs), såväl som de huvudsakliga distributionskonfigurationerna som efterfrågas av nätverksoperatörer.
G.987.2 : Fysisk mediaberoende (PMD) lagerspecifikation (godkänd 2010-01-13, uppdaterad 2010-10-07) . Beskriver ett flexibelt optiskt fiberaccessnät som representerar en evolutionär utveckling från G.984.2, asymmetrisk endast i den aktuella versionen.
G.987.3 : Specifikationer för transmissionskonvergens (TC) (godkänd 2010-10-07) .

G.988

Det finns också en kompletterande ITU-T-standard som definierar ett hanterings- och kontrollgränssnitt för administrering av optiska nätverksenheter, vilket refereras till av G.987-rekommendationerna.

G.988 : ONU-specifikation för hantering och kontrollgränssnitt (OMCI) ( godkänd 2010-10-07) .

ONU utrustning

Den optiska nätverksenheten (ONU) tillhandahåller nätverkstjänster från PON till kundens lokaler och ansluter utrustning i kundens lokaler som en hemgateway eller kontorsbrandvägg. En optisk nätverksterminal (ONT) är en ONU som fungerar som en avgränsningspunkt som betjänar en enda abonnent; t.ex. en bostad eller kontor. ONU-enheter levererar Ethernet och möjligen andra tjänster till användarna, antingen direkt (genom att överbrygga ) eller genom en gateway-enhet såsom en bostadsgateway , brandvägg och/eller router , POTS , CATV -signaler till byggnader som är kopplade för RF-video, och vissa kan till och med vara kompatibel med den framväxande G.hn- hemnätverksstandarden.

ONU:n tar emot nedströmsdata från Internet eller privata nätverk, och använder också tidsluckor som tilldelats av OLT:n för att skicka uppströmstrafiken i burst-mode. TDMA- tidsluckor förhindrar kollisioner med uppströmstrafik från andra användare som delar samma fysiska PON.

Fiber-to-the-cell-webbplatsen är en annan framväxande applikation, men har extra synkroniseringskrav. En specialiserad Cellular Backhaul Unit (CBU) kan tillhandahålla PON-åtkomst för cellulära nätverk .

OLT och åtkomstnoder

OLT ( Optical Line Terminal) ansluter PON till aggregerade backhaul- upplänkar, allokerar tidsluckor för ONU:er och ONT:er för att sända uppströmsdata och sänder delad nedströmsdata i broadcast-läge över PON:n till användare. Eftersom 10GPON är designat för att samexistera med GPON-enheter, kan migrering till en 10GPON-kapacitet göras genom att uppgradera OLT och sedan migrera enskilda ONUs efter behov.

Normalt sitter OLT på ett kort som går in i ett chassi på Central Office (CO), som använder speciella upplänkskort för Ethernet- backhaul till teleleverantörens nätverk och internet. Upplänkskort på åtkomstutrustning kommer sannolikt att använda flera Ethernet-gränssnitt, även om det återstår att se vilka upplänkshastigheter tillverkarna kommer att erbjuda för att stödja 10GPON-åtkomst. Att lokalisera OLT:er i anläggningsskåp utanför kan vara ett alternativ för räckviddsförlängning som ett sätt att minimera antalet centrala kontor som täcker områden med låg befolkningstäthet.

ITU och IEEE planerar för konvergens av sina specifikationer på det fysiska lagret i 10G som skulle möjliggöra delade chips, optik och hårdvaruplattformar, och därmed driva kostnadsminskningar för hårdvarutillverkare.

Optiskt distributionsnät

PON Optical Distribution Networks använder singelmode optisk fiber i den yttre anläggningen , optiska splitters och optiska distributionsramar , duplexa så att både uppströms och nedströms delar samma fiber på separata våglängder. 10G-PON är inget undantag med liknande räckvidd som tidigare standarder men stöder ett högre split-förhållande på 128 användare per PON, eller fler med räckviddsförlängare/förstärkare. Optiska splittrar som skapar en punkt-till-flerpunktstopologi är också samma teknik som de som används av andra PON-system. Detta innebär att alla PON-nätverk bör kunna uppgraderas genom att byta ONT- och OLT-terminaler i varje ände, utan någon förändring av själva fibern om inte olika kontakter väljs.

"Ett optiskt distributionsnätverk (ODN) som installeras idag kommer sannolikt att behöva stödja fyra eller fler generationer av PON under dess förväntade 30-40-åriga livslängd... Fibern bör möjliggöra maximal flexibilitet för att stödja eventuell ny PON-teknik, skyddas med beprövad, tillförlitlig kablage som gör den enkel att installera och pålitlig, och får sällskap av avancerade anslutningar med låg arbetskraft och låga förluster. Kostnaden för ODN-material (fiber, kabel och anslutning) på endast cirka 8 % utgör en förvånansvärt liten del av den totala nätverkskostnaden."

I ett försök att utöka räckvidden med stöd för 128 delningar, stöder standarden en rad optiska budgetar från 29 dB till 31 dB. Ett utkast till uppdatering av standarden förväntas utöka denna ytterligare till 33 dB och 35 dB budgetklassificeringar. En PON med en optisk budget på 35 dB kan sträcka sig över 25 km eller mer och delas/delas mellan 128 abonnenter.

Vissa ONT kan ta emot ett brett spektrum av optiskt spektrum från 1480 nm till 1580 nm, så att 10G-PON nedströmssignalen blir synlig för G-PON-mottagare. Som ett resultat måste ONT blockera de oönskade nedströmssignalerna med ett våglängdsblockerande filter (WBF), en liten passiv optisk enhet.

Fältförsök

I oktober 2010 rapporterade Portugal Telecom om ett framgångsrikt fältförsök med 10G-PON, som sänder 3D-TV-innehåll med XG-PON1-funktioner.
Verizon genomförde också framgångsrikt ett fältförsök av pre-standard XG-PON2 (synkron 10G-PON) som kan leverera en 10 Gbit/s bredbandsanslutning både nedströms och uppströms. I oktober 2010, hos en Verizon-kunds verksamhet i Taunton, Massachusetts, använde XG-PON2-testet samma optiska fiber som förser företaget med dess befintliga FiOS-nätverksanslutning och tjänster.
BT i Storbritannien tillhandahåller en testversion av 10 Gbit/s bredbandstjänst till en företagskund i Cornwall med hjälp av XGPON-teknik, meddelade det den 23 november 2012.
Chorus i Nya Zeeland tillhandahåller en testversion av 10-Gbit/s bredbandstjänst till kunder som använder XGS-PON-teknik. Det tillkännagavs den 18 november 2019.
OpenFiber (endast FTTH-operatör i grossistledet i Italien) har framgångsrikt testat en 10Gbit-tjänst med samexisterande GPON på samma fiber, med XGS-PON-teknik från ZTE, den 14 mars 2019 i samarbete med ISP Fibra.city.
- Tillkännagav den kommersiella tillgängligheten på sin OpenStream-produkt (bitströmsåtkomst) den 26 mars 2021.
Telecom Italia startar ett försök på tre börser i Italien med XGS-PON-utrustning från Nokia, både till sina privatkunder och till sina grossistkunder.