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Hacemos posible la
Sociedad de la Información
GPON y GPON Doctor
Introducción y Conceptos Generales
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Adolfo García Yagüe ~ agy@telnet-ri.es
Versión 2.3 ~ Mayo 2014
Agenda
Introducción
– Algo de terminología
– Topología de una red GPON
– Video RF sobre una red PON
– Aspectos diferenciales de GPON
– ¿Qué hay de nuevo en GPON?
– Recomendaciones y Technical Report
– Arquitectura GPON
– Ejemplos de transporte de servicios
Nivel Óptico
Nivel Transporte
Gestión
GPON Doctor
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Una comparación un poco tosca
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1490nm
descendente
1310nm
ascendente
Algo de terminología…
FTTH. Fiber to the Home. Red de fibra óptica hasta el hogar
– Punto-a-punto. 1 o 2 FO desde central para cada usuario/hogar
– Punto-multipunto. 1FO desde central compartida por múltiples usuarios
Otras variantes FTTN, FTTC, FTTB y FTTO
PON. Passive Optical Network. Red óptica punto-multipunto en
la que no existen elementos activos entre las instalaciones del
operador (OLT) y el equipo terminal de usuario (ONT).
GPON. Conjunto de recomendaciones G.984.x del ITU-T donde
se describen las técnicas para compartir un medio común (FO)
por varios usuarios, encapsular la información y gestionar los
elementos de red, entre otros aspectos
– OLT. Optical Line Terminal. Equipo de central
– ONT/ONU. Optical Network Termination (Unit). Equipo de usuario
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Topología de una red GPON
OLT
1er Nivel Splitting
(1x4, 1x8)
2º Nivel Splitting
(1x8, 1x16)
GbE/10G
GbE
20 Km
máximo
ONT
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1490nm
1310nm
Video RF sobre una red PON
Mediante modulación óptica es posible transportar TV de manera transparente
(CATV 80-862MHz y Satélite 950-2150MHz) sobre la lambda de 1550nm
El usuario dispone de una ONT con un puerto RF para conectar TV, STB, o deco TDT
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OLT
GbE
ONT VPON
Modulador VPON
RF
RF
Cabecera de TV
1er Nivel Splitting y filtro WDM
(2x4 y 2x8)
1490nm
1310nm
1550nm
Aspectos diferenciales de GPON
Ancho de banda y distancia. El medio óptico permite superar los
límites de ancho de banda y distancia existentes en las tecnologías
xDSL
Economía. xPON reduce el CAPEX en fibra óptica (1FO para
muchos usuarios) y OLT (1 puerto en la OLT para muchos usuarios).
Además es posible suprimir la red de par telefónico y cable coaxial
Calidad de servicio. GPON dispone de un modelo de QoS que
garantiza el ancho de banda necesario para cada servicio y usuario
Seguridad. La información en la fibra óptica viaja cifrada en AES
Operación y mantenimiento. De manera nativa, GPON cuenta con
un modelo de gestión que facilita al operador la administración
remota de los equipos de usuario. Reducción de OPEX
Escalabilidad. Hoy hablamos de GPON (2,5 Gbps para 64 usuarios)
mañana podremos evolucionar XG-PON y seguir utilizando la misma
infraestructura de fibra
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¿Qué hay de nuevo en GPON?
El acceso a un medio compartido común (la fibra
óptica) requiere de un mecanismo determinista que
evite colisiones entre las ONT/ONUs y que garantice
el ancho de banda a cada usuario
– Todos los elementos de la red GPON están sincronizados
a una referencia temporal común. De esta forma es
posible asignar periodos estrictos y exclusivos de acceso al
medio: TDMA (Time Division Multiple Access)
– La sincronización se complementa con un sofisticado método
de ranging y ecualización para que el acceso al medio de
la ONT/ONU se produzca en el instante preciso, acorde
con la distancia física que le separa de la OLT
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¿Qué hay de nuevo GPON?
Desarrollo de mecanismos OAM (operación,
administración y mantenimiento) que faciliten al
operador la gestión centralizada de los equipos de
usuario (ONT/ONUs), sin la intervención de estos
– Permite establecer un punto de demarcación entre la red
de operador y la del cliente
– Gestión remota de las ONTs (teledescarga de
actualizaciones, parámetros de funcionamiento, etc)
– Facilita de configuración y gestión de servicios de
usuario: ancho de banda, características del servicio de
voz, vídeo multicast, etc
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Recomendaciones y Technical Report
Serie G.984.x GPON
– G.984.2 Nivel físico
– G.984.3 Transmisión
– G.984.4 OMCI
– G.984.5 Ampliación de bandas
WDM
– G.984.6 y G.984.7 GPON de
largo alcance
G.987.x XG-PON (10G-PON)
– G.987.2 Nivel físico
– G.987.3 Transmisión
– G.987.4 Extensión de alcance
G.988 OMCI aplicable a XG-
PON
TR-069 Gestión en banda de
equipo de usuario (CPE)
TR-156 Modelo de referencia
de etiquetado y agregación
de tráfico
TR-167 Arquitectura servicios
para nodos de acceso Ethernet
con interfaz GPON
TR-247 Test de conformidad
de ONT
TR-255 Interoperabilidad
GPON
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Arquitectura GPON
● MIB (Management Information Base)
definidas como entidades OMCI
● Gestión ONT
● Configuración y gestión de servicios
● Configuración y gestión del subnivel
adaptación GTC
● Definición y multiplexación de tramas GTC
● Asignación de ancho de banda
● Acceso al medio en canal ascendente
● FEC
● Seguridad
● Activación de la ONT
● PLOAM (Physical layer OAM messaging
channel)
● Velocidades de transmisión
● Sensibilidad y potencia óptica
● Codificación NRZ
● Longitudes de onda up y down
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ITU-T G.984.2
Physical Media Dependent (PMD) layer
ITU-T G.984.3
Transmission Convergence (TC) layer
GTC Framing Sublayer
GEM Clients
(ONT management &
control interface)
ITU-T G.984.4
OMCI (GPON Encapsulation Method)
GTC Adaptation Sublayer
Servicios sobre GPON
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Servicios con ONT de un puerto GbE
Tráfico de Voz en puerto UNI-0 etiquetado 802.1Q 200. Los parámetros de voz SIP
(extensión y servidor) los configuramos en el teléfono IP
Tráfico de Datos en puerto UNI-0 desetiquetado
Tráfico de Vídeo IP en puerto UNI-0 etiquetado 802.1Q 300
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Servicios con ONT de 4 puertos GbE y voz
Tráfico de Datos en puerto UNI-0 desetiquetado
Tráfico de voz en POT-0. Configuramos datos SIP en ONT
Tráfico de Vídeo IP en puerto UNI-3 desetiquetado o etiquetado si
configuramos 802.1Q en Set-top box IP
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Servicios con ONTs con L3/Wifi y voz
Establecemos direcciones IP para cada puerto WAN de la ONT,
configuramos grupos de bridge y habilitamos el routing entre puertos WAN
y LAN/WIFI
© 2014 TELNET-RI
Agenda
Introducción
Nivel Óptico
– Asignación de espectro óptico
– Rangos de atenuación GPON y XG-PON
– Parámetros Ópticos de una red GPON B+
– Presupuesto óptico y distancia
– Ejemplo de cálculo distancia máxima 1:64
– Acerca de las reflexiones en GPON
– Certificación del Nivel Óptico con GPON Tester
Nivel Transporte
Gestión
GPON Doctor
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Asignación de espectro óptico
GPON, XG-PON, WDM-PON y Video RF
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Longitud de onda (nm)
Rangos de atenuación GPON y XG-PON
Clase Rango de atenuación óptica Recomendación ITU-T
GPON Clase A 5-20 dB G.984.2 (2003)
GPON Clase B 10-25 dB G.984.2 (2003)
GPON Clase C 15-30 dB G.984.2 (2003)
GPON Clase B+ 13-28 dB G.984.2 Amendment 1 (2006)
GPON Clase C+ 17-32 dB G.984.2 Amendment 2 (2008)
XG-PON N1 14-29 dB G.987.2 (2010)
XG-PON N2 16-31 dB G.987.2 (2010)
XG-PON E1 18-33 dB G.987.2 (2010)
XG-PON E2 20-35 dB G.987.2 (2010)
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Parámetros ópticos de una Red GPON B+
FEC
2 dB
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Parámetro interfaz GPON B+ ONT OLT
Mean launched power MIN 0.5 dBm 1.5 dBm
Mean launched power MAX 5 dBm 5 dBm
Minimum sensitivity -27 dBm -28 dBm
Minimum overload -8 dBm -8 dBm
Downstream optical penalty 0.5 dBm 0.5 dBm
División óptica Atenuación
1:2 -3.01 dB
1:4 -6.02 dB
1:8 -9.03 dB
1:16 -12.04 dB
1:32 -15.04 dB
1:64 -18.07 dB
1:128 -21.08 dB
Elemento Atenuación
Fibra óptica 1310nm (Km) -0,4 dB
Fibra óptica 1550nm (Km) -0,3 dB
Empalme por fusión -0.1~-0.2 dB
Empalme mecánico -0,5 dB
Perdidas inserción (conector) -0.3~-0.5 dB
Margen Guarda
-2 dB
Presupuesto óptico y distancia
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¿Rango dinámico? ¿FEC? ¿Grado de división óptica?
¿Perdidas de inserción? ¿Nº de empalmes y tipo?
¿Longitud del tendido fibra?
Algunas consideraciones
– No escatimar recursos en el desarrollo de la red pasiva
– Establecer metodologías de instalación y certificación
– Instrumental adecuado
– Prever variaciones del comportamiento de las piezas ópticas a lo largo del tiempo
Atenuación
Total
Atenuación
fibra/Km
Distancia
*( )= +
Atenuación
empalme Nº
*( )+
Atenuación
conectores Nº
*( )Atenuación
Splitter 1 +( )+
Atenuación
Splitter 2
Ejemplo de cálculo distancia máxima 1:64
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ONT
Repartidor
Roseta
2ºSplitter 1ºSplitter
OLT
Atenuación fibra/Km
Distancia
Máxima
- - Nº
Atenuación
empalme *( )-(Atenuación
conectores Nº
* )Atenuación
Splitter 1 +( )Atenuación
Splitter 2
=
( )Potencia
Mínima -Sensibilidad FEC+ Guarda-
Ejemplo de cálculo distancia máxima 1:64
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ONT
Repartidor
Roseta
2ºSplitter 1ºSplitter
OLT
Atenuación fibra/Km
Distancia
Máxima
- - Nº
Atenuación
empalme *( )-(Atenuación
conectores Nº
* )Atenuación
Splitter 1 +( )Atenuación
Splitter 2
=
( )Potencia
Mínima -Sensibilidad FEC+ Guarda-
11,1 Km =
(0.5 – (-28) –2(*)) – (9.03 + 9.03) – (0.2 * 6) – (0.4 * 7)
0,4
(*) no he activado FEC. Resto 2 dB de guarda
Acerca de las reflexiones en GPON
Puntos críticos (!): conectores sucios o dañados y empalmes mecánicos
de baja calidad o mal instalados
Parte de la potencia ascendente se pierde en la reflexión por lo que
medir únicamente la potencia descendente en el domicilio de usuario
no es suficiente
Es importante identificar la presencia de reflexión, su valor, y a que
distancia se encuentra para proceder a la reparación
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ONT
1310 nm 1310 atenuada
1310 reflejada
1490 nm1490 atenuada
! ! !
¿Potencia descendente 1490nm?
¿Presencia reflexión y distancia? ¿FEC?
Certificación del Nivel Óptico con
TELNET GPON Tester
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TELNET
GPON Tester OLT
¿Potencia ascendente 1310nm?
¿Distancia?
Agenda
Introducción
Nivel Óptico
Nivel Transporte
– Canal descendente o downstream
– Tramas GTC
– Transporte en el canal descendente
– Transporte GEM en canal descendente
– PLOAM (Physical Layer OAM)
– Mensajes PLOAMd en canal descendente
– Canal ascendente o upstream
– Acceso al medio y QoS. Interior de la ONT
– Acceso al medio y QoS. Interacción ONT y OLT
– BWmap y asignación de Alloc-ID
– Transporte en el canal ascendente
– Mensajes PLOAMu en canal ascendente
– Proceso de activación de una ONU
– Sincronización y Ecualización de ONUs
– Certificación del Nivel de Transporte con GPON Tester
Gestión
GPON Doctor
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312 3 45 61
312 3 45 61
Canal descendente o downstream
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1
2
3
5
312 3 45 61
4
6
312 3 45 61
312 3 45 61
312 3 45 61
312 3 45 61
3
1
Trama GTC: 2,4 Gbps/125us
Cada ONT puede
desencriptar (AES 128)
únicamente el tráfico
destinado a ella
125us
1490nm
1490nm
1490nm
Tramas GTC
Las tramas GTC en canal descendente
y ascendente tienen una duración de
125µs
El tamaño de estas tramas es el factor
que determina la velocidad en canal
descendente y ascendente:
Bytes por trama GTC Velocidad Gbps Aplicación
19438 1,244 Canal ascendente GPON
38878 2,488 Canal descendente GPON y canal
ascendente en XG-PON1
65536 4,199 Sin utilizar
135432 9,953 Canal descendente XG-PON1 y XG-PON2.
Canal ascendente XG-PON2
Bytes
125us0us
19438
38878
135432
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Transporte en el canal descendente
GEM
Header
GEM
Header
GEM
Payload
GEM
Payload
GEM
Payload
Destination
Address
FCSSource
Address
VLAN info
802.1Q/p
LENG/Type MAC Client
Data
GEM
Header
Payload
Lenght
Port-ID
Payload
Type
HEC
Trama Ethernet
Trama GEM
Trama GTC
GTC Header (PCBd. Physical
Control Block Downstream)
Downstream GTC
Payload
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Transporte GEM en canal descendente
La tramas Ethernet se transportan de manera transparente
teniendo en cuenta que la OLT y la ONT son capaces de
interpretar y modificar, si procede, la información
802.1Q/p/ad
Sobre la trama GEM:
– Payload Length Information (PLI) indica la longitud en bytes de los
datos de usuario transportados. Como máximo se transportan 4095
bytes. Si los datos de usuario exceden este valor se trocean un varias
tramas GEM
– Port-ID. Es un identificador de tráfico para diferenciar cada puerto
GEM. Hasta 4096 canales posibles (12 bits)
– Payload Type Information (PTI) informa sobre tipo de datos
transportados: datos fragmentados, final de una trama fragmentada,
información OAM GEM
– HEC. Información para detección y corrección de errores en la
cabecera GEM
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PLOAM (Physical Layer OAM)
Physical Layer OAM (PLOAM) es un canal habilitado en la trama GTC
para el envío de mensajes entre OLT y ONT/ONU
A través de la gestión PLOAM se configuran y monitorizan parámetros del
nivel PMD y GTC
– Activación de ONUs (asignación de ONU-ID, Ranging, desactivación de ONU,
Password, S/N, etc)
– Configuración de encriptación
– Asignación de un números de Alloc-ID (sólo el número, no BW)
– Alarmas (Errores físicos, Dying Gasp, etc)
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ITU-T G.984.2
Physical Media Dependent (PMD) layer
ITU-T G.984.3
Transmission Convergence (TC) layer
GTC Framing Sublayer
GTC Adaptation Sublayer
PLOAMu
ITU-T G.984.2
Physical Media Dependent (PMD) layer
ITU-T G.984.3
Transmission Convergence (TC) layer
GTC Framing Sublayer
GTC Adaptation Sublayer
PLOAMd
ONU OLT
Mensajes PLOAMd en canal descendente
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Trama GTC
GTC Header (PCBd. Physical
Control Block Downstream)
Downstream GTC
Payload
Psync PLOAMd BIPIndet Plend Upstream BWmap Nx8 bytesPlend
ONU-ID
Message ID
Data
CRC
1 Upstream_Overhead
2 Assign_ONU-ID
3 Ranging_Time
4 Deactivate_ONU-ID
5 Disable_Serial_Numb
er
6 Encrypted_Port-ID
7 Request_Password
8 Assign_Alloc-ID
9 No message
10 POPUP
11 Request_Key
12 Configure Port-ID
13 Physical_Equipment_
Error (PEE)
14 Change_Power_Level
15 PST message
16 BER Interval
17 Key_Switching_Time
18 Extended_Burst_Length
19 PON-ID
Canal ascendente o upstream
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1
2
3
5
4
6
3
11
2
55
4
3
Burst de
100 Bytes
4
Ráfaga de
200 Bytes
5
Ráfaga de
200 Bytes
1 1
2 ráfagas de
200 y 100 Bytes
2
Ráfaga de
300 Bytes
6
Ráfaga/Burst de
100 Bytes 312 456 1
Trama GTC: 1,2 Gbps/125us
1310nm
1310nm
1310nm
El divisor óptico impide el
paso de la señal óptica
de la ONT 1 a la 3
125us
125us
Acceso al medio y QoS
Interior de la ONT
En la ONT el tráfico entrante (GbE) es procesado a nivel 2 (802.1p/Q/ad) según la política
establecida desde la OLT a través de gestión OMCI. A su vez, el tráfico de voz (RJ11), se codifica en
IP y se transporta en tramas Ethernet
Según criterios 802.1p/Q, el tráfico Ethernet se encapsula en tramas o puertos GEM
A través de gestión OMCI se configuran uno o más T-CONT (colas). Las tramas GEM se acomodan en
T-CONT. En un T-CONT se puede colocar una o más tramas GEM
De acuerdo a la política de desencolado establecida desde la OLT, el tráfico de cada T-CONT se
envía por el canal ascendente en forma de ráfagas o burst
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VoIP
Tratamiento
802.1p/Q
QinQ
RJ 11
GbE
Interfaz GPON
ascendente
TCONT-256
TCONT-260
TCONT-261
Gestión OMCI
X
Internet
VPN gestión (OMCI)
VLAN tráfico Internet
VLAN VPN
VLAN Voz
Buffer y
Scheduling
TCONT-1 (OMCC)
Acceso al medio y QoS
Interacción ONT y OLT
A través de mensajes Dynamic Bandwidth Report Upstream (DBRu)
cada ONT informa a la OLT de sus necesidades de ancho de banda.
De esta forma la OLT tiene una visión completa del estado de todos
los T-CONT existentes en la red FTTH
Mediante mensajes Bandwidth Map (BWmap) la OLT establece
tickets indicando el turno en el que cada ONT puede enviar datos de
un T-CONT. Estos tickets se denominan Alloc-ID
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Dynamic Bandwidth Report
Bandwidth Map
33
1 211 233
BWmap y asignación de Alloc-ID
Alloc-ID 4Alloc-ID 3
GTC Header (PCBd)
Downstream GTC
Payload
Alloc-ID 1 Alloc-ID 2
Alloc-ID 1 Alloc-ID 2 Alloc-ID 3 Alloc-ID 4
Alloc-ID
3
Flags
xx
StartTime
650
StopTime
850
CRC
xx
Trama GTC
Descendente
Trama GTC
Ascendente
BWmap
Alloc-ID
Psync PLOAMd BIPIndet Plend Upstream BWmap Nx8 bytesPlend
Ráfaga Ráfaga Ráfaga Ráfaga
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Transporte en el canal ascendente
PLOu PLOAMu DBRu
Alloc-ID 4Alloc-ID 3Alloc-ID 1 Alloc-ID 2
Trama GTC
Ascendente
PLSu GTC Payload DBRu GTC Payload
GEM
Header
GEM
Header
GEM
Payload
GEM
Payload
GEM
Payload
GEM
Header
Destination
Address FCS
Source
Address
VLAN info
802.1Q/p LENG/Type MAC Client
DataTrama Ethernet
Trama GEM
BIP
ONU-ID
Ind
Report
estado de
T-CONT
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Payload
Lenght
Port-ID
Payload
Type
HEC
Mensajes PLOAMu en canal ascendente
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PLOu PLOAMu DBRuPLSu GTC Payload DBRu GTC Payload
ONU-ID
Menssage ID
Data
CRC
1 Serial_Number_ONU
2 Password
3 Dying_Gasp
4 No message
5 Encryption key
6 Physical_Equipment_
Error (PEE)
7 PST message
8 Remote error
indication (REI)
9 Acknowledge
Proceso de activación de una ONU
1. Una ONU recién encendida intenta sincronizarse. Para ello
busca el campo PSync incluido en la cabecera de todas las
tramas GTC Downstream
2. A continuación la ONU aprende a través del mensaje
PLOAMd Upstream_Overhead cual es el retardo y preámbulo
aplicando en el canal Upstream
3. La OLT instruye a la ONU sobre el número del preámbulo
Type 3 (preámbulo Pre-ranged)
4. Envío de una trama con un BWmap vacío. Se impone un quiet
window en toda la PON de 125us
5. La OLT solicita número de serie de ONUs en estado
serial_number. La petición se realiza en el campo BWmap con
Alloc-ID 254
6. Cada ONU responde con su número de serie mediante un
mensaje PLOAMu Serial_Number_ONU
7. La OLT asigna, mediante mensaje PLOAMd Assing_ONU_ID,
un número ID a la ONU
8. Se impone un quiet window en toda la PON de 125us. A
través de un mensaje Range_Request en el campo BWmap, se
inicia el proceso de Ranging para ajustar la sincronización de
la ONU en el envío de tramas Uptream de acuerdo a la
distancia que la separa de la OLT
9. La ONU responde con su número de serie para iniciar el
proceso de Ranging
10. La OLT envía a través de un mensaje PLOAMd la ecualización
que usará la ONU en sus tramas Upstream
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1
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5
6
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8
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10
Sincronización y Ecualización de ONUs
El reloj de transmisión ascendente de las ONU es sincronizado con el reloj
descendente de la trama GTC
En función de la distancia física que separa la OLT de cada ONU, es preciso
establecer un retardo -específico para cada ONU- para asegurar que el
envío de ráfagas ascendentes se adapte a la trama GTC ascendente
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Certificación del Nivel de Transporte con
TELNET GPON Tester
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¿T-CONT? ¿Alloc-ID? ¿Tipo?
¿Sniffer de un puerto GEM?
TELNET
GPON Tester
Sniffer
OLT
Agenda
Introducción
Nivel Óptico
Nivel Transporte
Gestión
– ONT Management and Control Interface (OMCI)
– Creación del canal OMCC
– Transporte OMCI
– Modelo Entidad/Relación
GPON Doctor
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ONT Management and Control Interface
(OMCI)
OMCI es empleado por la OLT para controlar las ONTs
– Establecimiento y liberación de conexiones con las ONTs
– Configuración y administración de servicios
– Gestión de alarmas, seguridad, averías, rendimiento, etc.
En OMCI, la MIB GPON, se estructura en torno a Entidades. Estas
entidades son representaciones abstractas de recursos y servicios en una
ONT
En la recomendación G.984.4 se describen más de 300 entidades.
Muchas de ellas son opcionales y no aplicables en la mayoría de las
ONT/ONU
Los mensajes OMCI viajan encapsulados en tramas GEM
Para el intercambio de mensajes OMCI se habilita un canal T-CONT y un
puerto GEM específicos. Ambos constituyen OMCC (ONT Management
Control Channel)
OMCI se ha desarrollado para facilitar la interoperabilidad entre
fabricantes
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Creación del canal OMCC
1. Durante el transcurso del proceso de activación de la
ONT, tras la asignación del ONU-ID, la ONT crea
automáticamente un Alloc-ID para transportar los
mensajes OMCI. Este Alloc-ID tiene el mismo número
que el ONU-ID asignado por la OLT
2. Mediante un mensaje PLOAM Configure Port-ID se
establece el puerto GEM que transportará los
mensajes OMCI (Canal OMCC). Los sucesivos puertos
GEM son creados a través de OMCI
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1
2
Transporte OMCI
Port-ID. Identifica el puerto GEM destinado a OMCC
Transaction Correlation Indentifier. Identificador que asocia un mensaje de petición con su
mensaje de respuesta
Message Type. Tipo de mensaje OMCI: creación de una entidad, eliminación, configuración de
un atributo, descarga de una imagen de código, reiniciar, etc.
Device Indentifier. Código 0x0A
Message Identifier. Entidad gestionada
Message Contents. Parametros de actuación asociados a la entidad objeto de gestión
OMCI Trailer. Contenido fijo (h00000028) + CRC
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GEM
Header
GEM
Header
GEM
Payload
GEM
Payload
GEM
Payload
GEM
Header
Payload
Lenght
Port-ID
Payload
Type
HEC
Trama GEM
Transaction
Correlation
Identifier
Message
Type
Device
Identifier
Message
Identifier
Message
Contents
OMCI
Trailer
Modelo Entidad/Relación
En la definición de un servicio participan múltiples entidades
relacionadas entre sí a través de punteros. La relación entre
ellas y sus atributos establecen como operará cada ONT
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Entidad creada
por la OLT
Entidad creada
por la ONT
Agenda
Introducción
Nivel Óptico
Nivel Transporte
Gestión
GPON Doctor
– Análisis del registro de una ONT con GPON Doctor
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Características generales
Real Time Status PON Status
– Topología la red GPON en tiempo real
– Medida de ancho de banda por canal GEM
– Extracción tráfico Ethernet trasportado en canales GEM
Captura tráfico GPON Ten ambas direcciones
– OAM, DBRu-DBA, PLOAM y OMCI
Motor de Análisis
– Estado de la PON
– Listado en entidades OMCI por ONT
– Representación gráfica de entidades OMCI
– Mapa de ancho de banda
– Informes
Emulación OLT (solo OLT-e)
– Configuración de FEC
– Configuración TCONT
– DBA configurable
– Manipulación OMCI entidad por entidad
– Configuración de encriptación por puerto GEM
– Procedimiento AES key exchange
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OLT
ONT
2nd Splitter
1st Splitter
Splitter
2nd Splitter
GPON Doctor 4000
Familia GPON Doctor
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Análisis GPON - Portable
GPON Doctor 2000
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GPON Doctor Real Time PON Status
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Nivel Óptico
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GPON Doctor
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PLOAMd Upstream Overhead
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PLOAMd Extended Burst Length
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La OLT solicita números de serie a las ONUs recién conectadas. Este
mensaje se envía en un BWMAP con AllocID 254
PLOAMu Serial Number ONU
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La ONU TELNET responde con su número de serie
PLOAMd Assingn ONU ID
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A la ONT TELNET con n/s TLRI-384 se le asigna el número 0 de
ONUI ID
BWMAP Range Request
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Mediante un mensaje Range Request enviado en un BWMAP con AllocID
0, la OLT ordena a todas las ONU un tiempo de silencio de 125µs para
que las nuevas ONU puedan responder
PLOAMu Serial Number ONU
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PLOAMd Ranging Time
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La OLT solicita a la ONU 0 que inicie un proceso de ecualización para
ajustar la sincronización de acuerdo a la distancia entre OLT y ONU
PLOAMd Assingn AllocID
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un AllocID
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PLOAMd Configure PortID
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PLOAMu Encryption Key
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PLOAMu ACK
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  • 1. Hacemos posible la Sociedad de la Información GPON y GPON Doctor Introducción y Conceptos Generales © 2014 TELNET-RI Adolfo García Yagüe ~ agy@telnet-ri.es Versión 2.3 ~ Mayo 2014
  • 2. Agenda Introducción – Algo de terminología – Topología de una red GPON – Video RF sobre una red PON – Aspectos diferenciales de GPON – ¿Qué hay de nuevo en GPON? – Recomendaciones y Technical Report – Arquitectura GPON – Ejemplos de transporte de servicios Nivel Óptico Nivel Transporte Gestión GPON Doctor © 2014 TELNET-RI
  • 3. Una comparación un poco tosca © 2014 TELNET-RI 1490nm descendente 1310nm ascendente
  • 4. Algo de terminología… FTTH. Fiber to the Home. Red de fibra óptica hasta el hogar – Punto-a-punto. 1 o 2 FO desde central para cada usuario/hogar – Punto-multipunto. 1FO desde central compartida por múltiples usuarios Otras variantes FTTN, FTTC, FTTB y FTTO PON. Passive Optical Network. Red óptica punto-multipunto en la que no existen elementos activos entre las instalaciones del operador (OLT) y el equipo terminal de usuario (ONT). GPON. Conjunto de recomendaciones G.984.x del ITU-T donde se describen las técnicas para compartir un medio común (FO) por varios usuarios, encapsular la información y gestionar los elementos de red, entre otros aspectos – OLT. Optical Line Terminal. Equipo de central – ONT/ONU. Optical Network Termination (Unit). Equipo de usuario © 2014 TELNET-RI
  • 5. Topología de una red GPON OLT 1er Nivel Splitting (1x4, 1x8) 2º Nivel Splitting (1x8, 1x16) GbE/10G GbE 20 Km máximo ONT © 2014 TELNET-RI 1490nm 1310nm
  • 6. Video RF sobre una red PON Mediante modulación óptica es posible transportar TV de manera transparente (CATV 80-862MHz y Satélite 950-2150MHz) sobre la lambda de 1550nm El usuario dispone de una ONT con un puerto RF para conectar TV, STB, o deco TDT © 2014 TELNET-RI OLT GbE ONT VPON Modulador VPON RF RF Cabecera de TV 1er Nivel Splitting y filtro WDM (2x4 y 2x8) 1490nm 1310nm 1550nm
  • 7. Aspectos diferenciales de GPON Ancho de banda y distancia. El medio óptico permite superar los límites de ancho de banda y distancia existentes en las tecnologías xDSL Economía. xPON reduce el CAPEX en fibra óptica (1FO para muchos usuarios) y OLT (1 puerto en la OLT para muchos usuarios). Además es posible suprimir la red de par telefónico y cable coaxial Calidad de servicio. GPON dispone de un modelo de QoS que garantiza el ancho de banda necesario para cada servicio y usuario Seguridad. La información en la fibra óptica viaja cifrada en AES Operación y mantenimiento. De manera nativa, GPON cuenta con un modelo de gestión que facilita al operador la administración remota de los equipos de usuario. Reducción de OPEX Escalabilidad. Hoy hablamos de GPON (2,5 Gbps para 64 usuarios) mañana podremos evolucionar XG-PON y seguir utilizando la misma infraestructura de fibra © 2014 TELNET-RI
  • 8. ¿Qué hay de nuevo en GPON? El acceso a un medio compartido común (la fibra óptica) requiere de un mecanismo determinista que evite colisiones entre las ONT/ONUs y que garantice el ancho de banda a cada usuario – Todos los elementos de la red GPON están sincronizados a una referencia temporal común. De esta forma es posible asignar periodos estrictos y exclusivos de acceso al medio: TDMA (Time Division Multiple Access) – La sincronización se complementa con un sofisticado método de ranging y ecualización para que el acceso al medio de la ONT/ONU se produzca en el instante preciso, acorde con la distancia física que le separa de la OLT © 2014 TELNET-RI
  • 9. ¿Qué hay de nuevo GPON? Desarrollo de mecanismos OAM (operación, administración y mantenimiento) que faciliten al operador la gestión centralizada de los equipos de usuario (ONT/ONUs), sin la intervención de estos – Permite establecer un punto de demarcación entre la red de operador y la del cliente – Gestión remota de las ONTs (teledescarga de actualizaciones, parámetros de funcionamiento, etc) – Facilita de configuración y gestión de servicios de usuario: ancho de banda, características del servicio de voz, vídeo multicast, etc © 2014 TELNET-RI
  • 10. Recomendaciones y Technical Report Serie G.984.x GPON – G.984.2 Nivel físico – G.984.3 Transmisión – G.984.4 OMCI – G.984.5 Ampliación de bandas WDM – G.984.6 y G.984.7 GPON de largo alcance G.987.x XG-PON (10G-PON) – G.987.2 Nivel físico – G.987.3 Transmisión – G.987.4 Extensión de alcance G.988 OMCI aplicable a XG- PON TR-069 Gestión en banda de equipo de usuario (CPE) TR-156 Modelo de referencia de etiquetado y agregación de tráfico TR-167 Arquitectura servicios para nodos de acceso Ethernet con interfaz GPON TR-247 Test de conformidad de ONT TR-255 Interoperabilidad GPON © 2014 TELNET-RI
  • 11. Arquitectura GPON ● MIB (Management Information Base) definidas como entidades OMCI ● Gestión ONT ● Configuración y gestión de servicios ● Configuración y gestión del subnivel adaptación GTC ● Definición y multiplexación de tramas GTC ● Asignación de ancho de banda ● Acceso al medio en canal ascendente ● FEC ● Seguridad ● Activación de la ONT ● PLOAM (Physical layer OAM messaging channel) ● Velocidades de transmisión ● Sensibilidad y potencia óptica ● Codificación NRZ ● Longitudes de onda up y down © 2014 TELNET-RI ITU-T G.984.2 Physical Media Dependent (PMD) layer ITU-T G.984.3 Transmission Convergence (TC) layer GTC Framing Sublayer GEM Clients (ONT management & control interface) ITU-T G.984.4 OMCI (GPON Encapsulation Method) GTC Adaptation Sublayer
  • 12. Servicios sobre GPON © 2014 TELNET-RI
  • 13. Servicios con ONT de un puerto GbE Tráfico de Voz en puerto UNI-0 etiquetado 802.1Q 200. Los parámetros de voz SIP (extensión y servidor) los configuramos en el teléfono IP Tráfico de Datos en puerto UNI-0 desetiquetado Tráfico de Vídeo IP en puerto UNI-0 etiquetado 802.1Q 300 © 2014 TELNET-RI
  • 14. Servicios con ONT de 4 puertos GbE y voz Tráfico de Datos en puerto UNI-0 desetiquetado Tráfico de voz en POT-0. Configuramos datos SIP en ONT Tráfico de Vídeo IP en puerto UNI-3 desetiquetado o etiquetado si configuramos 802.1Q en Set-top box IP © 2014 TELNET-RI
  • 15. Servicios con ONTs con L3/Wifi y voz Establecemos direcciones IP para cada puerto WAN de la ONT, configuramos grupos de bridge y habilitamos el routing entre puertos WAN y LAN/WIFI © 2014 TELNET-RI
  • 16. Agenda Introducción Nivel Óptico – Asignación de espectro óptico – Rangos de atenuación GPON y XG-PON – Parámetros Ópticos de una red GPON B+ – Presupuesto óptico y distancia – Ejemplo de cálculo distancia máxima 1:64 – Acerca de las reflexiones en GPON – Certificación del Nivel Óptico con GPON Tester Nivel Transporte Gestión GPON Doctor © 2014 TELNET-RI
  • 17. Asignación de espectro óptico GPON, XG-PON, WDM-PON y Video RF © 2014 TELNET-RI Longitud de onda (nm)
  • 18. Rangos de atenuación GPON y XG-PON Clase Rango de atenuación óptica Recomendación ITU-T GPON Clase A 5-20 dB G.984.2 (2003) GPON Clase B 10-25 dB G.984.2 (2003) GPON Clase C 15-30 dB G.984.2 (2003) GPON Clase B+ 13-28 dB G.984.2 Amendment 1 (2006) GPON Clase C+ 17-32 dB G.984.2 Amendment 2 (2008) XG-PON N1 14-29 dB G.987.2 (2010) XG-PON N2 16-31 dB G.987.2 (2010) XG-PON E1 18-33 dB G.987.2 (2010) XG-PON E2 20-35 dB G.987.2 (2010) © 2014 TELNET-RI
  • 19. Parámetros ópticos de una Red GPON B+ FEC 2 dB © 2014 TELNET-RI Parámetro interfaz GPON B+ ONT OLT Mean launched power MIN 0.5 dBm 1.5 dBm Mean launched power MAX 5 dBm 5 dBm Minimum sensitivity -27 dBm -28 dBm Minimum overload -8 dBm -8 dBm Downstream optical penalty 0.5 dBm 0.5 dBm División óptica Atenuación 1:2 -3.01 dB 1:4 -6.02 dB 1:8 -9.03 dB 1:16 -12.04 dB 1:32 -15.04 dB 1:64 -18.07 dB 1:128 -21.08 dB Elemento Atenuación Fibra óptica 1310nm (Km) -0,4 dB Fibra óptica 1550nm (Km) -0,3 dB Empalme por fusión -0.1~-0.2 dB Empalme mecánico -0,5 dB Perdidas inserción (conector) -0.3~-0.5 dB Margen Guarda -2 dB
  • 20. Presupuesto óptico y distancia © 2014 TELNET-RI ¿Rango dinámico? ¿FEC? ¿Grado de división óptica? ¿Perdidas de inserción? ¿Nº de empalmes y tipo? ¿Longitud del tendido fibra? Algunas consideraciones – No escatimar recursos en el desarrollo de la red pasiva – Establecer metodologías de instalación y certificación – Instrumental adecuado – Prever variaciones del comportamiento de las piezas ópticas a lo largo del tiempo Atenuación Total Atenuación fibra/Km Distancia *( )= + Atenuación empalme Nº *( )+ Atenuación conectores Nº *( )Atenuación Splitter 1 +( )+ Atenuación Splitter 2
  • 21. Ejemplo de cálculo distancia máxima 1:64 © 2014 TELNET-RI ONT Repartidor Roseta 2ºSplitter 1ºSplitter OLT Atenuación fibra/Km Distancia Máxima - - Nº Atenuación empalme *( )-(Atenuación conectores Nº * )Atenuación Splitter 1 +( )Atenuación Splitter 2 = ( )Potencia Mínima -Sensibilidad FEC+ Guarda-
  • 22. Ejemplo de cálculo distancia máxima 1:64 © 2014 TELNET-RI ONT Repartidor Roseta 2ºSplitter 1ºSplitter OLT Atenuación fibra/Km Distancia Máxima - - Nº Atenuación empalme *( )-(Atenuación conectores Nº * )Atenuación Splitter 1 +( )Atenuación Splitter 2 = ( )Potencia Mínima -Sensibilidad FEC+ Guarda- 11,1 Km = (0.5 – (-28) –2(*)) – (9.03 + 9.03) – (0.2 * 6) – (0.4 * 7) 0,4 (*) no he activado FEC. Resto 2 dB de guarda
  • 23. Acerca de las reflexiones en GPON Puntos críticos (!): conectores sucios o dañados y empalmes mecánicos de baja calidad o mal instalados Parte de la potencia ascendente se pierde en la reflexión por lo que medir únicamente la potencia descendente en el domicilio de usuario no es suficiente Es importante identificar la presencia de reflexión, su valor, y a que distancia se encuentra para proceder a la reparación © 2014 TELNET-RI ONT 1310 nm 1310 atenuada 1310 reflejada 1490 nm1490 atenuada ! ! !
  • 24. ¿Potencia descendente 1490nm? ¿Presencia reflexión y distancia? ¿FEC? Certificación del Nivel Óptico con TELNET GPON Tester © 2014 TELNET-RI TELNET GPON Tester OLT ¿Potencia ascendente 1310nm? ¿Distancia?
  • 25. Agenda Introducción Nivel Óptico Nivel Transporte – Canal descendente o downstream – Tramas GTC – Transporte en el canal descendente – Transporte GEM en canal descendente – PLOAM (Physical Layer OAM) – Mensajes PLOAMd en canal descendente – Canal ascendente o upstream – Acceso al medio y QoS. Interior de la ONT – Acceso al medio y QoS. Interacción ONT y OLT – BWmap y asignación de Alloc-ID – Transporte en el canal ascendente – Mensajes PLOAMu en canal ascendente – Proceso de activación de una ONU – Sincronización y Ecualización de ONUs – Certificación del Nivel de Transporte con GPON Tester Gestión GPON Doctor © 2014 TELNET-RI
  • 26. 312 3 45 61 312 3 45 61 Canal descendente o downstream © 2014 TELNET-RI 1 2 3 5 312 3 45 61 4 6 312 3 45 61 312 3 45 61 312 3 45 61 312 3 45 61 3 1 Trama GTC: 2,4 Gbps/125us Cada ONT puede desencriptar (AES 128) únicamente el tráfico destinado a ella 125us 1490nm 1490nm 1490nm
  • 27. Tramas GTC Las tramas GTC en canal descendente y ascendente tienen una duración de 125µs El tamaño de estas tramas es el factor que determina la velocidad en canal descendente y ascendente: Bytes por trama GTC Velocidad Gbps Aplicación 19438 1,244 Canal ascendente GPON 38878 2,488 Canal descendente GPON y canal ascendente en XG-PON1 65536 4,199 Sin utilizar 135432 9,953 Canal descendente XG-PON1 y XG-PON2. Canal ascendente XG-PON2 Bytes 125us0us 19438 38878 135432 © 2014 TELNET-RI
  • 28. Transporte en el canal descendente GEM Header GEM Header GEM Payload GEM Payload GEM Payload Destination Address FCSSource Address VLAN info 802.1Q/p LENG/Type MAC Client Data GEM Header Payload Lenght Port-ID Payload Type HEC Trama Ethernet Trama GEM Trama GTC GTC Header (PCBd. Physical Control Block Downstream) Downstream GTC Payload © 2014 TELNET-RI
  • 29. Transporte GEM en canal descendente La tramas Ethernet se transportan de manera transparente teniendo en cuenta que la OLT y la ONT son capaces de interpretar y modificar, si procede, la información 802.1Q/p/ad Sobre la trama GEM: – Payload Length Information (PLI) indica la longitud en bytes de los datos de usuario transportados. Como máximo se transportan 4095 bytes. Si los datos de usuario exceden este valor se trocean un varias tramas GEM – Port-ID. Es un identificador de tráfico para diferenciar cada puerto GEM. Hasta 4096 canales posibles (12 bits) – Payload Type Information (PTI) informa sobre tipo de datos transportados: datos fragmentados, final de una trama fragmentada, información OAM GEM – HEC. Información para detección y corrección de errores en la cabecera GEM © 2014 TELNET-RI
  • 30. PLOAM (Physical Layer OAM) Physical Layer OAM (PLOAM) es un canal habilitado en la trama GTC para el envío de mensajes entre OLT y ONT/ONU A través de la gestión PLOAM se configuran y monitorizan parámetros del nivel PMD y GTC – Activación de ONUs (asignación de ONU-ID, Ranging, desactivación de ONU, Password, S/N, etc) – Configuración de encriptación – Asignación de un números de Alloc-ID (sólo el número, no BW) – Alarmas (Errores físicos, Dying Gasp, etc) © 2014 TELNET-RI ITU-T G.984.2 Physical Media Dependent (PMD) layer ITU-T G.984.3 Transmission Convergence (TC) layer GTC Framing Sublayer GTC Adaptation Sublayer PLOAMu ITU-T G.984.2 Physical Media Dependent (PMD) layer ITU-T G.984.3 Transmission Convergence (TC) layer GTC Framing Sublayer GTC Adaptation Sublayer PLOAMd ONU OLT
  • 31. Mensajes PLOAMd en canal descendente © 2014 TELNET-RI Trama GTC GTC Header (PCBd. Physical Control Block Downstream) Downstream GTC Payload Psync PLOAMd BIPIndet Plend Upstream BWmap Nx8 bytesPlend ONU-ID Message ID Data CRC 1 Upstream_Overhead 2 Assign_ONU-ID 3 Ranging_Time 4 Deactivate_ONU-ID 5 Disable_Serial_Numb er 6 Encrypted_Port-ID 7 Request_Password 8 Assign_Alloc-ID 9 No message 10 POPUP 11 Request_Key 12 Configure Port-ID 13 Physical_Equipment_ Error (PEE) 14 Change_Power_Level 15 PST message 16 BER Interval 17 Key_Switching_Time 18 Extended_Burst_Length 19 PON-ID
  • 32. Canal ascendente o upstream © 2014 TELNET-RI 1 2 3 5 4 6 3 11 2 55 4 3 Burst de 100 Bytes 4 Ráfaga de 200 Bytes 5 Ráfaga de 200 Bytes 1 1 2 ráfagas de 200 y 100 Bytes 2 Ráfaga de 300 Bytes 6 Ráfaga/Burst de 100 Bytes 312 456 1 Trama GTC: 1,2 Gbps/125us 1310nm 1310nm 1310nm El divisor óptico impide el paso de la señal óptica de la ONT 1 a la 3 125us 125us
  • 33. Acceso al medio y QoS Interior de la ONT En la ONT el tráfico entrante (GbE) es procesado a nivel 2 (802.1p/Q/ad) según la política establecida desde la OLT a través de gestión OMCI. A su vez, el tráfico de voz (RJ11), se codifica en IP y se transporta en tramas Ethernet Según criterios 802.1p/Q, el tráfico Ethernet se encapsula en tramas o puertos GEM A través de gestión OMCI se configuran uno o más T-CONT (colas). Las tramas GEM se acomodan en T-CONT. En un T-CONT se puede colocar una o más tramas GEM De acuerdo a la política de desencolado establecida desde la OLT, el tráfico de cada T-CONT se envía por el canal ascendente en forma de ráfagas o burst © 2014 TELNET-RI VoIP Tratamiento 802.1p/Q QinQ RJ 11 GbE Interfaz GPON ascendente TCONT-256 TCONT-260 TCONT-261 Gestión OMCI X Internet VPN gestión (OMCI) VLAN tráfico Internet VLAN VPN VLAN Voz Buffer y Scheduling TCONT-1 (OMCC)
  • 34. Acceso al medio y QoS Interacción ONT y OLT A través de mensajes Dynamic Bandwidth Report Upstream (DBRu) cada ONT informa a la OLT de sus necesidades de ancho de banda. De esta forma la OLT tiene una visión completa del estado de todos los T-CONT existentes en la red FTTH Mediante mensajes Bandwidth Map (BWmap) la OLT establece tickets indicando el turno en el que cada ONT puede enviar datos de un T-CONT. Estos tickets se denominan Alloc-ID © 2014 TELNET-RI Dynamic Bandwidth Report Bandwidth Map 33 1 211 233
  • 35. BWmap y asignación de Alloc-ID Alloc-ID 4Alloc-ID 3 GTC Header (PCBd) Downstream GTC Payload Alloc-ID 1 Alloc-ID 2 Alloc-ID 1 Alloc-ID 2 Alloc-ID 3 Alloc-ID 4 Alloc-ID 3 Flags xx StartTime 650 StopTime 850 CRC xx Trama GTC Descendente Trama GTC Ascendente BWmap Alloc-ID Psync PLOAMd BIPIndet Plend Upstream BWmap Nx8 bytesPlend Ráfaga Ráfaga Ráfaga Ráfaga © 2014 TELNET-RI
  • 36. Transporte en el canal ascendente PLOu PLOAMu DBRu Alloc-ID 4Alloc-ID 3Alloc-ID 1 Alloc-ID 2 Trama GTC Ascendente PLSu GTC Payload DBRu GTC Payload GEM Header GEM Header GEM Payload GEM Payload GEM Payload GEM Header Destination Address FCS Source Address VLAN info 802.1Q/p LENG/Type MAC Client DataTrama Ethernet Trama GEM BIP ONU-ID Ind Report estado de T-CONT © 2014 TELNET-RI Payload Lenght Port-ID Payload Type HEC
  • 37. Mensajes PLOAMu en canal ascendente © 2014 TELNET-RI PLOu PLOAMu DBRuPLSu GTC Payload DBRu GTC Payload ONU-ID Menssage ID Data CRC 1 Serial_Number_ONU 2 Password 3 Dying_Gasp 4 No message 5 Encryption key 6 Physical_Equipment_ Error (PEE) 7 PST message 8 Remote error indication (REI) 9 Acknowledge
  • 38. Proceso de activación de una ONU 1. Una ONU recién encendida intenta sincronizarse. Para ello busca el campo PSync incluido en la cabecera de todas las tramas GTC Downstream 2. A continuación la ONU aprende a través del mensaje PLOAMd Upstream_Overhead cual es el retardo y preámbulo aplicando en el canal Upstream 3. La OLT instruye a la ONU sobre el número del preámbulo Type 3 (preámbulo Pre-ranged) 4. Envío de una trama con un BWmap vacío. Se impone un quiet window en toda la PON de 125us 5. La OLT solicita número de serie de ONUs en estado serial_number. La petición se realiza en el campo BWmap con Alloc-ID 254 6. Cada ONU responde con su número de serie mediante un mensaje PLOAMu Serial_Number_ONU 7. La OLT asigna, mediante mensaje PLOAMd Assing_ONU_ID, un número ID a la ONU 8. Se impone un quiet window en toda la PON de 125us. A través de un mensaje Range_Request en el campo BWmap, se inicia el proceso de Ranging para ajustar la sincronización de la ONU en el envío de tramas Uptream de acuerdo a la distancia que la separa de la OLT 9. La ONU responde con su número de serie para iniciar el proceso de Ranging 10. La OLT envía a través de un mensaje PLOAMd la ecualización que usará la ONU en sus tramas Upstream © 2014 TELNET-RI 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
  • 39. Sincronización y Ecualización de ONUs El reloj de transmisión ascendente de las ONU es sincronizado con el reloj descendente de la trama GTC En función de la distancia física que separa la OLT de cada ONU, es preciso establecer un retardo -específico para cada ONU- para asegurar que el envío de ráfagas ascendentes se adapte a la trama GTC ascendente © 2014 TELNET-RI
  • 40. Certificación del Nivel de Transporte con TELNET GPON Tester © 2014 TELNET-RI ¿T-CONT? ¿Alloc-ID? ¿Tipo? ¿Sniffer de un puerto GEM? TELNET GPON Tester Sniffer OLT
  • 41. Agenda Introducción Nivel Óptico Nivel Transporte Gestión – ONT Management and Control Interface (OMCI) – Creación del canal OMCC – Transporte OMCI – Modelo Entidad/Relación GPON Doctor © 2014 TELNET-RI
  • 42. ONT Management and Control Interface (OMCI) OMCI es empleado por la OLT para controlar las ONTs – Establecimiento y liberación de conexiones con las ONTs – Configuración y administración de servicios – Gestión de alarmas, seguridad, averías, rendimiento, etc. En OMCI, la MIB GPON, se estructura en torno a Entidades. Estas entidades son representaciones abstractas de recursos y servicios en una ONT En la recomendación G.984.4 se describen más de 300 entidades. Muchas de ellas son opcionales y no aplicables en la mayoría de las ONT/ONU Los mensajes OMCI viajan encapsulados en tramas GEM Para el intercambio de mensajes OMCI se habilita un canal T-CONT y un puerto GEM específicos. Ambos constituyen OMCC (ONT Management Control Channel) OMCI se ha desarrollado para facilitar la interoperabilidad entre fabricantes © 2014 TELNET-RI
  • 43. Creación del canal OMCC 1. Durante el transcurso del proceso de activación de la ONT, tras la asignación del ONU-ID, la ONT crea automáticamente un Alloc-ID para transportar los mensajes OMCI. Este Alloc-ID tiene el mismo número que el ONU-ID asignado por la OLT 2. Mediante un mensaje PLOAM Configure Port-ID se establece el puerto GEM que transportará los mensajes OMCI (Canal OMCC). Los sucesivos puertos GEM son creados a través de OMCI © 2014 TELNET-RI 1 2
  • 44. Transporte OMCI Port-ID. Identifica el puerto GEM destinado a OMCC Transaction Correlation Indentifier. Identificador que asocia un mensaje de petición con su mensaje de respuesta Message Type. Tipo de mensaje OMCI: creación de una entidad, eliminación, configuración de un atributo, descarga de una imagen de código, reiniciar, etc. Device Indentifier. Código 0x0A Message Identifier. Entidad gestionada Message Contents. Parametros de actuación asociados a la entidad objeto de gestión OMCI Trailer. Contenido fijo (h00000028) + CRC © 2014 TELNET-RI GEM Header GEM Header GEM Payload GEM Payload GEM Payload GEM Header Payload Lenght Port-ID Payload Type HEC Trama GEM Transaction Correlation Identifier Message Type Device Identifier Message Identifier Message Contents OMCI Trailer
  • 45. Modelo Entidad/Relación En la definición de un servicio participan múltiples entidades relacionadas entre sí a través de punteros. La relación entre ellas y sus atributos establecen como operará cada ONT © 2014 TELNET-RI Entidad creada por la OLT Entidad creada por la ONT
  • 46. Agenda Introducción Nivel Óptico Nivel Transporte Gestión GPON Doctor – Análisis del registro de una ONT con GPON Doctor © 2014 TELNET-RI
  • 47. Características generales Real Time Status PON Status – Topología la red GPON en tiempo real – Medida de ancho de banda por canal GEM – Extracción tráfico Ethernet trasportado en canales GEM Captura tráfico GPON Ten ambas direcciones – OAM, DBRu-DBA, PLOAM y OMCI Motor de Análisis – Estado de la PON – Listado en entidades OMCI por ONT – Representación gráfica de entidades OMCI – Mapa de ancho de banda – Informes Emulación OLT (solo OLT-e) – Configuración de FEC – Configuración TCONT – DBA configurable – Manipulación OMCI entidad por entidad – Configuración de encriptación por puerto GEM – Procedimiento AES key exchange © 2014 TELNET-RI OLT ONT 2nd Splitter 1st Splitter Splitter 2nd Splitter GPON Doctor 4000
  • 48. Familia GPON Doctor © 2014 TELNET-RI GPON Doctor 4000 Análisis GPON - Portable GPON Doctor 2000 Análisis GPON – Compacto GPON OLT-e Emulación OLT – Compacto
  • 49. GPON Doctor Real Time PON Status © 2014 TELNET-RI
  • 50. GPON Doctor Traffic Capture © 2014 TELNET-RI
  • 51. GPON Doctor Analysis Engine. PON Status © 2014 TELNET-RI
  • 52. GPON Doctor Analysis Engine. OMCI Entities © 2014 TELNET-RI
  • 53. GPON Doctor Analysis Engine. OMCI E/R © 2014 TELNET-RI
  • 54. GPON Doctor Analysis Engine. BW Time © 2014 TELNET-RI
  • 55. GPON Doctor Analysis Engine © 2014 TELNET-RI
  • 56. Agenda Introducción Nivel Óptico Nivel Transporte Gestión GPON Doctor – Análisis del registro de una ONT con GPON Doctor © 2014 TELNET-RI
  • 57. PLOAMd Upstream Overhead © 2014 TELNET-RI
  • 58. PLOAMd Extended Burst Length © 2014 TELNET-RI
  • 59. BWMAP SN Request © 2014 TELNET-RI La OLT solicita números de serie a las ONUs recién conectadas. Este mensaje se envía en un BWMAP con AllocID 254
  • 60. PLOAMu Serial Number ONU © 2014 TELNET-RI La ONU TELNET responde con su número de serie
  • 61. PLOAMd Assingn ONU ID © 2014 TELNET-RI A la ONT TELNET con n/s TLRI-384 se le asigna el número 0 de ONUI ID
  • 62. BWMAP Range Request © 2014 TELNET-RI Mediante un mensaje Range Request enviado en un BWMAP con AllocID 0, la OLT ordena a todas las ONU un tiempo de silencio de 125µs para que las nuevas ONU puedan responder
  • 63. PLOAMu Serial Number ONU © 2014 TELNET-RI La ONU ID 0 responde enviado su número de serie TLRI-345
  • 64. PLOAMd Ranging Time © 2014 TELNET-RI La OLT solicita a la ONU 0 que inicie un proceso de ecualización para ajustar la sincronización de acuerdo a la distancia entre OLT y ONU
  • 65. PLOAMd Assingn AllocID © 2014 TELNET-RI A través de un mensaje PLOAM a la ONU 0 se le asigna un AllocID
  • 66. PLOAMu ACK © 2014 TELNET-RI
  • 67. PLOAMd Configure PortID © 2014 TELNET-RI
  • 68. PLOAMu ACK © 2014 TELNET-RI
  • 69. PLOAMd Request Key © 2014 TELNET-RI
  • 70. PLOAMu Encryption Key © 2014 TELNET-RI
  • 71. PLOAMd Key Switching Time © 2014 TELNET-RI
  • 72. PLOAMu Encryption Key © 2014 TELNET-RI
  • 73. PLOAMu ACK © 2014 TELNET-RI
  • 74. OMCI MIB Reset © 2014 TELNET-RI
  • 75. Hacemos posible la Sociedad de la Información Gracias por su Atención www.telnet-ri.es © 2014 TELNET-RI