PASIF OPTIK ERISIM AGLARININ GELISIMI

1
PASIF OPTIK ERISIM AGLARININ GELISIMI

• Özgür Can TURNA, M.Ali AYDIN, A.Halim ZAIM
• Istanbul Üniversitesi
• Bilgisayar Mühendisligi Bölümü

2
IÇERIK

• Neden Optik Erisim Aglari ?
• Optik Erisim Ag Çesitleri
• Optik Erisim Ag Çesitlerinin Karsilastirilmasi
• Pasif Optik Erisim Aglari
• PON Standartlari
• Yeni Nesil PON Çalismalari
• Sonuç

3
NEDEN OPTIK ERISIM AGLARI ?

• Fiber kablolar tasinabilecek veri miktarinda suan
  kullanilan teknolojiler bakimindan en yüksek
  kapasiteyi saglamaktadir.
• Fiber kablolarla çok uzak mesafelere veri
  tasinabilmektedir. (ör 100km)
• Bakim maliyetleri elektronik sistemlere oranla
  daha azdir.
• Dis ortam parametrelerinden az etkilenirler.

4
NEDEN OPTIK ERISIM AGLARI ?

• DSL SISTEMLERIN MESAEYE GÖRE KAPASITELERI (Mbit /
  Km )

Kaynak wikipedia.org
5
ÜLKELERE GÖRE GENISBANT KULLANICI DAGILIMI
Kaynak OECD Broadband Statistic
6
TEKNOLOJILERE GÖRE DAGILIM
7
OPTIK ERISIM AG ÇESITLERI

• Noktadan Noktaya Aglar
• Aktif Optik Erisim Aglari
• Pasif Optik Erisim Aglari

8
NOKTADAN NOKTAYA AGLAR

• Her kullanici merkez ofise ayri hatlarla
  baglanmaktadir.
• Kullanicilara yüksek kapasite sunulabilir.
• Merkez ofisteki sonlandirici için çok girisli bir
  yapi gerektirir ve bu da maliyeti arttirir.
• Her kullanici için dösenecek ayri fiber için de
  gerekli yapi maliyeti yüksektir.

9
AKTIF OPTIK ERISIM AGLARI

• Yildiz bir topoloji kullanir
• Elektronik olarak aktif (güç gerektiren ) ara
  eleman kullanir
• Ara eleman ek bakim maliyeti gerektirir

10
PASIF OPTIK ERISIM AGLARI

• Yildiz bir topoloji kullanir
• Ara bölümlerde pasif optik elemanlara sahiptir
• Yapim ve bakim maliyetlerini düsürür

11
OPTIK ERISIM AGLARININ MALIYET KARSILASTIRMASI

• N merkez ofise baglanacak kullanici sayisini
  belirler (N2 gt N1 )
• Noktadan noktaya (P2P) sistemlerin maliyetleri
  mesafe arttikça noktadan çok noktaya (P2MP)
  sistemlere göre daha hizli artmaktadir.

12
PASIF OPTIK ERISIM AGLARI

• Merkezi birim (OLT), Optik ayraç, Son kullanici
  birimi (ONU) ve bunlarin arasindaki fiber
  kablolardan olusur.
• Son kullanici noktasinda FTTC, FTTB , FTTH
  yapilari kullanilabilir.
• Asagi yönde veri iletimi yayim seklinde yapilir.
• Yukari yönde veri iletimi çoklu erisim yöntemleri
  ile saglanir.
• Zaman Bölmeli Çoklu Erisim (TDMA)
• Dalgaboyu Bölmeli Çoklu Erisim (WDMA)

13
PON STANDARTLARI

• APON BPON
• EPON GEPON 10G EPON
• GPON
• Yeni Nesil PON (NGPON)

14
APON - BPON

• ITU-Tnin G.983 standardi altinda yayimladigi ilk
  PON standardidir.
• Zaman Bölmeli Çoklu Erisim (TDMA) kullanir.
• Veri iletimi için ATM mekanizmasi kullanir.
• Asagi yönde 622Mbit/s iletim saglar.
• Yukari yönde 155Mbit/s iletim saglar.
• Azami bölünme sayisi 32 dir.
• Azami erisim mesafesi 20kmdir.
• Single Mod Fiber kullanir.
• Asagi yönde 1.5nm dalgaboyu bandini kullanir.
• Yukari yönde 1.3nm dalgaboyu bandini kullanir.
• G983.3 standardinda WDM ile TV yayininin da PON
  sisteminin kullandigi fiber üzerinden tasinmasi
  standartlastirilmistir.

15
EPON GEPON 10G EPON

• EPON standardi IEEE 802.3ah EFM (Ethernet in the
  First Mile) grubu tarafindan gelistirilmistir.
• TDMA kullanir.
• Veri iletiminde Ethernet paketleri kullanir.
• Asagi ve yukari yönde veri tasimasi esit
  uzunluklu çerçevelerle saglanir.
• Her çerçeve ONUlara ait zaman slotlarindan
  olusur.
• Gönderilen Ethernet paketleri parçalanamaz.
• Asagi yönde 1.5nm ve yukari yönde 1.3nm dalgaboyu
  bandini kullanir.
• GEPON standardinin gelistirilmesi ile her iki
  yönde 1.25Gbit/s veri iletimine olanak saglar.
• IEEE 802.3av altinda 10Gbps asagi akis 1Gbps
  yukari akisi olanakli kilacak 10G-EPON standardi
  gelistirilmistir.

16
GPON

• ITU-T G.984 altinda gelistirilmis standarttir.
• BPON standardinin takipçisidir.
• Asagi yönde 2.488Gbs, yukari yönde de 1.244Gbs
  veri iletimi saglar.
• Optik ayraçtaki bölme orani 164 dür. 1128i
  destekler.
• ATM hücreleri yerine 125µslik çerçeveleme
  yöntemi kullanmaktadir.
• Ethernet ve ATM formatlarinda çalisabilmektedir.
• SLA (Service Layer Agrement) yöntemi ile OLT ve
  ONUlar arasindaki servis kalitesi ihtiyacini
  düzeler.
• Fiber hatlarin çogullanarak hat kesilmesi
  durumunda sistemin çalismasi için gerekli yapilar
  da standarda tanimlanmistir. Kullanimi isletici
  firmaya birakilmistir.

17
Yeni Nesil PON (NGPON)

• FSAN (Full Service Access Network) NGA (Next
  Generation Access ) grubu GPON standardi
  üzerinden yeni nesil optik erisim agi standardi
  gelistirmeye çalismaktadir.
• Yeni nesil erisim agi standardi için birçok
  mimari ve teknolojik gelismeleri incelemektedir.
  (WDM kullanimi, 10Gbps iletim, Optik yükselteçler
  v.b.).
• Gelistirilecek yeni standardin su an kullanimda
  olan GPON ve GEPON sistemlerle uyumlu olmasi
  gerekmektedir.

18
YENI NESIL PON ÇALISMALARI

• Temel amaç erisim mesafesini ve kullanici
  sayisini arttirmaktir.
• Yüksek erisim mesafesi ve kullanici kapsami
  sayesinde merto aglar ortadan kaldirilmasi
  planlanmaktadir.
• 100km mesafeye erisebilecek bir PON sistemi
  kurularak var olan erisim ve metro aglarin yerini
  alacak bir sistem kurulmasi amaçlanmaktadir.
• Var olan standartlarin erisebilecegi mesafe 20km
• Kullanilan ayrisma oranlari BPON16, EPON32,
  GPON64
• Daha çok kullanici için ayristirma oraninin
  arttirilmasi gerekir.
• Optik sinyal gücü ayristikça azalmaktadir.
  Yüksek ayristirma oranlarina çikabilmek için
  optik yükselteçlere ihtiyaç duyulmaktadir.
• Ayrica merkez ofisle olan mesafenin artmasi da
  optik yükselteçlerin kullanilmasini gerektirir.

19
YENI NESIL PON ÇALISMALARI

• Gelistirilmis Optik Yükselteç Sistemleri
• GPON Genisletme Kutusu
• Yariiletken Optik Yükselteç (SOA)
• Praesodminum / Thulium Fiber Yükselteç
• EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier)
• Gelecegin PON sistemleri için yaygin olarak,
  1530-1600nm araliginda etkin kullanilabilen EDFA
  yükseltecinin kullanimi tasarlanmaktadir.
• EDFA kullanimi ile 10Gbps iletim hizinda 100km
  mesafeye erisebilen PON sistemlerinin
  kurulabilmesi mümkün görülmüstür.

20
YENI NESIL PON ÇALISMALARI

• Ayristirma oranini ve hattin tasima kapasitesini
  arttirmak için diger düsünülen yöntemlerden biri
  de WDMA tekniginin TDMA ile melez kullanimidir.
• WDMA sistemler için gelistirilen iki tip
  dalgaboyu bölümleme yöntemi standartlastirilmistir
  .
• Coarse WDM (CWDM) ITU-T G.694.2
• Kanal Araligi 20nm
• Dense WDM (DWDM) ITU-T G.694.1
• Kanal Araligi 0,8nm
• WDMA kullanimi kapasite artisi saglamasina ragmen
  maliyet arttirmaktadir.
• Colorless ONU kullanimi

21
PLANET Super PON

• Çalismalarinda FTTH yapinin FTTC yapisina kiyasla
  daha uygun oldugunu bulmuslardir.
• 100km mesafede 2048 ayristirma ile hizmet
  verebilecek bir PON sistemi kurmayi amaçlamistir.
  
• Bunun için BPON standardinin 32 olan ayristirma
  miktarini 1024e çikarmayi ve erisilebilen azami
  mesafeyi 20kmden 100kmye çikarmayi
  planlamaktadir.
• Ayristirma ve mesafe artisi için optik
  yükselteçler kullanmaktadir.

22
PLANET Super PON

• SuperPONun genel mimarisi

23
PIEMAN

• www.ist-pieman.org
• Erisim aglari ile metro aglari birlestirmeyi
  planlamaktadir. Bu sayede ag üzerindeki optik
  elektronik dönüsüm miktari azaltilmis olacak.
• Sistemin Özellikleri
• Her kullaniciya her iki yönde 10Gbps erisim
  imkâni saglanacak.
• Her 10Gbpslik dalga boyu için 512 ayri
  kullaniciya hizmet verilebilecek.
• DWDM teknolojisinden faydalanarak arka plan
  aginda her biri 10Gbps tasima kapasitesine sahip
  32 dalga boyunda veri iletimi yapilabilecek.
• Optik yükselteçler kullanilarak optik-elektronik
  dönüsüm olmaksizin 100km mesafeye kadar hizmet
  verilecek.

24
PIEMAN
25
SONUÇ

• Gelistirilmis PON standartlari TDMA yöntemi
  kullanmaktadir.
• Maksimum erisim mesafesi 20km ve en yüksek
  ayrisma miktari 128dir.
• Yeni kurulacak sistemler için düsünülen erisim
  mesafesi 100km ve ayrisma oranlari 1024
  üzerindedir.
• Istenilen degerlere erisim TDMA WDMAin melez
  olarak kullanilmasi ve optik yükselteçlerin
  kullanimi ile mümkün görülmektedir.
• Istenilen gelismelere kapsayacak yeni
  standartlarin gelistirilmesi gerekmektedir.
• Fiziksel katmandaki gelismeler, üst katmanlarda
  ve güvenlik için yeni standartlarin
  gelistirilmesine ihtiyaç doguracaktir.

26

• TESEKKÜRLER