PASİF OPTİK AĞLAR VE WDM-PON GELİŞİMİ

1. PASİF OPTİK AĞLAR VE WDM-PON GELİŞİMİ Merve Yıldız, Özgür Can Turna, Muhammed Ali Aydın İstanbul Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü

2. İÇERİK • Neden Optik Erişim Ağları ? • Optik Erişim Ağ Çeşitleri • Pasif Optik Erişim Ağ Standartları • WDM-PON Mimarisi • Yeni Nesil Ağ Yapısı Çalışmaları AB2011 - 162

3. NEDEN OPTİK ERİŞİM AĞLARI ? • Fiber kablolar taşınabilecek veri miktarında şuan kullanılan teknolojiler bakımından en yüksek kapasiteyi sağlamaktadır. • Fiber kablolarla çok uzak mesafelere veri taşınabilmektedir. (ör: 100km) • Bakım maliyetleri elektronik sistemlere oranla daha azdır. • Diş ortam parametrelerinden az etkilenirler. AB2011 - 162

4. NEDEN OPTİK ERİŞİM AĞLARI ? • DSL SİSTEMLERİN MESAEYE GÖRE KAPASİTELERİ (Mbit / Km ) AB2011 - 162 Kaynak : wikipedia.org

5. ÜLKELERE GÖRE GENİŞBANT KULLANİCİ YOĞUNLUĞU DAĞİLİMİ AB2011 - 162 Kaynak OECD Broadband Statistic

6. OPTİK ERİŞİM AĞ ÇEŞİTLERİ • P2P (Noktadan Noktaya Bağlantılar) • Her kullanıcıya ayrı fiber hat • Yüksek kapasite • Yüksek maliyet • P2MP-Active Star(Aktif Yıldız Bağlantılar) • Aktif ara eleman var • Fiber paylaşımı • Ara elemanın bakım maliyeti yüksek • P2MP-Passive Star(Pasif Yıldız Bağlantılar) • Aktif ara eleman yerine pasif bir dağıtıcı eleman • Fiber paylaşımı • Ara elemanın bakım maliyeti düşük AB2011 - 162

7. PASİF OPTİK ERİŞİM AĞLARI • Merkezi birim (OLT), Optik ayraç, Son kullanıcı birimi (ONU) ve bunların arasındaki fiber kablolardan oluşur. • Son kullanıcı noktasında FTTC, FTTB , FTTH yapıları kullanılabilir. • Aşağı yönde veri iletimi yayım şeklinde yapılır. • Yukarı yönde veri iletimi çoklu erişim yöntemleri ile sağlanır. • Zaman Bölmeli Çoklu Erişim (TDMA) • Dalgaboyu Bölmeli Çoklu Erişim (WDMA) AB2011 - 162

8. PON STANDARTLARI • APON – BPON • Veri iletimi için ATM mekanizması kullanır. • 622Mbit/s İndirme, 155Mbit/s yüklemeye imkan verir. • EPON – GEPON – 10G EPON • Veri iletimi için Ethernet Paket yapısını baz alır. • Ethernet Paketleri bölünmeden OLT tarafından atanmış çerçeveler içerisinde iletilir. • 10GPON standartı ile 10Gbps indirme ve 10 veya 1Gbps yükleme hızlarına imkan verir. • GPON • Veri iletimi için özel bir kapsülleme mekanizması kullanır. • Standart içerisinde veri şifreleme, hat yedekleme gibi özellikleri de barındırır. • 2.488Gbs İndirme, 1.244Gbs yüklemeye imkan verir. AB2011 - 162

9. DALGA BOYU BÖLMELİ PASİF OPTİK ERİŞİM AĞLARİ (WDM-PONS) AB2011 - 162

10. WDM-PON MİMARİLERİ • Ayarlanabilir Lazer • Bölünmüş Genişbant Kaynağı • Yansıtımlı Mimari • Enjeksiyon Kilitli Fabry-Perot Lazer ile Spektral Dilimleme • Tek Kutuplu Yansıtımlı Yarıiletken Optik Yükselteç(RSOA) • Kutupsuz Yansıtımlı Yarıiletken Optik Yükselteç • Yansıtımlı Electro-Absorption Modulator (REAM) AB2011 - 162

11. WDM-PON MİMARİLERİAyarlanabilir Lazer AB2011 - 162

12. WDM-PON MİMARİLERİBÖLÜNMÜŞ GENİŞBANT KAYNAĞİ AB2011 - 162

13. WDM-PON MİMARİLERİYansitimliMİmarİler AB2011 - 162 Fabry-Perot Lazer Şeması

14. YENİ NESİL PON ÇALIŞMALARI • Temel amaç erişim mesafesini ve kullanıcı sayısını arttırmaktır. • Yüksek erişim mesafesi ve kullanıcı kapsamı sayesinde merto ağlar ortadan kaldırılması planlanmaktadır. • 100km mesafeye erişebilecek bir PON sistemi kurularak var olan erişim ve metro ağların yerini alacak bir sistem kurulması amaçlanmaktadır. • Var olan standartların erişebileceği mesafe 20km • Kullanılan ayrışma oranları BPON:16, EPON:32, GPON:64 • Daha çok kullanıcı için ayrıştırma oranının arttırılması gerekir. • Optik sinyal gücü ayrıştıkça azalmaktadır. Yüksek ayrıştırma oranlarına çıkabilmek için optik yükselteçlere ihtiyaç duyulmaktadır. • Ayrıca merkez ofisle olan mesafenin artması da optik yükselteçlerin kullanılmasını gerektirir. AB2011 - 162

15. YENİ NESİL PON ÇALIŞMALARI • Geliştirilmiş Optik Yükselteç Sistemleri • GPON Genişletme Kutusu • Yarıiletken Optik Yükselteç (SOA) • Praesodminum / Thulium Fiber Yükselteç • EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier) • Geleceğin PON sistemleri için yaygın olarak, 1530-1600nm aralığında etkin kullanılabilen EDFA yükseltecinin kullanımı tasarlanmaktadır. • EDFA kullanımı ile 10Gbps iletim hızında 100km mesafeye erişebilen PON sistemlerinin kurulabilmesi mümkün görülmüştür. AB2011 - 162

16. YENİ NESİL PON ÇALIŞMALARI • Ayrıştırma oranını ve hattın taşıma kapasitesini arttırmak için diğer düşünülen yöntemlerden biri de WDMA tekniğinin TDMA ile melez kullanımıdır. • WDMA sistemler için geliştirilen iki tip dalgaboyu bölümleme yöntemi standartlaştırılmıştır. • Coarse WDM (CWDM) – ITU-T G.694.2 • Kanal Aralığı : 20nm • Dense WDM (DWDM) – ITU-T G.694.1 • Kanal Aralığı : 0,8nm • WDMA kullanımı kapasite artışı sağlamasına rağmen maliyet arttırmaktadır. AB2011 - 162

17. SONUÇ • Geliştirilmiş PON standartları TDMA yöntemi kullanmaktadır. • Maksimum erişim mesafesi 20km ve en yüksek ayrışma miktarı 128’dir. • Yeni kurulacak sistemler için düşünülen erişim mesafesi 100km ve ayrışma oranları 1024 üzerindedir. • İstenilen değerlere erişim TDMA – WDMA’ın melez olarak kullanılması ve optik yükselteçlerin kullanımı ile mümkün görülmektedir. • İstenilen gelişmelere kapsayacak yeni standartların geliştirilmesi gerekmektedir. • Fiziksel katmandaki gelişmeler, üst katmanlarda ve güvenlik için yeni standartların geliştirilmesine ihtiyaç doğuracaktır. AB2011 - 162

18. TEŞEKKÜRLER… AB2011 - 162