أولاً ، ما المشكلة التي يستخدم PON لحلها؟
● مع ظهور خدمات النطاق الترددي العالي مثل الفيديو عند الطلب والألعاب عبر الإنترنت و IPTV ، أصبح المستخدمون في حاجة ماسة إلى زيادة عرض النطاق الترددي للوصول. تزداد صعوبة طرق الوصول إلى النطاق العريض القائمة على ADSL لتلبية متطلبات المستخدم للنطاق الترددي العالي ، اثنان- طريقة نقل القدرة ، والأمن.
● نظرًا لمسافة الإرسال الطويلة ، والقدرة القوية على مقاومة التداخل والسعة الكبيرة ، فقد تم استخدام الألياف الضوئية على نطاق واسع في الشبكة الأساسية.في السنوات الأخيرة ، مع انخفاض تكلفة الجهاز البصري ، أصبحت الألياف الضوئية تدريجياً الخيار الأول لوسيلة النقل لشبكة الوصول.
● الشبكة البصرية السلبية (PON) منخفضة التكلفة نسبيًا في وضع الوصول إلى الألياف ويمكن ترقيتها بسلاسة.يفضله مشغلو الاتصالات بشكل متزايد ويعتبر حلاً مثاليًا لحل مشكلة "الميل الأخير".
ثانيًا ، تكوين PON
يتكون PON من ثلاثة أجزاء: إنهاء الخط البصري (OLT) ، ووحدة الشبكة الضوئية (ONU) ، والفاصل البصري السلبي (POS).
PON هو هيكل غير متماثل من نقطة إلى عدة نقاط (P2MP).الأدوار التي يلعبها OLT و ONU مختلفة.تعادل OLT دور السيد ، وتعادل ONU دور التابع.
ثالثًا ، مزايا PON:
● الادخار
ألياف بصرية P2P - N ؛2N جهاز الإرسال والاستقبال البصري
P2PCurb - 1 ألياف ؛2N + 2 جهاز الإرسال والاستقبال البصري ؛يتطلب مصدر طاقة محلي ؛يوفر الكثير من الألياف
P2MP (PON) - 1 ألياف ؛جهاز الإرسال والاستقبال البصري N + 1 ؛حفظ عدد كبير من الألياف الضوئية ؛عدد كبير من أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية
● موثوقة
لا تمر الإشارة عبر الجهاز الإلكتروني النشط أثناء عملية نقل PON ، مما يقلل بشكل كبير من نقطة الفشل المحتملة ؛
يعمل استخدام الأجهزة المنفعلة على تبسيط التسلسل الهرمي للشبكة ، كما يسهل الحفاظ على بنية الشبكة المسطحة وإدارتها.
● مسافة طويلة
تبلغ مسافة نقل PON من 10 إلى 20 كم ، والتي تتغلب تمامًا على تحديد المسافة بين طرق الوصول إلى Ethernet و xDSL ، وتعزز بشكل كبير مرونة نشر المكتب النهائي للمشغل.
● عرض النطاق الترددي العالي
مقارنةً بـ xDSL ، يتمتع PON بنطاق ترددي أعلى ويلبي تمامًا احتياجات خدمات البث عبر الإنترنت HDTV المستقبلية.
● المرونة
نموذج شبكة PON غير محدود ، ويمكن بناء شبكة طوبولوجيا الشجرة والنجوم بمرونة.
يعد PON مناسبًا بشكل خاص للمناسبات التي تكون فيها نقاط وصول المستخدم مبعثرة ، ويمكن للألياف الضوئية الجذعية أن ترضي وصول جميع المستخدمين إلى نقاط الوصول إلى المعلومات.
الرابع ، المعيار الرئيسي لـ PON
● GPON - GigabitPON ، معيار بروتوكول ITUG.984 ، ترقية وتوسيع APON ، باستخدام تنسيق إطار مشترك لتوفير الدعم لمجموعة متنوعة من الخدمات.أقصى معدل 2.5 جيجابت في الثانية.تتمتع GPON بمزايا في السرعة العالية والدعم لخدمات متعددة ، لكن التكنولوجيا معقدة ، والتكلفة عالية ، ونضج المنتج ليس مرتفعًا.
● EPON—— Ethernetover PON ، معيار بروتوكول IEEE802.3ah ، الذي ينقل حزم تنسيق Ethernet على شبكة PON ويمكنه دعم معدل متماثل 1.25 جيجابت في الثانية.يعتمد EPON على تقنية Ethernet والبروتوكول بسيط وفعال.بالمقارنة مع APON ، تتمتع GPON بمزايا واضحة من حيث التكلفة.
خامسا ، التقنيات الرئيسية لـ EPON
● قناة مضاعفة
يعتمد نظام EPON تقنية WDM لتحقيق نقل ثنائي الاتجاه أحادي الألياف ؛
معدل القناة 1.25 جيجابت في الثانية المنبع والمصب.
● وضع نقل EPON للوصلة الهابطة - وضع البث
● وضع إرسال الوصلة الصاعدة EPON - وضع TDMA
● بروتوكول التحكم متعدد النقاط - MPCP
على عكس بنية Ethernet P2P ، فإن PON هي بنية P2MP.تتنافس ONU على موارد قناة الوصلة الصاعدة ، وهناك حاجة إلى آلية تحكيم لتجنب تضارب بيانات الوصلة الصاعدة ولتخصيص موارد القناة بشكل صحيح.يحدد بروتوكول 802.3ah بروتوكول التحكم المقابل ، بروتوكول تحكم MAC متعدد النقاط (MPCP) ؛
يحدد lMPCP أساسًا طبقة فرعية للتحكم في MAC متعدد النقاط لتوسيع واستبدال الطبقة الفرعية للتحكم في MAC المحددة بواسطة بروتوكول 802.3.يتمتع إطار التحكم في بروتوكول MPCP بأولوية أعلى من إطار بيانات MACClient.
● تعويض المدى والتأخير
يعتمد إرسال EPON للوصلة الصاعدة وضع TDMA.يحدد OLT وقت ONU لإرسال البيانات.نظرًا لأن كل وحدة ONU مختلفة عن OLT ، فسيكون هناك فرق تأخير.إذا لم تكن هناك آلية فعالة لتعويض التأخير ، فسيستمر تعارض إرسال بيانات الوصلة الصاعدة.
تعد تعويض المدى والتأخير EPON من التقنيات الرئيسية لتعدد إرسال قناة الوصلة الصاعدة.Ø في عملية DiscoveryProcessing ، يحسب OLT قيمة RTT (RoundTrip Time) لكل وحدة ONU عن طريق قياس ONU المسجل حديثًا.
يستخدم OLT RTT لضبط وقت التفويض لكل ONU.
يمكن أن يبدأ OLT أيضًا النطاق عندما يتلقى MPCP PDU.
حساب RTT:
يحتوي إطار GATE على حقل "طابع زمني" يستخدمه ONU لتحديث سجل التوقيت المحلي.يمكن لـ OLT حساب RTT من خلال إطار REPORT المستلم لإجراء تعويض تجريبي.
● تخصيص النطاق الترددي الديناميكي (ديسيبل)
مقارنة بين الفترات الزمنية الثابتة والفترات الزمنية الديناميكية:
