إدخال تكنولوجيا EPON واختبار التحديات التي تواجهها

يتكون نظام EPON من عدة وحدات شبكة بصرية (ONU) ، ومحطة خط بصري (OLT) ، وشبكة أو أكثر من الشبكات الضوئية (انظر الشكل 1).في اتجاه الامتداد ، يتم بث الإشارة المرسلة بواسطة OLT إلى جميع وحدات ONU.8h قم بتعديل تنسيق الإطار ، وأعد تعريف الجزء الأمامي ، وأضف الوقت والتعريف المنطقي (LLID)).يحدد LLID كل وحدة ONU في نظام PON ، ويتم تحديد LLID أثناء عملية الاكتشاف.

(1) المدى

في نظام EPON ، المسافة المادية بين كل ONU و OLT في اتجاه نقل المعلومات المنبع ليست متساوية.ينص نظام EPON العام على أن أطول مسافة بين ONU ​​و OLT هي 20 كم ، وأقصر مسافة هي 0 كم.سيؤدي هذا الاختلاف في المسافة إلى اختلاف التأخير بين 0 و 200 دولار أمريكي.إذا لم تكن هناك فجوة عزل كافية ، فقد تصل الإشارات من وحدات ONU المختلفة إلى الطرف المستقبل لـ OLT في نفس الوقت ، مما يؤدي إلى تعارض إشارات المنبع.سيؤدي التعارض إلى عدد كبير من الأخطاء وفقدان المزامنة وما إلى ذلك ، مما يتسبب في فشل النظام في العمل بشكل طبيعي.باستخدام طريقة تحديد المدى ، قم أولاً بقياس المسافة المادية ، ثم اضبط جميع وحدات ONU على نفس المسافة المنطقية مثل OLT ، ثم قم بتنفيذ طريقة TDMA لتحقيق تجنب التعارض.في الوقت الحاضر ، تشمل طرق المدى المستخدمة مدى انتشار الطيف ، ونطاق خارج النطاق ، ونطاق فتح نافذة داخل النطاق.على سبيل المثال ، يتم استخدام طريقة تحديد النطاق الزمني لقياس وقت تأخير حلقة الإشارة أولاً من كل وحدة ONU إلى OLT ، ثم إدراج قيمة Td تأخير معادلة محددة لكل وحدة ONU ، بحيث يكون وقت تأخير الحلقة لجميع وحدات ONU بعد إدخال Td (قيمة تأخير حلقة التعادل المسماة Tequ) متساوية ، والنتيجة مماثلة لذلك يتم نقل كل وحدة ONU إلى نفس المسافة المنطقية مثل OLT ، ومن ثم يمكن إرسال الإطار بشكل صحيح وفقًا لتقنية TDMA دون تعارض..

(2) عملية الاكتشاف

يجد OLT أن ONU ​​في نظام PON يرسل رسائل بوابة MPCP بشكل دوري.عند تلقي رسالة البوابة ، سينتظر ONU غير المسجل وقتًا عشوائيًا (لتجنب التسجيل المتزامن لعدة وحدات ONU) ، ثم إرسال رسالة تسجيل إلى OLT.بعد التسجيل الناجح ، يقوم OLT بتعيين LLID إلى ONU.

(3) إيثرنت OAM

بعد تسجيل ONU في OLT ، تبدأ Ethernet OAM في ONU في عملية الاكتشاف وتؤسس اتصالاً بـ OLT.يتم استخدام Ethernet OAM في روابط ONU / OLT للعثور على الأخطاء البعيدة وتشغيل عمليات الاسترجاع عن بُعد واكتشاف جودة الارتباط.ومع ذلك ، يوفر Ethernet OAM الدعم لوحدات OAM PDU المخصصة ووحدات المعلومات وتقارير الوقت.يستخدم العديد من مصنعي ONU / OLT امتدادات OAM لتعيين وظائف خاصة لوحدات ONU.التطبيق النموذجي هو التحكم في عرض النطاق الترددي للمستخدمين النهائيين من خلال توسيع نموذج عرض النطاق الترددي للتكوين في ONU.هذا التطبيق غير القياسي هو مفتاح الاختبار ويصبح عقبة أمام الاتصال البيني بين ONU ​​و OLT.

(4) تدفق المصب

عندما يكون لدى OLT حركة مرور لإرسال ONU ، فإنها ستحمل معلومات LLID الخاصة بالوجهة ONU في حركة المرور.نظرًا لخصائص البث لـ PON ، سيتم بث البيانات المرسلة بواسطة OLT إلى جميع وحدات ONU.يجب أن نأخذ في الاعتبار بشكل خاص الموقف الذي تنقل فيه حركة المصب تدفقات خدمة الفيديو.نظرًا لطبيعة البث لنظام EPON ، عندما يقوم المستخدم بتخصيص برنامج فيديو ، فسيتم بثه لجميع المستخدمين ، مما يستهلك عرض النطاق الترددي كثيرًا.يدعم OLT عادةً IGMP Snooping.يمكنه التطفل على رسائل طلب الانضمام إلى IGMP وإرسال بيانات البث المتعدد إلى المستخدمين المرتبطين بهذه المجموعة بدلاً من البث لجميع المستخدمين ، مما يقلل من حركة المرور بهذه الطريقة.

(5) تدفق المنبع

يمكن لـ ONU واحد فقط إرسال حركة المرور في وقت معين.لدى ONU قوائم انتظار متعددة ذات أولوية (كل قائمة انتظار تتوافق مع مستوى جودة الخدمة. يرسل ONU رسالة تقرير إلى OLT لطلب فرصة إرسال ، توضح بالتفصيل موقف كل قائمة انتظار. يرسل OLT رسالة بوابة ردًا على ONU ، لإخبار ONU وقت بدء الإرسال التالي يجب أن يكون OLT قادرًا على إدارة متطلبات النطاق الترددي لجميع وحدات ONU ، ويجب أن يعطي الأولوية لإذن الإرسال. وفقًا لأولوية قائمة الانتظار وموازنة طلبات وحدات ONU المتعددة ، يجب أن يكون OLT قادرًا لإدارة متطلبات عرض النطاق الترددي لجميع وحدات ONU. التخصيص الديناميكي لعرض النطاق الترددي المنبع (أي خوارزمية DBA).

2.2 وفقًا للخصائص التقنية لنظام EPON ، فإن تحديات الاختبار التي يواجهها نظام EPON

(1) النظر في مقياس نظام EPON

على الرغم من أن IEEE802.3ah لا يحدد العدد الأقصى في نظام EPON ، فإن الحد الأقصى للرقم الذي يدعمه نظام EPON هو من 16 إلى 128. يتطلب كل ONU ينضم إلى نظام EPON جلسة MPCP وجلسة OAM.مع انضمام المزيد من المواقع إلى EPON ، سيزداد خطر حدوث أخطاء في النظام.على سبيل المثال ، يحتاج كل ONU إلى إعادة اكتشاف العملية وعملية تسجيل الدخول وبدء جلسة OAM.لذلك ، سيزداد وقت استرداد النظام بأكمله مع زيادة عدد وحدات ONU.

(2) مشكلة الاتصال البيني للمعدات

يتم النظر في الجوانب التالية بشكل أساسي للتواصل البيني للمعدات:

● تختلف خوارزمية النطاق الترددي الديناميكي (DBA) التي تقدمها جهات التصنيع المختلفة.

● تستخدم بعض الشركات المصنعة "العناصر التنظيمية المحددة" الخاصة بـ OAM لتعيين سلوكيات معينة.

● ما إذا كان تطوير بروتوكول MPCP متسقًا تمامًا.

● ما إذا كانت طرق قياس المسافة التي طورتها جهات تصنيع مختلفة متوافقة مع معالجة الساعة.

(3) الأخطار المخفية في نقل خدمات اللعب الثلاثي في ​​نظام EPON

نظرًا لخصائص الإرسال لـ EPON ، سيتم تقديم بعض المخاطر الخفية عند نقل خدمات اللعب الثلاثي:

● المصب يهدر الكثير من عرض النطاق الترددي: يستخدم نظام EPON وضع نقل البث في المصب: سيتلقى كل وحدة ONU كمية كبيرة من حركة المرور المرسلة إلى وحدات ONU الأخرى ، مما يؤدي إلى إهدار الكثير من عرض النطاق الترددي المتجه نحو المصب.

● التأخير في المنبع كبير نسبيًا: عندما يرسل ONU البيانات إلى OLT ، يجب أن ينتظر فرصة الإرسال المخصصة بواسطة OLT.لذلك ، يجب أن تقوم وحدة ONU بتخزين قدر كبير من حركة المرور الأولية ، مما يؤدي إلى تأخير وتذبذب وفقدان الحزمة.

3 تكنولوجيا اختبار EPON

يتضمن اختبار EPON بشكل أساسي عدة جوانب مثل اختبار التشغيل البيني واختبار البروتوكول واختبار أداء نقل النظام والتحقق من الخدمة والوظيفة.يظهر هيكل الاختبار القياسي في الشكل 2. توفر منتجات IxN2X من IXIA بطاقة اختبار EPON مخصصة ، وواجهة اختبار EPON ، ويمكنها التقاط وتحليل بروتوكولات MPCP و OAM ، ويمكنها إرسال حركة مرور EPON ، وتوفير برنامج اختبار تلقائي ، ويمكن أن تساعد المستخدمين في الاختبار خوارزميات DBA.