Што такое PON?Тэхналогія шырокапалоснага доступу імкліва развіваецца, і ёй наканавана стаць полем бітвы, дзе дым ніколі не рассеецца.У цяперашні час айчыннай мэйнстрымам па-ранейшаму з'яўляецца тэхналогія ADSL, але ўсё больш і больш вытворцаў абсталявання і аператараў звяртаюць увагу на тэхналогію аптычнага доступу да сеткі.
Цэны на медзь працягваюць расці, цэны на кабель працягваюць зніжацца, а рост попыту на паслугі IPTV і відэагульняў спрыяе росту FTTH.Выдатная перспектыва замены меднага кабеля і праваднога кааксіяльнага кабеля аптычным кабелем, тэлефонам, кабельным тэлебачаннем і шырокапалоснай перадачай дадзеных патройнай гульні становіцца зразумелай.
Малюнак 1: Тапалогія PON
Пасіўная аптычная сетка PON (пасіўная аптычная сетка) з'яўляецца асноўнай тэхналогіяй для рэалізацыі валакна FTTH да дома, забяспечваючы доступ па оптавалакну кропка-шматкропка, як паказана на малюнку 1, гэта OLT (тэрмінал аптычнай лініі) і бок карыстальніка офісны бок.Складаюцца ONU (аптычны сеткавы блок) і ODN (аптычная размеркавальная сетка). Як правіла, сыходная лінія прымае рэжым вяшчання TDM, а ўзыходзячая - рэжым TDMA (множны доступ з часавым падзелам), каб сфармаваць тапалогію дрэва «кропка-шматкропка». .Самым вялікім адметнасцю PON як тэхналогіі аптычнага доступу з'яўляецца «пасіўны».ODN не змяшчае ніякіх актыўных электронных прылад і электронных крыніц харчавання.Усе яны складаюцца з пасіўных кампанентаў, такіх як разветвители, якія маюць нізкія выдаткі на кіраванне і эксплуатацыю.
Гісторыя развіцця PON
Даследаванне тэхналогіі PON пачалося ў 1995 г. У кастрычніку 1998 г. МСЭ прыняў стандарт тэхналогіі PON G на аснове банкаматаў, які падтрымліваецца арганізацыяй FSAN (сетка поўнага абслугоўвання доступу).983. Таксама вядомы як BPON (шырокапалосны PON).Хуткасць складае 155 Мбіт/с і можа дадаткова падтрымліваць 622 Мбіт/с.
EFMA (Ethernetin the First Mile Alliance) прадставіў канцэпцыю Ethernet-PON (EPON) у канцы 2000 года са хуткасцю перадачы 1 Гбіт/с і канальным узроўнем на аснове простай інкапсуляцыі Ethernet.
GPON (Gigabit-CapablePON) быў прапанаваны арганізацыяй FSAN у верасні 2002 г., а МСЭ прыняў пагадненне G. 984. 1 і G. 984. 2 у сакавіку 2003 г.G. 984.1 Указаны агульныя характарыстыкі сістэмы доступу GPON.G.984. 2 вызначае звязаны з фізічным размеркаваннем падузровень ODN (аптычная размеркавальная сетка) GPON. У чэрвені 2004 г. ITU зноў прыняў G.984. 3, які вызначае патрабаванні да ўзроўню канвергенцыі перадачы (TC).
Параўнанне прадуктаў EPON і GPON
EPON і GPON з'яўляюцца двума асноўнымі членамі доступу да аптычнай сеткі, кожны з якіх мае свае вартасці, канкуруючы адзін з адным, дапаўняючы адзін аднаго і вучыцца адзін у аднаго.Далей яны параўноўваюцца ў розных аспектах:
Стаўка
EPON забяспечвае фіксаваную хуткасць узыходзячай і сыходнай сувязі 1,25 Гбіт/с з выкарыстаннем лінейнага кадавання 8b/10b, а фактычная хуткасць складае 1 Гбіт/с.
GPON падтрымлівае некалькі класаў хуткасці і можа падтрымліваць асіметрычныя хуткасці ўзыходзячай і сыходнай сувязі, 2,5 Гбіт/с або 1,25 Гбіт/с уніз па плыні і 1,25 Гбіт/с або 622 Мбіт/с уверх.У адпаведнасці з фактычным попытам вызначаюцца хуткасці ўзыходзячай і сыходнай лініі сувязі, а таксама выбіраюцца адпаведныя аптычныя модулі, каб павялічыць суадносіны цаны хуткасці аптычнага прылады.
Гэтая выснова: GPON лепш, чым EPON.
Каэфіцыент падзелу
Каэфіцыент падзелу - гэта колькасць ONU (карыстальнікаў) на адным порту OLT (офіс).
Стандарт EPON вызначае каэфіцыент падзелу 1:32.
Стандарт GPON вызначае каэфіцыент падзелу 1:32;1:64;1:128
Фактычна, тэхнічныя сістэмы EPON таксама могуць дасягнуць больш высокіх каэфіцыентаў падзелу, такіх як 1:64, 1:128, пратакол кіравання EPON можа падтрымліваць больш ONU. Каэфіцыент дарогі ў асноўным абмежаваны спецыфікацыямі прадукцыйнасці аптычнага модуля і вялікім падзелам суадносіны прывядзе да значнага росту кошту аптычнага модуля.Акрамя таго, уносяцца страты PON складаюць ад 15 да 18 дБ, а вялікі каэфіцыент падзелу памяншае адлегласць перадачы.Занадта вялікая прапускная здольнасць сумеснага карыстання таксама з'яўляецца коштам вялікага каэфіцыента падзелу.
Гэтая выснова: GPON забяспечвае множную селектыўнасць, але разгляд кошту не відавочны.Максімальная фізічная адлегласць, якую можа падтрымліваць сістэма GPON.Калі аптычны каэфіцыент падзелу складае 1:16, павінна падтрымлівацца максімальная фізічная адлегласць 20 км.Калі каэфіцыент аптычнага падзелу складае 1:32, павінна падтрымлівацца максімальная фізічная адлегласць 10 км.EPON тое самае,такая выснова: роўныя.
QOS (Якасць абслугоўвання)
EPON дадае 64-байтны MPCP (шматкропкавы пратакол кіравання) у загаловак MAC Ethernet. MPCP кантралюе доступ да тапалогіі P2MP кропка-шматкропка з дапамогай паведамленняў, канчатковых аўтаматаў і таймераў для рэалізацыі дынамічнага размеркавання прапускной здольнасці DBA. MPCP уключае ў сябе размеркаванне часовых інтэрвалаў перадачы ONU, аўтаматычнае выяўленне і аб'яднанне ONU, а таксама паведамленне аб перагружанасці на больш высокія ўзроўні для дынамічнага размеркавання прапускной здольнасці. MPCP забяспечвае базавую падтрымку тапалогіі P2MP.Аднак пратакол не класіфікуе прыярытэты паслуг.Усе службы выпадковым чынам змагаюцца за прапускную здольнасць.GPON мае больш поўны DBA і выдатныя магчымасці абслугоўвання QoS.
GPON дзеліць метад размеркавання паласы прапускання службы на чатыры тыпу.Найвышэйшы прыярытэт - фіксаваны (фіксаваны), гарантаваны, негарантаваны і BestEffort.DBA далей вызначае кантэйнер трафіку (T-CONT) як адзінку планавання трафіку ўверх, і кожны T-CONT ідэнтыфікуецца Alloc-ID.Кожны T-CONT можа ўтрымліваць адзін або некалькі GEMPort-ID. T-CONT дзеліцца на пяць тыпаў паслуг.Розныя тыпы T-CONT маюць розныя рэжымы размеркавання прапускной здольнасці, якія могуць адпавядаць розным патрабаванням QoS розных патокаў абслугоўвання ў дачыненні да затрымкі, дрыгання і хуткасці страт пакетаў. T-CONT тыпу 1 характарызуецца фіксаваным часовым інтэрвалам з фіксаванай прапускной здольнасцю, які адпавядае размеркаванне з фіксаванай прапускной здольнасцю (фіксаванае), прыдатнае для адчувальных да затрымкі паслуг, такіх як галасавыя службы.Тып 2 характарызуецца фіксаванай прапускной здольнасцю, але нявызначаным часовым інтэрвалам.Адпаведнае размеркаванне гарантаванай паласы прапускання (Assured) падыходзіць для паслуг з фіксаванай паласой прапускання, якія не патрабуюць высокага дрыгацення, такіх як паслугі відэа па патрабаванні.Тып 3 характарызуецца гарантыяй мінімальнай прапускной здольнасці і дынамічным сумесным выкарыстаннем залішняй прапускной здольнасці, а таксама мае абмежаванне максімальнай прапускной здольнасці, адпаведнае размеркаванню негарантаванай паласы прапускання (Non-Assured), што падыходзіць для паслуг з патрабаваннямі гарантыі абслугоўвання і вялікім пакетным трафікам.Такія, як загрузка бізнес. Тып 4 характарызуецца BestEffort, без гарантыі паласы прапускання, падыходзіць для сэрвісаў з нізкай затрымкай і патрабаваннямі да дрыгацення, такіх як служба вэб-браўзера.Тып 5 - гэта камбінаваны тып, пасля размеркавання гарантаванай і негарантаванай прапускной здольнасці дадатковыя патрабаванні да прапускной здольнасці размяркоўваюцца як мага лепш.
Выснова: GPON лепш, чым EPON
Эксплуатацыя і абслугоўванне OAM
EPON не ўдзяляе асаблівай увагі OAM, а проста вызначае дыстанцыйную індыкацыю няспраўнасцяў ONT, зваротную замыканне па шлейфу і маніторынг спасылак, а таксама з'яўляецца дадатковай падтрымкай.
GPON вызначае PLOAM (PhysicalLayerOAM) на фізічным узроўні, а OMCI (ONTMManagementandControlInterface) вызначаецца на верхнім узроўні для кіравання OAM на некалькіх узроўнях. PLOAM выкарыстоўваецца для рэалізацыі шыфравання даных, выяўлення стану і маніторынгу памылак.Пратакол канала OMCI выкарыстоўваецца для кіравання службамі, вызначанымі верхнім узроўнем, уключаючы набор функцыянальных параметраў ONU, тып і колькасць паслугі T-CONT, параметры QoS, інфармацыю аб канфігурацыі запыту і статыстыку прадукцыйнасці, а таксама аўтаматычна паведамляць аб запушчаных падзеях сістэмы для рэалізацыі канфігурацыі OLT у ONT.Кіраванне дыягностыкай няспраўнасцяў, прадукцыйнасцю і бяспекай.
Выснова: GPON лепш, чым EPON
Інкапсуляцыя канальнага ўзроўню і падтрымка некалькіх сэрвісаў
Як паказана на малюнку 2, EPON прытрымліваецца простага фармату даных Ethernet, але дадае ў загаловак Ethernet 64-байтны пратакол кіравання кропка-шматкропка MPCP, каб рэалізаваць размеркаванне паласы прапускання, цыклічны рэжым паласы прапускання і аўтаматычнае выяўленне ў сістэме EPON.Рэйтынг і іншыя работы.Існуе не так шмат даследаванняў па падтрымцы іншых паслуг, акрамя службаў перадачы дадзеных (напрыклад, службаў сінхранізацыі TDM).Многія пастаўшчыкі EPON распрацавалі некаторыя нестандартныя прадукты для вырашэння гэтай праблемы, але яны не з'яўляюцца ідэальнымі, і ім складана адпавядаць патрабаванням QoS аператарскага класа.
Малюнак 2: Параўнанне стэкаў пратаколаў GPON і EPON
GPON заснаваны на цалкам новым узроўні транспартнай канвергенцыі (TC), які можа завяршыць адаптацыю разнастайных паслуг высокага ўзроўню.Як паказана на малюнку 2, ён вызначае інкапсуляцыю ATM і інкапсуляцыю GFP (агульны пратакол кадраў).Вы можаце выбраць абодва.Адзін прызначаны для інкапсуляцыі бізнесу.Улічваючы цяперашнюю папулярнасць прыкладанняў банкаматаў, даступны GPON, які падтрымлівае толькі інкапсуляцыю GFP.Палегчаная прылада з'явілася, выдаліўшы ATM са стэка пратаколаў, каб знізіць выдаткі.
GFP - гэта агульная працэдура канальнага ўзроўню для некалькіх сэрвісаў, вызначаная МСЭ як G. 7041. У GFP у GPON была ўнесена невялікая колькасць мадыфікацый, і PortID быў уведзены ў пачатку кадра GFP для падтрымкі шматпортавага мультыплексавання.Таксама ўведзена індыкацыя сегментацыі Frag (Фрагмент) для павелічэння эфектыўнай прапускной здольнасці сістэмы.І ён падтрымлівае толькі рэжым апрацоўкі даных для даных зменнай даўжыні і не падтрымлівае празрысты рэжым апрацоўкі даных для блокаў даных.GPON мае магутную прапускную здольнасць для некалькіх сэрвісаў.Узровень TC GPON па сутнасці сінхронны, выкарыстоўвае стандартныя 8 кГц (125μm) кадры фіксаванай даўжыні, якія дазваляюць GPON падтрымліваць скразную сінхранізацыю і іншыя квазісінхронныя паслугі, асабліва для непасрэднай падтрымкі паслуг TDM, так званага NativeTDM.GPON мае "натуральную" падтрымку паслуг TDM.
Гэтая выснова: узровень TC, які падтрымлівае GPON для мультысэрвісу, больш моцны, чым MPCP EPON.
Заключэнне
EPON і GPON маюць свае перавагі.Па паказчыках прадукцыйнасці GPON лепш, чым EPON.Тым не менш, EPON мае перавагу часу і кошту.GPON даганяе.Разгляд будучага рынку шырокапалоснага доступу можа быць не заменай, ён павінен быць дадатковым.Для паласы прапускання, мультысэрвісаў, высокіх патрабаванняў да якасці абслугоўвання і бяспекі, а таксама тэхналогіі банкаматаў у якасці магістральнага кліента GPON будзе больш прыдатным.Для кліентаў з нізкімі патрабаваннямі да адчувальнасці да кошту, QoS і бяспекі EPON стаў дамінуючым фактарам.