Какво е PON?Технологията за широколентов достъп нараства и е предназначена да се превърне в бойно поле, където димът никога няма да се разсее.Понастоящем основната местна технология все още е ADSL технологията, но все повече и повече производители на оборудване и оператори насочват вниманието си към технологията за достъп до оптична мрежа.
Цените на медта продължават да се покачват, цените на кабелите продължават да падат, а нарастващото търсене на услуги за IPTV и видеоигри стимулира растежа на FTTH.Красивата перспектива за замяна на медния кабел и кабелния коаксиален кабел с оптичния кабел, телефона, кабелната телевизия и тройната игра на широколентови данни става ясна.
Фигура 1: PON топология
PON (Пасивна оптична мрежа) пасивната оптична мрежа е основната технология за реализиране на FTTH влакна към дома, осигуряваща достъп от влакна от точка до много точки, както е показано на фигура 1, това е OLT (терминал за оптична линия) и потребителската страна на офис страна.ONU (Оптична мрежова единица) и ODN (Оптична разпределителна мрежа) са съставени. Обикновено връзката надолу приема режима на излъчване TDM, а връзката нагоре приема режима TDMA (Множествен достъп с разделяне на времето), за да формира топология на дърво от точка до много точки .Най-големият акцент на PON като технология за оптичен достъп е „пасивен“.ODN не съдържа активни електронни устройства и електронни захранвания.Всички те са съставени от пасивни компоненти като сплитери, които имат ниски разходи за управление и експлоатация.
История на развитието на PON
Изследването на технологията PON започва през 1995 г. През октомври 1998 г. ITU прие базирания на ATM стандарт за технология PON, G, застъпен от организацията FSAN (мрежа за пълен достъп до услуги).983. Известен също като BPON (BroadbandPON).Скоростта е 155Mbps и по избор може да поддържа 622Mbps.
EFMA (Ethernetin the First Mile Alliance) въведе концепцията за Ethernet-PON (EPON) в края на 2000 г. със скорост на предаване от 1 Gbps и слой за връзка, базиран на просто Ethernet капсулиране.
GPON (Gigabit-CapablePON) беше предложен от организацията FSAN през септември 2002 г., а ITU прие G през март 2003 г. 984. 1 и G. 984. 2 споразумение.G. 984.1 Общите характеристики на системата за достъп GPON са определени.G.984. 2 определя свързания с физическото разпространение подслой на ODN (оптична разпределителна мрежа) на GPON. През юни 2004 г. ITU отново премина G.984. 3, който определя изискванията за слоя за конвергенция на предаване (TC).
Сравнение на EPON и GPON продукти
EPON и GPON са двата основни члена на оптичния мрежов достъп, всеки със своите предимства, конкуриращи се помежду си, допълвайки се и учейки се един от друг.Следното ги сравнява в различни аспекти:
Оценете
EPON осигурява фиксирана връзка нагоре и надолу от 1,25 Gbps, използвайки 8b/10b линейно кодиране, а действителната скорост е 1 Gbps.
GPON поддържа множество степени на скорост и може да поддържа асиметрични скорости на връзката нагоре и надолу, 2,5 Gbps или 1,25 Gbps надолу по веригата и 1,25 Gbps или 622 Mbps връзка нагоре.Според действителното търсене се определят скоростите на връзката нагоре и надолу и се избират съответните оптични модули, за да се увеличи съотношението цена на скоростта на оптичното устройство.
Това заключение: GPON е по-добър от EPON.
Съотношение на разделяне
Коефициентът на разделяне е колко ONU (потребители) се носят от един OLT порт (офис).
Стандартът EPON определя съотношение на разделяне 1:32.
Стандартът GPON определя съотношението на разделяне на следното 1:32;1:64;1:128
Всъщност техническите EPON системи могат също да постигнат по-високи съотношения на разделяне, като 1:64, 1:128, протоколът за управление на EPON може да поддържа повече ONU. Съотношението на пътя е ограничено главно от спецификациите за производителност на оптичния модул и голямото разделяне съотношението ще доведе до значително повишаване на цената на оптичния модул.В допълнение, загубата при вмъкване на PON е 15 до 18 dB, а голямото съотношение на разделяне намалява разстоянието на предаване.Твърде много честотна лента за споделяне на потребители също е цената на голямото съотношение на разделяне.
Това заключение: GPON осигурява множествена селективност, но съображението за разходите не е очевидно.Максималното физическо разстояние, което GPON системата може да поддържа.Когато оптичното съотношение на разделяне е 1:16, трябва да се поддържа максимално физическо разстояние от 20 км.Когато оптичното съотношение на разделяне е 1:32, трябва да се поддържа максимално физическо разстояние от 10 км.EPON е същото,това заключение: равно.
QOS (Качество на услугата)
EPON добавя 64-байтов MPCP (многоточков контролен протокол) към MAC заглавката Ethernet заглавка. MPCP контролира достъпа до P2MP топология от точка до много точки чрез съобщения, държавни машини и таймери за прилагане на DBA динамично разпределение на честотната лента. MPCP включва разпределяне на времеви интервали за предаване на ONU, автоматично откриване и свързване на ONU и докладване на задръстванията към по-високи слоеве за динамично разпределяне на честотната лента. MPCP осигурява основна поддръжка за топологията P2MP.Протоколът обаче не класифицира приоритетите на услугата.Всички услуги произволно се конкурират за честотна лента.GPON има по-пълен DBA и отлични възможности за QoS услуга.
GPON разделя метода за разпределяне на честотната лента на услугата на четири типа.Най-високият приоритет е фиксиран (Fixed), Assured, Non-Assured и BestEffort.DBA допълнително дефинира контейнер за трафик (T-CONT) като единица за планиране на трафика нагоре и всеки T-CONT се идентифицира чрез Alloc-ID.Всеки T-CONT може да съдържа един или повече GEMPort-ID. T-CONT е разделен на пет вида услуги.Различните типове T-CONT имат различни режими на разпределение на честотната лента, които могат да отговорят на различни изисквания за QoS на различни потоци на услуги за забавяне, трептене и скорост на загуба на пакети. T-CONT Тип 1 се характеризира с фиксиран времеви слот с фиксирана честотна лента, съответстващ на разпределение с фиксирана честотна лента (Fixed), подходящо за чувствителни към забавяне услуги, като гласови услуги.Тип 2 се характеризира с фиксирана честотна лента, но неопределен времеви интервал.Съответното разпределение на гарантирана честотна лента (Assured) е подходящо за услуги с фиксирана честотна лента, които не изискват голямо трептене, като услуги за видео по заявка.Тип 3 се характеризира с гаранция за минимална честотна лента и динамично споделяне на излишна честотна лента и има ограничение за максимална честотна лента, съответстваща на разпределение на негарантирана честотна лента (Non-Assured), подходящо за услуги с изисквания за гаранция на услугата и голям пакетен трафик.Като изтегляне на бизнес. Тип 4 се характеризира с BestEffort, без гаранция за честотна лента, подходящ за услуги с ниска латентност и изисквания за трептене, като услуга за уеб сърфиране.Тип 5 е комбиниран тип, след разпределяне на гарантирана и негарантирана честотна лента, допълнителните изисквания за честотна лента се разпределят възможно най-добре.
Заключение: GPON е по-добър от EPON
Експлоатирайте и поддържайте OAM
EPON не обръща особено внимание на OAM, а просто дефинира ONT дистанционна индикация за грешка, loopback и мониторинг на връзката и е незадължителна поддръжка.
GPON дефинира PLOAM (PhysicalLayerOAM) на физическия слой, а OMCI (ONTMManagementandControlInterface) е дефиниран на горния слой за извършване на управление на OAM на множество нива. PLOAM се използва за прилагане на криптиране на данни, откриване на състояние и наблюдение на грешки.Каналният протокол OMCI се използва за управление на услугите, дефинирани от горния слой, включително набора от функционални параметри на ONU, вида и количеството на услугата T-CONT, параметрите на QoS, информацията за конфигурацията на заявката и статистиката за производителността, и автоматично уведомява текущите събития на системата, за да приложи конфигурацията на OLT към ONT.Управление на диагностика на грешки, производителност и безопасност.
Заключение: GPON е по-добър от EPON
Капсулиране на слоя на връзката и поддръжка на множество услуги
Както е показано на Фигура 2, EPON следва прост Ethernet формат на данни, но добавя 64-байтов MPCP контролен протокол от точка към много точки към Ethernet заглавката, за да реализира разпределение на честотната лента, кръгова честотна лента и автоматично откриване в системата EPON.Диапазон и друга работа.Няма много изследвания относно поддръжката на услуги, различни от услуги за данни (като TDM услуги за синхронизация).Много доставчици на EPON са разработили някои нестандартни продукти за решаване на този проблем, но те не са идеални и е трудно да се изпълнят изискванията за QoS на операторския клас.
Фигура 2: Сравнение на стекове протоколи GPON и EPON
GPON се основава на изцяло новия слой за транспортна конвергенция (TC), който може да завърши адаптирането на услугите за разнообразие на високо ниво.Както е показано на Фигура 2, той дефинира ATM капсулиране и GFP капсулиране (общ протокол за кадриране).Можете да изберете и двете.Единият е за бизнес капсулиране.С оглед на текущата популярност на ATM приложенията е наличен GPON, който поддържа само GFP капсулиране.Устройството Lite се появи, като премахна ATM от стека на протоколите, за да намали разходите.
GFP е генерична процедура за слой на връзката за множество услуги, дефинирана от ITU като G. 7041. Бяха направени малък брой модификации на GFP в GPON и PortID беше въведен в началото на GFP рамката, за да поддържа мултиплексиране с много портове.Въведена е също така индикация за сегментиране на Frag (фрагмент), за да се увеличи ефективната честотна лента на системата.И поддържа само режима на обработка на данни за данни с променлива дължина и не поддържа режима на прозрачна обработка на данни за блокове от данни.GPON има мощен капацитет за пренасяне на много услуги.TC слоят на GPON е по същество синхронен, използвайки стандартни 8 kHz (125μm) кадри с фиксирана дължина, което позволява на GPON да поддържа тайминг от край до край и други квази-синхронни услуги, особено за директно поддържащи TDM услуги, така наречените NativeTDM.GPON има „естествена“ поддръжка за TDM услуги.
Това заключение: TC слоят, поддържащ GPON за мулти-услуги, е по-силен от MPCP на EPON.
Заключение
EPON и GPON имат своите предимства.GPON е по-добър от EPON по отношение на показателите за ефективност.EPON обаче има предимството на времето и разходите.GPON наваксва.Очакването на бъдещия пазар за широколентов достъп може да не е заместител, той трябва да бъде допълващ.За широчина на честотната лента, мулти-услуги, високи изисквания за QoS и сигурност и ATM технология като основен клиент, GPON ще бъде по-подходящ.За клиенти с ниска чувствителност на разходите, QoS и изисквания за сигурност, EPON се превърна в доминиращ фактор.