Què és PON?La tecnologia d'accés de banda ampla està augmentant i està destinada a convertir-se en un camp de batalla on el fum mai es dissiparà.Actualment, el corrent domèstic continua sent la tecnologia ADSL, però cada cop més fabricants i operadors d'equips han dirigit la seva atenció a la tecnologia d'accés a la xarxa òptica.
Els preus del coure continuen augmentant, els preus del cable continuen baixant i la creixent demanda de serveis d'IPTV i videojocs està impulsant el creixement de FTTH.La bonica perspectiva de substituir el cable de coure i el cable coaxial amb cable pel cable òptic, el telèfon, la televisió per cable i el triple play de dades de banda ampla es fa evident.
Figura 1: Topologia PON
La xarxa òptica passiva PON (Passive Optical Network) és la tecnologia principal per realitzar fibra FTTH a la llar, proporcionant accés de fibra punt a multipunt, tal com es mostra a la figura 1, és l'OLT (terminal de línia òptica) i el costat de l'usuari del costat de l'oficina.La ONU (Unitat de xarxa òptica) i l'ODN (Xarxa de distribució òptica) estan compostes. Generalment, l'enllaç descendent adopta el mode de difusió TDM i l'enllaç ascendent adopta el mode TDMA (Accés múltiple per divisió temporal) per formar una topologia d'arbre punt a multipunt. .El més destacat de PON com a tecnologia d'accés òptic és "passiu".L'ODN no conté cap dispositiu electrònic actiu ni fonts d'alimentació electròniques.Tots ells es componen de components passius com els splitters, que tenen uns costos de gestió i operació baixos.
Història del desenvolupament de PON
La investigació sobre tecnologia PON es va originar l'any 1995. L'octubre de 1998, la ITU va adoptar l'estàndard de tecnologia PON basat en ATM, G, defensat per l'organització FSAN (xarxa d'accés al servei complet).983. També conegut com BPON (BroadbandPON).La velocitat és de 155 Mbps i opcionalment pot suportar 622 Mbps.
EFMA (Ethernetin the First Mile Alliance) va introduir el concepte Ethernet-PON (EPON) a finals de l'any 2000 amb una velocitat de transmissió d'1 Gbps i una capa d'enllaç basada en una simple encapsulació Ethernet.
GPON (Gigabit-CapablePON) va ser proposat per l'organització FSAN el setembre de 2002, i la ITU va adoptar l'acord G el març de 2003. 984. 1 i G. 984. 2.G. 984.1 S'especifiquen les característiques globals del sistema d'accés GPON.G.984. 2 especifica la subcapa relacionada amb la distribució física de l'ODN (Xarxa de distribució òptica) de GPON. Al juny de 2004, la ITU va tornar a passar G.984. 3, que especifica els requisits per a la capa de convergència de transmissió (TC).
Comparació de productes EPON i GPON
EPON i GPON són els dos principals membres de l'accés a la xarxa òptica, cadascun amb els seus propis mèrits, competint entre ells, complementant-se i aprenent l'un de l'altre.A continuació els compara en diversos aspectes:
Taxa
EPON proporciona un enllaç ascendent i descendent fix d'1,25 Gbps, utilitzant codificació de línia 8b/10b, i la velocitat real és d'1 Gbps.
GPON admet diversos graus de velocitat i pot suportar velocitats asimètriques d'enllaç ascendent i descendent, 2,5 Gbps o 1,25 Gbps en baixada i 1,25 Gbps o 622 Mbps.Segons la demanda real, es determinen les taxes d'enllaç ascendent i descendent i es seleccionen els mòduls òptics corresponents per augmentar la relació de preu de la velocitat del dispositiu òptic.
Aquesta conclusió: GPON és millor que EPON.
Ratio de divisió
La proporció de divisió és quantes ONU (usuaris) transporta un port OLT (oficina).
L'estàndard EPON defineix una relació de divisió d'1:32.
L'estàndard GPON defineix la relació de divisió a la següent 1:32;1:64;1:128
De fet, els sistemes tècnics EPON també poden aconseguir relacions de divisió més altes, com ara 1:64, 1:128, el protocol de control EPON pot suportar més ONU. La relació de carretera està limitada principalment per les especificacions de rendiment del mòdul òptic i la gran divisió. relació farà que el cost del mòdul òptic augmenti significativament.A més, la pèrdua d'inserció PON és de 15 a 18 dB i la gran relació de divisió redueix la distància de transmissió.Massa amplada de banda compartida per usuaris també és el cost de la gran proporció de divisió.
Aquesta conclusió: GPON proporciona selectivitat múltiple, però la consideració del cost no és òbvia.La distància física màxima que pot suportar el sistema GPON.Quan la relació de divisió òptica és d'1:16, s'ha d'admetre la distància física màxima de 20 km.Quan la relació de divisió òptica és d'1:32, s'ha d'admetre la distància física màxima de 10 km.EPON és el mateix,aquesta conclusió: igual.
QOS (Qualitat de servei)
EPON afegeix un MPCP de 64 bytes (protocol de control multipunt) a la capçalera MAC Capçalera Ethernet. MPCP controla l'accés a la topologia punt a multipunt P2MP mitjançant missatges, màquines d'estat i temporitzadors per implementar l'assignació dinàmica d'ample de banda DBA. L'MPCP implica el assignació de franges de temps de transmissió de les ONU, descobriment i unió automàtica de les ONU i notificació de congestió a capes superiors per assignar dinàmicament ample de banda. MPCP proporciona suport bàsic per a la topologia P2MP.Tanmateix, el protocol no classifica les prioritats del servei.Tots els serveis competeixen aleatòriament per l'ample de banda.GPON té un DBA més complet i excel·lents capacitats de servei de QoS.
GPON divideix el mètode d'assignació d'ample de banda del servei en quatre tipus.La prioritat més alta és fixa (fixa), assegurada, no assegurada i BestEffort.El DBA també defineix un contenidor de trànsit (T-CONT) com a unitat de planificació de trànsit d'enllaç ascendent, i cada T-CONT s'identifica amb un Alloc-ID.Cada T-CONT pot contenir un o més GEMPort-IDs. T-CONT es divideix en cinc tipus de serveis.Els diferents tipus de T-CONT tenen diferents modes d'assignació d'ample de banda, que poden satisfer diferents requisits de QoS de diferents fluxos de servei per retard, fluctuació i taxa de pèrdua de paquets. El T-CONT tipus 1 es caracteritza per una franja de temps fixa d'amplada de banda fixa, corresponent una assignació d'amplada de banda fixa (fix), adequada per a serveis sensibles al retard, com ara els serveis de veu.El tipus 2 es caracteritza per una amplada de banda fixa però una franja horària indeterminada.L'assignació d'amplada de banda garantida corresponent (assegurada) és adequada per a serveis d'ample de banda fix que no requereixen una gran fluctuació, com ara serveis de vídeo sota demanda.El tipus 3 es caracteritza per una garantia d'amplada de banda mínima i una compartició dinàmica d'ample de banda redundant, i té la restricció d'ample de banda màxim, corresponent a l'assignació d'amplada de banda no assegurada (no assegurada), adequada per a serveis amb requisits de garantia de servei i trànsit de gran ràfega.Com ara la descàrrega de negocis. El tipus 4 es caracteritza per BestEffort, sense garantia d'ample de banda, adequat per a serveis amb baixa latència i requisits de fluctuació, com ara el servei de navegació WEB.El tipus 5 és un tipus de combinació, després d'assignar ample de banda garantit i no garantit, addicional Els requisits d'amplada de banda s'assignen de la millor manera possible.
Conclusió: GPON és millor que EPON
Operar i mantenir OAM
EPON no té massa consideració per OAM, sinó que simplement defineix la indicació remota d'errors, el loopback i el monitoratge d'enllaços ONT, i és un suport opcional.
GPON defineix PLOAM (PhysicalLayerOAM) a la capa física i OMCI (ONTManagementandControlInterface) es defineix a la capa superior per dur a terme la gestió d'OAM a diversos nivells. PLOAM s'utilitza per implementar el xifratge de dades, la detecció d'estats i la supervisió d'errors.El protocol de canal OMCI s'utilitza per gestionar els serveis definits per la capa superior, inclòs el conjunt de paràmetres de funció de l'ONU, el tipus i la quantitat del servei T-CONT, els paràmetres de QoS, la informació de configuració de la sol·licitud i les estadístiques de rendiment, i notifica automàticament els esdeveniments en execució del sistema per implementar la configuració de l'OLT a l'ONT.Gestió del diagnòstic d'avaries, rendiment i seguretat.
Conclusió: GPON és millor que EPON
Encapsulació de capa d'enllaç i suport multiservei
Com es mostra a la figura 2, EPON segueix un format de dades Ethernet senzill, però afegeix un protocol de control punt a multipunt MPCP de 64 bytes a la capçalera Ethernet per implementar l'assignació d'ample de banda, l'ample de banda round-robin i el descobriment automàtic al sistema EPON.Col·locació i altres treballs.No hi ha gaire investigació sobre el suport de serveis diferents dels serveis de dades (com ara els serveis de sincronització TDM).Molts venedors d'EPON han desenvolupat alguns productes no estàndard per resoldre aquest problema, però no són ideals i és difícil complir els requisits de QoS de la classe de transportista.
Figura 2: Comparació de les piles de protocols GPON i EPON
GPON es basa en la capa de convergència de transport (TC) completament nova, que pot completar l'adaptació dels serveis de diversitat d'alt nivell.Com es mostra a la figura 2, defineix l'encapsulació ATM i l'encapsulació GFP (protocol de marc general).Podeu triar tots dos.Un és per a l'encapsulació empresarial.Atesa la popularitat actual de les aplicacions ATM, hi ha disponible un GPON que només admet l'encapsulació GFP.El dispositiu lleuger va néixer, eliminant el caixer automàtic de la pila de protocols per reduir costos.
GFP és un procediment genèric de capa d'enllaç per a múltiples serveis, definit per la ITU com a G. 7041. Es van fer un petit nombre de modificacions a GFP a GPON, i PortID es va introduir al capdavant de la trama GFP per donar suport a la multiplexació multiport.També s'introdueix una indicació de segmentació Frag (Fragment) per augmentar l'ample de banda efectiu del sistema.I només admet el mode de processament de dades per a dades de longitud variable i no és compatible amb el mode de processament de dades transparent per a blocs de dades.GPON té una potent capacitat de càrrega multiservei.La capa TC de GPON és essencialment síncrona, utilitzant 8 kHz estàndard (125μm) marcs de longitud fixa, que permeten a GPON suportar el temps d'extrem a extrem i altres serveis quasi sincrònics, especialment per donar suport directament als serveis TDM, l'anomenat NativeTDM.GPON té suport "natural" per als serveis TDM.
Aquesta conclusió: la capa TC que admet GPON per a diversos serveis és més forta que l'MPCP d'EPON.
Conclusió
EPON i GPON tenen els seus propis avantatges.GPON és millor que EPON pel que fa als indicadors de rendiment.Tanmateix, EPON té l'avantatge de temps i cost.GPON s'està posant al dia.De cara al futur mercat d'accés de banda ampla pot no ser un substitut, hauria de ser complementari.Per a requisits d'ample de banda, multiservei, alta QoS i seguretat i tecnologia ATM com a client troncal, GPON serà més adequat.Per als clients amb una sensibilitat de baix cost, QoS i requisits de seguretat, EPON s'ha convertit en el factor dominant.