For det første, hvilket problem bruges PON til at løse?
● Med fremkomsten af tjenester med høj båndbredde, såsom video on demand, onlinespil og IPTV, har brugerne et presserende behov for at øge adgangsbåndbredden. Eksisterende ADSL-baserede bredbåndsadgangsmetoder er stadig sværere at opfylde brugernes krav til høj båndbredde, to- måde transmissionskapacitet og sikkerhed.
● På grund af den lange transmissionsafstand, stærke anti-interferensevne og stor kapacitet er den optiske fiber blevet meget brugt i backbone-netværket.I de senere år, med faldet i prisen på den optiske anordning, er den optiske fiber gradvist blevet det første valg for transmissionsmediet i adgangsnetværket.
● Passive Optical Network (PON) er relativt lavpris i fiberadgangstilstand og kan opgraderes problemfrit.Det bliver i stigende grad begunstiget af teleoperatører og anses for at være en ideel løsning til at løse "sidste mile"-problemet.
For det andet sammensætningen af PON
PON består af tre dele: en optisk linjeterminering (OLT), en optisk netværksenhed (ONU) og en passiv optisk splitter (POS).
PON er en asymmetrisk, punkt-til-multipunkt (P2MP) struktur.De roller, som OLT og ONU spiller, er forskellige.OLT svarer til rollen som Mesteren, og ONU svarer til rollen som Slaven.
For det tredje, fordelene ved PON:
● Gemmer
P2P – N optiske fibre;2N optisk transceiver
P2PCurb - 1 fiber;2N+2 optisk transceiver;kræver lokal strømforsyning;sparer mange fibre
P2MP (PON) – 1 fiber;N+1 optisk transceiver;et stort antal optiske fibre gemt;et stort antal optiske transceivere
● Pålidelig
Signalet passerer ikke gennem den aktive elektroniske enhed under PON-transmissionsprocessen, hvilket i høj grad reducerer det potentielle fejlpunkt;
Brugen af passive enheder forenkler netværkshierarkiet, og den fladtrykte netværksstruktur er lettere at vedligeholde og administrere.
● Lang distance
PON-transmissionsafstanden er 10 til 20 km, hvilket fuldstændigt overvinder begrænsningen af afstanden mellem Ethernet- og xDSL-adgangsmetoder og i høj grad øger fleksibiliteten i operatørens slutkontorinstallation.
● Høj båndbredde
Sammenlignet med xDSL har PON højere båndbredde og opfylder fuldt ud behovene for fremtidige HDTV online broadcast-tjenester.
● Fleksibel
PON-netværksmodellen er ikke begrænset, og netværket af træ- og stjernetopologi kan bygges fleksibelt.
PON er især velegnet til lejligheder, hvor brugeradgangsinformationspunkterne er spredte, og en trunk-optisk fiber kan tilfredsstille alle brugeres adgang til adgangsinformationspunkter.
For det fjerde, den vigtigste standard for PON
● GPON – GigabitPON, ITUG.984 protokolstandard, opgradering og udvidelse af APON, der bruger et fælles rammeformat til at yde support til en række tjenester.Den maksimale hastighed er 2,5 Gbps.GPON har fordele i høj hastighed og understøttelse af flere tjenester, men teknologien er kompleks, omkostningerne er høje, og produktets modenhed er ikke høj.
● EPON——Ethernetover PON, IEEE802.3ah protokolstandard, som transmitterer Ethernet-formatpakker på PON-netværket og kan understøtte 1,25 Gbps symmetrisk hastighed.EPON er baseret på Ethernet-teknologi, og protokollen er enkel og effektiv.Sammenlignet med APON har GPON indlysende fordele med hensyn til omkostninger.
For det femte, nøgleteknologier fra EPON
● Kanalmultipleksing
EPON-systemet anvender WDM-teknologi til at realisere enkeltfiber tovejs transmission;
Kanalhastigheden er 1,25 Gbps upstream og downstream.
● EPON downlink transmissionstilstand – broadcast-tilstand
● EPON uplink-transmissionstilstand – TDMA-tilstand
● Multipoint Control Protocol – MPCP
I modsætning til Ethernet P2P-arkitekturen er PON en P2MP-arkitektur.ONU'en konkurrerer om uplink-kanalressourcer, og en voldgiftsmekanisme er nødvendig for at undgå uplink-datakollisioner og for at allokere kanalressourcer korrekt.802.3ah-protokollen specificerer den tilsvarende kontrolprotokol, Multi-point MAC Control Protocol (MPCP);
lMPCP definerer hovedsageligt et Multi-point MAC Control-underlag til at udvide og erstatte MAC Control-underlaget defineret af 802.3-protokollen.MPCP-protokollens kontrolramme har en højere prioritet end MACClient-datarammen.
● Rangerings- og forsinkelseskompensation
EPON uplink-transmissionen anvender TDMA-tilstanden.OLT bestemmer tidspunktet for ONU'en til at sende data.Da hver ONU er forskellig fra OLT, vil der være en forsinkelsesforskel.Hvis der ikke er nogen effektiv forsinkelseskompensationsmekanisme, vil uplink-datatransmissionskonflikten stadig forekomme.
EPON-rækkevidde og forsinkelseskompensation er nøgleteknologierne til uplink-kanalmultipleksing.Ø I DiscoveryProcessing-processen beregner OLT RTT-værdien (RoundTrip Time) for hver ONU ved at måle den nyligt registrerede ONU.
OLT'en bruger RTT til at justere autorisationstiden for hver ONU.
OLT'en kan også starte afstandsmåling, når den modtager en MPCP PDU.
RTT-beregning:
GATE-rammen indeholder et "tidsstempel"-felt, som ONU'en bruger til at opdatere det lokale tidsregister.OLT kan beregne RTT gennem den modtagne REPORT-ramme for at udføre eksperimentel kompensation.
● Dynamic Bandwidth Allocation (DBA)
Sammenligning af faste og dynamiske tidsintervaller:
