1.PON Einführung

(1)Was ist PON

Die PON-Technologie (Passive Optical Network) (einschließlich EPON, GPON) ist die wichtigste Implementierungstechnologie für die Entwicklung von FTTx (Fiber to the Home).Es kann Backbone-Faserressourcen und Netzwerkebenen einsparen und kann unter Langstreckenübertragungsbedingungen hohe Bandbreiten in beide Richtungen bereitstellen.Es gibt zahlreiche Arten von Zugangsdiensten, und seine Fernverwaltungsfunktionen und seine passive optische Verteilungsnetzstruktur können die Betriebs- und Wartungskosten erheblich senken und mehrere Anwendungsszenarien unterstützen.

(2) Entwicklung der PON-Technologie

Seit der Entstehung von PON hat es sich über viele Jahre weiterentwickelt und eine Reihe von Konzepten, Spezifikationen und Produktsequenzen wie APON, BPON, EPON und GPON gebildet.

APON (Geldautomat)

ATM ist ein zellbasiertes Übertragungsprotokoll.Technische Spezifikationen des PON-Systems mit 155 Mb/s, Standards der Serie ITU-TG.983;

BPON (Breitband-PON)

Der APON-Standard wurde später verstärkt, um eine Übertragungsrate von 622 Mb/s zu unterstützen, während Funktionen wie dynamische Bandbreitenzuweisung und Schutz hinzugefügt wurden.

EPON (Ethernet-PON)

GPON (GigabitPON)

(3) Glasfaserzugangstechnologie

2. EPON-Einführung

(1) Was ist EPON?

EPON (Ethernet Passive Optical Network) ist eine Art Punkt-zu-Mehrpunkt-Netzwerkstruktur, ein passives Glasfaserübertragungsverfahren, das auf einer Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Plattform und einem Zeitmultiplex-MAC-Medienzugriffskontrollverfahren TDM (Time Division Multiplexing) basiert und mehrere An Breitbandzugangstechnologie für integrierte Dienste.

Das EPON-System verwendet die WDM-Technologie, um eine bidirektionale Einzelfaserübertragung zu realisieren.

(2) Prinzip von EPON

Um die ankommenden und abgehenden Signale mehrerer Benutzerpaare auf derselben Faser zu trennen, werden die folgenden zwei Multiplextechniken verwendet.

a.Der Downstream-Datenstrom verwendet Broadcast-Technologie.

b.Der Upstream-Datenstrom übernimmt TDMA-Technologie.

(3)Das Prinzip des EPON-Downstream

a.Weisen Sie nach der eine eindeutige LLID zuONUist erfolgreich registriert.

b.Fügen Sie vor dem Start jedes Pakets eine LLID hinzu, um die letzten beiden Bytes der Ethernet-Präambel zu ersetzen.

c.Vergleichen Sie die LLID-Registrierungsliste, wenn dieOLTempfängt Daten.Wenn die ONU Daten empfängt, empfängt sie nur Frames oder Broadcast-Frames, die mit ihrer eigenen LLID übereinstimmen.

（4）Prinzip des EPON-Uplink

a.Vergleichen Sie die LLID-Registrierungsliste, bevor das OLT Daten empfängt.

b.Jede ONU sendet einen Datenrahmen in dem von der Büroausstattung einheitlich zugewiesenen Zeitschlitz.

c.Der zugewiesene Zeitschlitz kompensiert die Abstandslücke zwischen den ONUs und vermeidet Kollisionen zwischen den ONUs.

(5) Arbeitsprozess des EPON-Systems

OLT-Betrieb

a.Generieren Sie Zeitstempelmeldungen für die Systembezugszeit.

b.Weisen Sie Bandbreite über MPCP-Frames zu.3. Führen Sie Ranging-Operationen durch.

c.Steuern Sie die ONU-Registrierung.

ONU-Betrieb

a.Die ONU synchronisiert sich mit dem OLT durch den Zeitstempel des Downstream-Steuerrahmens.

b.ONU wartet auf Erkennungsrahmen.

c.ONU führt eine Erkennungsverarbeitung durch, einschließlich: Ranging, Spezifizieren von physischer ID und Bandbreite.

d.ONU wartet auf Autorisierung, ONU kann Daten nur während der autorisierten Zeit senden.

（6）Design des EPON-Netzwerkmanagementsystems

Das EPON-Netzwerkmanagementsystem ist entsprechend den Netzwerkmanagementfunktionen in vier Module unterteilt: Konfigurationsmanagement, Leistungsmanagement, Fehlermanagement und Sicherheitsmanagement.

（7）Realisierung des EPON-Netzwerkmanagementsystems

a.Die Realisierung des EPON-Netzwerkverwaltungssystems umfasst die Realisierung einer Verwaltungsstations-Netzwerkverwaltungssoftware und die Realisierung einer Agentenstationssoftware.

b.Das Netzwerkverwaltungssystem der Verwaltungsstation ist eine Kontrollinstanz, die Benutzern eine benutzerfreundliche interaktive Schnittstelle bietet und das SNMP-Protokoll verwendet, um den Agentenprozess zu verwalten.

c.Die Realisierung von SNMP in der Agentenstation umfasst hauptsächlich die Realisierung von Agentenprozesssoftware und das Design und die Organisation von MIB.

3. GPON-Einführung

（1) Was ist GPON?

GPON (Gigabit-fähiges PON Gigabit passives optisches Netzwerk)-Technologie ist der passive optische integrierte Breitbandzugangsstandard der neuesten Generation, der auf dem Standard ITU-TG.984.x (International Telecommunication Union TG.984.x) basiert, mit hoher Bandbreite, hoher Effizienz, großer Abdeckung, reichhaltiger Benutzeroberfläche und vielen anderen Vorteile werden von den meisten Betreibern als ideale Technologie zur Realisierung von Breitband- und umfassenden Transformationen von Zugangsnetzdiensten angesehen.

（2）GPON-Prinzip

GPON-Downstream-Broadcast-Übertragung

GPONS-Upstream-TDMA-Modus

Die Netzwerktopologie des passiven Glasfaserübertragungsmodus besteht hauptsächlich aus OLT (Optical Line Terminal), ODN (Optical Distribution Network) und ONU (Optical Network Unit).

ODN stellt optische Übertragungsmittel für OLT und ONU bereit.Es besteht aus einem passiven optischen Splitter und einem passiven optischen Combiner.Es ist ein passives Gerät, das OLT und ONU verbindet.

(3) GPON-Prinzip-Upstream

a.Die Übertragung der Upstream-Daten wird einheitlich vom OLT gesteuert.

b.Die ONU überträgt Benutzerdaten gemäß dem von der OLT zugewiesenen Zeitschlitz, um von der ONU erzeugte Datenübertragungskonflikte zu vermeiden.

c.Die ONU fügt Uplink-Daten in ihren eigenen Zeitschlitz gemäß dem Zeitschlitz-Zuweisungsrahmen ein, wodurch die Aufteilung der Uplink-Kanalbandbreite zwischen mehreren ONUs realisiert wird.

（4）GPON-Netzwerkmodus

GPON verwendet hauptsächlich drei Netzwerkmodi: FTTH/O, FTTB+LAN und FTTB+DSL.

a.FTTH/O ist Fiber to the Home/Büro.Nachdem die Glasfaser in den Splitter eintritt, wird sie direkt mit der Benutzer-ONU verbunden.Eine ONU wird nur von einem Benutzer mit hoher Bandbreite und hohen Kosten verwendet und richtet sich im Allgemeinen an High-End-Benutzer und kommerzielle Benutzer.

b.FTTB+LAN verwendet Glasfaser, um das Gebäude zu erreichen, und verbindet dann verschiedene Dienste mit mehreren Benutzern über eine ONU mit großer Kapazität (genannt MDU).Daher teilen sich mehrere Benutzer die Bandbreitenressourcen einer ONU, und jede Person belegt eine geringere Bandbreite und niedrigere Kosten., Im Allgemeinen für Low-End-Wohn- und Low-End-kommerzielle Benutzer.

c.FTTB+ADSL verwendet Glasfaser, um das Gebäude zu erreichen, und verwendet dann ADSL, um Dienste mit mehreren Benutzern zu verbinden, und mehrere Benutzer teilen sich eine ONU.Bandbreite, Kosten und Kundenbasis ähneln denen von FTTB+LAN.

4. GPON- und EPON-Technologievergleich

Angesichts der unterschiedlichen Eigenschaften von GPON- und EPON-Technologien kann die folgende Analyse für diese beiden Technologien vorgenommen werden.

（1）GPON unterstützt eine Vielzahl von Ratenstufen und kann asymmetrische Upstream- und Downstream-Raten unterstützen.GPON hat einen größeren Spielraum bei der Auswahl optischer Komponenten und senkt dadurch die Kosten.

（2）EPON unterstützt nur ODN-Ebenen der Klassen A und B, während GPON die Klassen A, B und C unterstützen kann, sodass GPON bis zu 128 Teilungsverhältnisse und bis zu 20 km Übertragungsentfernung unterstützen kann.

（3） Vergleichen Sie nur das Protokoll, da der EPON-Standard auf der 802.3-Systemstruktur basiert, daher ist die Protokollschichtung im Vergleich zum GPON-Standard einfacher und die Systemimplementierung einfacher.

（4） Die ITU hat bei der Formulierung des GPON-Standards viele Konzepte des APON-Standards G.983 befolgt, der vollständiger ist als der von EFM formulierte EPON-Standard.Die Bereitstellung eines hocheffizienten TC-Layer-Mechanismus wird für die ITU zu einem Schlüsselpunkt bei der Formulierung von GPON-Standards.

（5） Der GPON-Standard legt fest, dass die TC-Unterschicht zwei Kapselungsmethoden annehmen kann, ATM und GFP.Das GFP-Kapselungsverfahren eignet sich zum Übertragen von IP/PPP und anderen paketbasierten High-Level-Protokollen.