Πρώτον, ποιο πρόβλημα χρησιμοποιείται για την επίλυση του PON;
● Με την εμφάνιση υπηρεσιών υψηλού εύρους ζώνης όπως βίντεο κατά παραγγελία, διαδικτυακά παιχνίδια και IPTV, οι χρήστες χρειάζονται επειγόντως αύξηση του εύρους ζώνης πρόσβασης. Οι υπάρχουσες μέθοδοι ευρυζωνικής πρόσβασης που βασίζονται σε ADSL είναι όλο και πιο δύσκολο να καλύψουν τις απαιτήσεις των χρηστών για υψηλό εύρος ζώνης. ικανότητα μετάδοσης και ασφάλεια.
● Λόγω της μεγάλης απόστασης μετάδοσης, της ισχυρής ικανότητας κατά των παρεμβολών και της μεγάλης χωρητικότητας, η οπτική ίνα έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στο δίκτυο κορμού.Τα τελευταία χρόνια, με τη μείωση του κόστους της οπτικής συσκευής, η οπτική ίνα έγινε σταδιακά η πρώτη επιλογή για το μέσο μετάδοσης του δικτύου πρόσβασης.
● Το παθητικό οπτικό δίκτυο (PON) έχει σχετικά χαμηλό κόστος στη λειτουργία πρόσβασης οπτικών ινών και μπορεί να αναβαθμιστεί ομαλά.Ευνοείται όλο και περισσότερο από τους τηλεπικοινωνιακούς φορείς και θεωρείται ιδανική λύση για την επίλυση του προβλήματος του «τελευταίου μιλίου».
Δεύτερον, η σύνθεση του ΠΟΝ
Το PON αποτελείται από τρία μέρη: έναν τερματισμό οπτικής γραμμής (OLT), μια μονάδα οπτικού δικτύου (ONU) και έναν παθητικό οπτικό διαχωριστή (POS).
Το PON είναι μια ασύμμετρη δομή από σημείο σε πολλαπλό σημείο (P2MP).Οι ρόλοι που παίζουν το OLT και το ONU είναι διαφορετικοί.Το OLT είναι ισοδύναμο με το ρόλο του Master και το ONU είναι ισοδύναμο με το ρόλο του Slave.
Τρίτον, τα πλεονεκτήματα του PON:
● Αποθήκευση
P2P – N οπτικές ίνες.Οπτικός πομποδέκτης 2Ν
P2PCurb – 1 ίνα;2N+2 οπτικός πομποδέκτης;απαιτεί τοπική παροχή ρεύματος.εξοικονομεί πολλές φυτικές ίνες
P2MP (PON) – 1 ίνα.N+1 οπτικός πομποδέκτης;εξοικονομήθηκε μεγάλος αριθμός οπτικών ινών.ένας μεγάλος αριθμός οπτικών πομποδεκτών
● Αξιόπιστο
Το σήμα δεν διέρχεται από την ενεργή ηλεκτρονική συσκευή κατά τη διάρκεια της διαδικασίας μετάδοσης PON, μειώνοντας σημαντικά το πιθανό σημείο αστοχίας.
Η χρήση παθητικών συσκευών απλοποιεί την ιεραρχία του δικτύου και η ισοπεδωμένη δομή δικτύου είναι ευκολότερη στη συντήρηση και τη διαχείριση.
● Μεγάλη απόσταση
Η απόσταση μετάδοσης PON είναι 10 έως 20 km, γεγονός που ξεπερνά πλήρως τον περιορισμό της απόστασης μεταξύ των μεθόδων πρόσβασης Ethernet και xDSL και ενισχύει σημαντικά την ευελιξία της ανάπτυξης του τελικού γραφείου του χειριστή.
● Υψηλό εύρος ζώνης
Σε σύγκριση με το xDSL, το PON έχει υψηλότερο εύρος ζώνης και ανταποκρίνεται πλήρως στις ανάγκες των μελλοντικών διαδικτυακών υπηρεσιών εκπομπής HDTV.
● Ευέλικτο
Το μοντέλο δικτύωσης PON δεν είναι περιορισμένο και το δίκτυο τοπολογίας δέντρων και αστεριών μπορεί να κατασκευαστεί με ευελιξία.
Το PON είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για περιπτώσεις όπου τα σημεία πληροφοριών πρόσβασης χρήστη είναι διάσπαρτα και μια οπτική ίνα κορμού μπορεί να ικανοποιήσει την πρόσβαση όλων των χρηστών στα σημεία πρόσβασης πληροφοριών.
Τέταρτον, το κύριο πρότυπο του PON
● GPON – GigabitPON, πρότυπο πρωτοκόλλου ITUG.984, αναβάθμιση και επέκταση του APON, χρησιμοποιώντας μια κοινή μορφή πλαισίου για την παροχή υποστήριξης για μια ποικιλία υπηρεσιών.Η μέγιστη ταχύτητα είναι 2,5 Gbps.Το GPON έχει πλεονεκτήματα σε υψηλή ταχύτητα και υποστήριξη πολλαπλών υπηρεσιών, αλλά η τεχνολογία είναι πολύπλοκη, το κόστος είναι υψηλό και η ωριμότητα του προϊόντος δεν είναι υψηλή.
● EPON——Πρότυπο πρωτοκόλλου Ethernetover PON, IEEE802.3ah, το οποίο μεταδίδει πακέτα μορφής Ethernet στο δίκτυο PON και μπορεί να υποστηρίξει συμμετρικό ρυθμό 1,25 Gbps.Το EPON βασίζεται στην τεχνολογία Ethernet και το πρωτόκολλο είναι απλό και αποτελεσματικό.Σε σύγκριση με το APON, το GPON έχει προφανή πλεονεκτήματα όσον αφορά το κόστος.
Πέμπτο, Βασικές τεχνολογίες της ΕΠΟΝ
● Πολυπλεξία καναλιών
Το σύστημα EPON υιοθετεί την τεχνολογία WDM για την πραγματοποίηση αμφίδρομης μετάδοσης μιας ίνας.
Ο ρυθμός καναλιού είναι 1,25 Gbps upstream και downstream.
● Λειτουργία μετάδοσης κατερχόμενης ζεύξης EPON – λειτουργία εκπομπής
● Λειτουργία μετάδοσης ανερχόμενης ζεύξης EPON – Λειτουργία TDMA
● Πρωτόκολλο ελέγχου πολλαπλών σημείων – MPCP
Σε αντίθεση με την αρχιτεκτονική Ethernet P2P, το PON είναι μια αρχιτεκτονική P2MP.Το ONU ανταγωνίζεται για πόρους καναλιού ανερχόμενης ζεύξης και απαιτείται μηχανισμός διαιτησίας για την αποφυγή συγκρούσεων δεδομένων ανερχόμενης ζεύξης και για τη σωστή κατανομή των πόρων καναλιού.Το πρωτόκολλο 802.3ah καθορίζει το αντίστοιχο πρωτόκολλο ελέγχου, το πρωτόκολλο ελέγχου MAC πολλαπλών σημείων (MPCP).
Το lMPCP ορίζει κυρίως ένα υποστρώμα Ελέγχου MAC πολλαπλών σημείων για επέκταση και αντικατάσταση του υποστρώματος ελέγχου MAC που ορίζεται από το πρωτόκολλο 802.3.Το πλαίσιο ελέγχου του πρωτοκόλλου MPCP έχει υψηλότερη προτεραιότητα από το πλαίσιο δεδομένων MACClient.
● Αποζημίωση εμβέλειας και καθυστέρησης
Η μετάδοση ανερχόμενης ζεύξης EPON υιοθετεί τη λειτουργία TDMA.Το OLT καθορίζει τον χρόνο αποστολής δεδομένων από το ONU.Δεδομένου ότι κάθε ONU είναι διαφορετικό από το OLT, θα υπάρξει διαφορά καθυστέρησης.Εάν δεν υπάρχει αποτελεσματικός μηχανισμός αντιστάθμισης καθυστέρησης, η σύγκρουση μετάδοσης δεδομένων ανερχόμενης ζεύξης θα εξακολουθεί να υπάρχει.
Η εμβέλεια EPON και η αντιστάθμιση καθυστέρησης είναι οι βασικές τεχνολογίες για την πολυπλεξία καναλιών άνω ζεύξης.Ø Στη διαδικασία DiscoveryProcessing, το OLT υπολογίζει την τιμή RTT (RoundTrip Time) κάθε ONU μετρώντας το πρόσφατα καταχωρημένο ONU.
Το OLT χρησιμοποιεί RTT για να προσαρμόσει τον χρόνο εξουσιοδότησης κάθε ONU.
Το OLT μπορεί επίσης να ξεκινήσει την εμβέλεια όταν λαμβάνει ένα MPCP PDU.
Υπολογισμός RTT:
Το πλαίσιο GATE περιέχει ένα πεδίο "χρονοσήμανση" που χρησιμοποιεί το ONU για να ανανεώσει τον καταχωρητή τοπικής ώρας.Το OLT μπορεί να υπολογίσει το RTT μέσω του πλαισίου REPORT που έλαβε για να εκτελέσει πειραματική αντιστάθμιση.
● Δυναμική κατανομή εύρους ζώνης (DBA)
Σύγκριση χρονοθυρίδων σταθερού χρόνου και δυναμικών χρονοθυρίδων:
