Primero, ¿qué problema se usa para resolver el PON?
● Con la aparición de servicios de gran ancho de banda, como video a pedido, juegos en línea e IPTV, los usuarios tienen una necesidad urgente de aumentar el ancho de banda de acceso. Los métodos de acceso de banda ancha basados en ADSL existentes son cada vez más difíciles de satisfacer capacidad de transmisión de manera y seguridad.
● Debido a la larga distancia de transmisión, fuerte capacidad anti-interferencia y gran capacidad, la fibra óptica ha sido ampliamente utilizada en la red troncal.En los últimos años, con la disminución del costo del dispositivo óptico, la fibra óptica se ha convertido gradualmente en la primera opción para el medio de transmisión de la red de acceso.
● La red óptica pasiva (PON) tiene un costo relativamente bajo en el modo de acceso de fibra y se puede actualizar sin problemas.Es cada vez más favorecido por los operadores de telecomunicaciones y se considera una solución ideal para resolver el problema de la "última milla".
En segundo lugar, la composición del PON
El PON consta de tres partes: una terminación de línea óptica (OLT), una unidad de red óptica (ONU) y un divisor óptico pasivo (POS).
PON es una estructura asimétrica punto a multipunto (P2MP).Los roles que juegan la OLT y la ONU son diferentes.La OLT es equivalente al rol del Maestro, y la ONU es equivalente al rol del Esclavo.
En tercer lugar, las ventajas de PON:
● Guardar
P2P – N fibras ópticas;transceptor óptico 2N
P2PCurb – 1 fibra;transceptor óptico 2N+2;requiere fuente de alimentación local;ahorra mucha fibra
P2MP (PON) – 1 fibra;transceptor óptico N+1;un gran número de fibras ópticas ahorradas;una gran cantidad de transceptores ópticos
● Confiable
La señal no pasa a través del dispositivo electrónico activo durante el proceso de transmisión PON, lo que reduce en gran medida el punto potencial de falla;
El uso de dispositivos pasivos simplifica la jerarquía de la red y la estructura de red aplanada es más fácil de mantener y administrar.
● larga distancia
La distancia de transmisión PON es de 10 a 20 km, lo que supera por completo la limitación de la distancia entre los métodos de acceso Ethernet y xDSL y mejora en gran medida la flexibilidad de la implementación de la oficina final del operador.
● Gran ancho de banda
En comparación con xDSL, PON tiene un mayor ancho de banda y satisface completamente las necesidades de los futuros servicios de transmisión en línea de HDTV.
● flexibles
El modelo de red PON no está limitado, y la red de topología de árbol y estrella se puede construir de manera flexible.
El PON es especialmente adecuado para ocasiones en las que los puntos de información de acceso del usuario están dispersos, y una fibra óptica troncal puede satisfacer el acceso de todos los usuarios a los puntos de información de acceso.
En cuarto lugar, el principal estándar de PON
● GPON: GigabitPON, estándar de protocolo ITUG.984, actualización y extensión de APON, utilizando un formato de trama común para brindar soporte para una variedad de servicios.La velocidad máxima es de 2,5 Gbps.GPON tiene ventajas en alta velocidad y soporte para múltiples servicios, pero la tecnología es compleja, el costo es alto y la madurez del producto no es alta.
● EPON——Ethernetover PON, estándar de protocolo IEEE802.3ah, que transmite paquetes de formato Ethernet en la red PON y puede admitir una velocidad simétrica de 1,25 Gbps.EPON se basa en tecnología Ethernet y el protocolo es simple y eficiente.Comparado con APON, GPON tiene ventajas obvias en términos de costo.
Quinto,Tecnologías clave de EPON
● Multiplexación de canales
El sistema EPON adopta la tecnología WDM para realizar una transmisión bidireccional de fibra única;
La velocidad del canal es de 1,25 Gbps de subida y bajada.
● Modo de transmisión de enlace descendente EPON: modo de transmisión
● Modo de transmisión de enlace ascendente EPON: modo TDMA
● Protocolo de control multipunto – MPCP
A diferencia de la arquitectura Ethernet P2P, PON es una arquitectura P2MP.La ONU compite por los recursos del canal de enlace ascendente y se necesita un mecanismo de arbitraje para evitar las colisiones de datos del enlace ascendente y para asignar adecuadamente los recursos del canal.El protocolo 802.3ah especifica el protocolo de control correspondiente, el Protocolo de control MAC multipunto (MPCP);
lMPCP define principalmente una subcapa de control MAC multipunto para extender y reemplazar la subcapa de control MAC definida por el protocolo 802.3.La trama de control del protocolo MPCP tiene mayor prioridad que la trama de datos MACClient.
● Compensación de rango y retraso
La transmisión de enlace ascendente EPON adopta el modo TDMA.La OLT determina el tiempo para que la ONU envíe datos.Dado que cada ONU es diferente de la OLT, habrá una diferencia de retraso.Si no existe un mecanismo de compensación de demora efectivo, el conflicto de transmisión de datos de enlace ascendente seguirá ocurriendo.
El rango EPON y la compensación de retardo son las tecnologías clave para la multiplexación de canales de enlace ascendente.Ø En el proceso DiscoveryProcessing, la OLT calcula el valor RTT (RoundTrip Time) de cada ONU midiendo la ONU recién registrada.
La OLT usa RTT para ajustar el tiempo de autorización de cada ONU.
La OLT también puede iniciar el rango cuando recibe una PDU MPCP.
Cálculo de RTT:
La trama GATE contiene un campo de "marca de tiempo" que la ONU utiliza para actualizar el registro de hora local.La OLT puede calcular el RTT a través de la trama de INFORME recibida para realizar una compensación experimental.
● Asignación dinámica de ancho de banda (DBA)
Comparación de franjas horarias fijas y franjas horarias dinámicas:
