اول اینکه از PON برای حل چه مشکلی استفاده می شود؟
● با ظهور سرویس‌های پهنای باند بالا مانند ویدیوی درخواستی، بازی‌های آنلاین و IPTV، کاربران نیاز فوری به افزایش پهنای باند دسترسی دارند. روش‌های دسترسی پهن باند مبتنی بر ADSL به طور فزاینده‌ای برای برآوردن نیازهای کاربر برای پهنای باند بالا دشوار است. قابلیت انتقال راه و امنیت
● با توجه به فاصله انتقال طولانی، توانایی ضد تداخل قوی و ظرفیت زیاد، فیبر نوری به طور گسترده در شبکه ستون فقرات استفاده شده است.در سال های اخیر با کاهش هزینه دستگاه نوری، فیبر نوری به تدریج به اولین انتخاب برای رسانه انتقال شبکه دسترسی تبدیل شده است.
● شبکه نوری غیرفعال (PON) در حالت دسترسی فیبر هزینه نسبتاً پایینی دارد و می توان آن را به آرامی ارتقا داد.این به طور فزاینده ای مورد علاقه اپراتورهای مخابراتی است و به عنوان یک راه حل ایده آل برای حل مشکل "آخرین مایل" در نظر گرفته می شود.
دوم، ترکیب PON
PON از سه بخش تشکیل شده است: یک پایان خط نوری (OLT)، یک واحد شبکه نوری (ONU) و یک تقسیم کننده نوری غیرفعال (POS).
PON یک ساختار نامتقارن، نقطه به چند نقطه (P2MP) است.نقش هایی که OLT و ONU بازی می کنند متفاوت است.OLT معادل نقش Master و ONU معادل نقش Slave است.
سوم، مزایای PON:
● صرفه جویی
P2P - N فیبرهای نوری؛گیرنده نوری 2N
P2PCurb - 1 فیبر؛گیرنده نوری 2N+2;به منبع تغذیه محلی نیاز دارد.مقدار زیادی فیبر را ذخیره می کند
P2MP (PON) - 1 فیبر؛گیرنده نوری N+1;تعداد زیادی فیبر نوری ذخیره شده است.تعداد زیادی فرستنده و گیرنده نوری
● قابل اعتماد
سیگنال در طول فرآیند انتقال PON از دستگاه الکترونیکی فعال عبور نمی کند و نقطه بالقوه خرابی را تا حد زیادی کاهش می دهد.
استفاده از دستگاه های غیرفعال سلسله مراتب شبکه را ساده می کند و ساختار شبکه مسطح نگهداری و مدیریت آسان تر است.
● مسافت طولانی
فاصله انتقال PON 10 تا 20 کیلومتر است که به طور کامل بر محدودیت فاصله بین روش های دسترسی اترنت و xDSL غلبه می کند و انعطاف پذیری استقرار اپراتور را در دفتر پایانی بسیار افزایش می دهد.
● پهنای باند بالا
در مقایسه با xDSL، PON دارای پهنای باند بالاتری است و به طور کامل نیازهای خدمات پخش آنلاین HDTV آینده را برآورده می کند.
● انعطاف پذیر
مدل شبکه‌سازی PON محدود نیست و شبکه توپولوژی درختی و ستاره‌ای را می‌توان به صورت انعطاف‌پذیر ساخت.
PON مخصوصاً برای مواقعی که نقاط اطلاعات دسترسی کاربر پراکنده است مناسب است و یک فیبر نوری تنه می تواند دسترسی همه کاربران به نقاط اطلاعاتی را برآورده کند.
چهارم، استاندارد اصلی PON
● GPON – استاندارد پروتکل GigabitPON، ITUG.984، ارتقاء و گسترش APON، با استفاده از یک قالب فریم رایج برای ارائه پشتیبانی از انواع خدمات.حداکثر سرعت 2.5 گیگابیت بر ثانیه است.GPON مزایایی در سرعت بالا و پشتیبانی از چندین سرویس دارد، اما فناوری پیچیده است، هزینه آن بالا است و بلوغ محصول بالا نیست.
● EPON—— استاندارد پروتکل Ethernetover PON، IEEE802.3ah، که بسته‌های فرمت اترنت را در شبکه PON ارسال می‌کند و می‌تواند از نرخ متقارن 1.25 گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی کند.EPON مبتنی بر فناوری اترنت است و پروتکل آن ساده و کارآمد است.در مقایسه با APON، GPON از نظر هزینه مزایای آشکاری دارد.
پنجم، فناوری های کلیدی EPON
● مالتی پلکس کانال
سیستم EPON از فناوری WDM برای تحقق انتقال دو طرفه تک فیبر استفاده می کند.
نرخ کانال 1.25 گیگابیت در ثانیه بالادست و پایین دست است.
● حالت انتقال EPON downlink – حالت پخش
● حالت انتقال EPON Uplink – حالت TDMA
● پروتکل کنترل چند نقطه - MPCP
برخلاف معماری P2P اترنت، PON یک معماری P2MP است.ONU برای منابع کانال uplink رقابت می کند و یک مکانیسم داوری برای جلوگیری از برخورد داده های uplink و تخصیص مناسب منابع کانال مورد نیاز است.پروتکل 802.3ah پروتکل کنترل مربوطه را مشخص می کند، پروتکل کنترل چند نقطه ای MAC (MPCP).
lMPCP عمدتاً یک زیرلایه MAC Control چند نقطه ای را برای گسترش و جایگزینی زیرلایه MAC Control تعریف شده توسط پروتکل 802.3 تعریف می کند.فریم کنترل پروتکل MPCP از اولویت بالاتری نسبت به فریم داده MACClient برخوردار است.
● جبران رنج و تاخیر
انتقال uplink EPON از حالت TDMA استفاده می کند.OLT زمان ارسال داده توسط ONU را تعیین می کند.از آنجایی که هر ONU با OLT متفاوت است، تفاوت تاخیری وجود خواهد داشت.اگر مکانیسم جبران تاخیر موثری وجود نداشته باشد، تضاد انتقال داده های uplink همچنان رخ خواهد داد.
محدوده EPON و جبران تاخیر فن آوری های کلیدی برای مالتی پلکس کانال uplink هستند.Ø در فرآیند DiscoveryProcessing، OLT مقدار RTT (RoundTrip Time) هر ONU را با اندازه گیری ONU ثبت شده جدید محاسبه می کند.
OLT از RTT برای تنظیم زمان مجوز هر ONU استفاده می کند.
OLT همچنین می تواند زمانی که یک MPCP PDU را دریافت می کند، محدوده را شروع کند.
محاسبه RTT:
فریم GATE حاوی یک فیلد "مهر زمانی" است که ONU از آن برای تازه کردن ثبت زمان محلی استفاده می کند.OLT می تواند RTT را از طریق قاب REPORT دریافتی برای انجام جبران تجربی محاسبه کند.
● تخصیص پهنای باند پویا (DBA)
مقایسه اسلات زمانی ثابت و اسلات زمانی پویا:
