به عنوان یک روش ارتباط موثر که اغلب استفاده می شود.EPON توسط کاربران برای اتصال به شبکه دسترسی مورد استفاده قرار می گیرد. در این مقاله، فناوری کلیدی EPON به اختصار شرح داده می شود و کاربرد EPON در ارتباطات نوری به تفصیل معرفی می شود و اصل فنی آن تحلیل می شود.
1.راiمقدمهاز EPON
PON یک انقباض از شبکه نوری غیرفعال است که یک فناوری دسترسی نوری است که برای پشتیبانی از برنامه های کاربردی نقطه به چند نقطه توسعه یافته است. PON از پایانه خط نوری (OLT)، واحد شبکه نوری (ONU) و شبکه توزیع نوری (ODN) تشکیل شده است. ویژگی اساسی این است که ODN همه از دستگاه های غیرفعال تشکیل شده است و سیگنال از یک فیبر نوری مشترک به هر کاربر جداگانه از طریق یک تقسیم کننده پخش می شود. دفتر و مشتری و دستگاه های الکترونیکی منبع بین این شبکه دسترسی هستند. علاوه بر مزایای صرفه جویی در منابع فیبر، PON می تواند عملیات و نگهداری سیستم شبکه را بسیار ساده کند که در کاهش هزینه های ساخت و بهره برداری بسیار موثر است. ساختار رسانه های نوری خالص و شبکه پهن باند فیبر نوری شفاف امنیت فنی گسترش تجارت آینده را تضمین می کند.
فناوری EPON فناوری اترنت را با فناوری PON ترکیب می‌کند تا دسترسی فیبر اترنت با سرعت بالا نقطه به چند نقطه را به روشی ساده محقق کند. توپولوژی نقطه به چند نقطه حالت ساختاری است که توسط EPON اتخاذ شده است، در حالی که حالت پخش برای اتصال پایین استفاده می‌شود. و حالت TDMA برای upline استفاده می شود که می تواند انتقال داده دو طرفه را تحقق بخشد.
2. ترکیب EPON
به عنوان یک فناوری دسترسی به فیبر نقطه به چند نقطه، شبکه نوری غیرفعال (PON) از پایانه خط نوری محلی (OLT)، واحد شبکه نوری سمت کاربر (ONU) و شبکه توزیع نوری (ODN) تشکیل شده است.
2.1 OLT
بیشتر اوقات، OLT در اتاق ماشین مرکزی قرار می گیرد.این بهانه فیبر نوری را برای شبکه های نوری غیرفعال در جهت پایین، GE، 10baes-t، 100base-t، 10gbase-x و سایر رابط ها در جهت بالا فراهم می کند، و OLT از رابط EI برای تحقق دسترسی صوتی TDM پشتیبانی می کند.
2.2 ONU/ONT
ONU/ONT در انتهای کاربر قرار می گیرد و عمدتاً از پروتکل اترنت برای تحقق انتقال شفاف داده های کاربر استفاده می کند.داده ها را می توان بین OLT و ONU ارسال کرد.
2.3 ODN
به عنوان یک شاخه فیبر غیرفعال، ODN تجهیزات غیرفعال OLT و ONU را به هم متصل می کند.عملکرد اصلی ODN توزیع داده های downlink و متمرکز کردن داده های uplink است. از آنجایی که این یک عملیات غیرفعال است، استقرار تقسیم کننده غیرفعال بسیار انعطاف پذیر است و برای بسیاری از محیط ها مناسب است. به معنای متعارف، هر POS دارای نرخ تقسیم 8، 16، 32 است. یا 64، و می تواند در سطوح مختلف متصل شود.
3.Iمقدمهof key tفن آوری هاof EPON
3.1Dباسfor dپویاbو عرضaمکان
بلادرنگ (مقدار ms/us) مکانیسم پهنای باند آپلینک هر OUN را در EPON تغییر می دهد، که به عنوان الگوریتم تخصیص پهنای باند پویا شناخته می شود. در EPON، اگر پهنای باند به صورت ایستا تخصیص داده شود، سرویس نرخ انتقال برای ارتباطات داده بسیار نامناسب است. پهنای باند به صورت ایستا در اوج سرعت تخصیص می یابد، کل پهنای باند سیستم در مدت زمان کوتاهی تمام می شود. نرخ W پهنای باند زیاد نیست، از سوی دیگر، تخصیص پهنای باند پویا باعث بهبود استفاده از پهنای باند سیستم می شود. الزامات خدمات ناگهانی ONU توسط DBA قابل تحقق است.تنظیم پویا پهنای باند بین ONU می تواند کارایی پهنای باند upline PON را بهبود بخشد. با توجه به بهبود بهره وری استفاده از پهنای باند، کاربران W بیشتری را می توان به PON موجود اضافه کرد و مقدار حداکثر پهنای باندی که کاربران W می توانند به آن برسند می تواند با یا حتی قابل مقایسه باشد. فراتر از پهنای باند روش تخصیص یکنواخت سنتی.
کنترل متمرکز راهی برای تخصیص پهنای باند پویا است. این روش برای همه پیام‌های Uplink ONU است، برای پهنای باند به OLT اعمال می‌شود، سپس OLT مطابق درخواست مجوز ONU مطابق با الگوریتم مربوطه برای پهنای باند برای W. The ایده اصلی الگوریتم معیارهای تخصیص این است که هر پیوند بالا ONU لی می تواند توزیع زمانی ورود سلول و پهنای باند درخواست را تقسیم کند. طبق درخواست هر ONU، OLT پهنای باند را به طور منصفانه و معقول تخصیص می دهد و اضافه بار پردازش، کد خطای اطلاعات، سلول را مدیریت می کند. ضرر و غیره
3.2استفاده مجدد از فناوری کانال آپلینک
در حال حاضر، پیاده سازی اصلی، مالتی پلکسی با دسترسی چندگانه تقسیم زمانی (TDMA) است، که می تواند همزمان از تقسیم بندی زمان اسلات، مالتی پلکسینگ دسترسی چندگانه تقسیم زمانی آماری، دسترسی تصادفی و غیره استفاده شود. اما، M – زمان – زمان اسلات - مالتی پلکس تقسیم دارای کاستی هایی است. به عنوان مثال، زمانی که برخی از شکاف های زمانی استفاده نمی شوند، پهنای باند مشخصی را اشغال می کند، به طوری که سازگاری سرویس نرخ انفجار بالا به اندازه کافی قوی نیست. ONU به همگام سازی و سایر روش های دسترسی تصادفی بدون نیاز به یک زمان دسترسی معین.بنابراین، مالتی پلکسی دسترسی چندگانه تقسیم زمان آماری عموماً پس از مقایسه کمبود این دو مورد استفاده قرار می گیرد. هنگامی که سیگنال Uplink مخابره می شود، فریم اترنت در شکاف زمانی که ONU به آن اختصاص داده شده است ارسال می شود، و اندازه داده های ارائه شده توسط مالتی پلکس آماری برای تغییر اندازه شکاف زمانی استفاده می شود.
3.3 فناوری جبران دامنه و تاخیر OLT و فناوری plug-and-play ONU
از آنجایی که کانال بالادست EPON از TDMA استفاده می کند، دسترسی چند نقطه ای باعث می شود تاخیر فریم داده هر ONU متفاوت باشد، بنابراین فناوری جبران دامنه و تاخیر برای جلوگیری از برخورد داده ها در حوزه زمان معرفی شده است. به منظور جلوگیری از برخورد زمان. داده های دامنه، اندازه گیری فاصله و فن آوری جبران تاخیر زمانی باید برای همگام سازی کل فاصله زمانی شبکه استفاده شود. به این ترتیب، بسته ها مطابق با الگوریتم DBA به یک شکاف زمانی تعریف شده می رسند و برای ONU پشتیبانی می کنند. اندازه گیری فاصله از هر یک. ONU به OLT با دقت و تنظیم دقیق تاخیر انتقال ONU می تواند فاصله بین ارسال ویندوز ONU را کاهش دهد، استفاده از کانال uplink را بهبود بخشد و تاخیر را کاهش دهد. محدوده EPON همزمان با عبور OLT شروع و تکمیل می شود. علامت گذاری همزمان با شناسایی اتصال و بازی ONU.
3.4ارسال و دریافت سیگنال های انفجاری
از آنجایی که سیگنال انفجاری هر ONU توسط OLT دریافت می‌شود، OLT نیاز به همگام‌سازی فاز برای یک دوره زمانی دارد و سپس داده‌ها را دریافت می‌کند. این امر مستلزم استفاده از دستگاه‌های نوری است که قادر به پشتیبانی از سیگنال‌های انفجاری در ONU و OLT هستند. اکثر دستگاه‌های نوری نمی‌توانند ملاقات کنند. این نیاز، و تعداد کمی از دستگاه های نوری حالت انفجاری دارای سرعت کار در حدود 155M هستند که از نظر قیمت نسبتاً بالا است. بنابراین، برای درک موثرتر حالت انفجاری، از تکنیک های خاصی برای انتهای گیرنده استفاده می شود.مدار انتقال انفجار نوری باید بتواند خیلی سریع بسته و باز شود و سیگنال‌ها را به سرعت برقرار کند. بنابراین، ماژول تبدیل الکترواپتیکال سنتی با استفاده از کنترل خودکار قدرت با بازخورد دیگر برای استفاده مناسب نیست، اما به لیزرهایی با پاسخ سریع‌تر نیاز دارد. گیرنده دریافت کننده قدرت نور سیگنال هر کاربر متفاوت و حتی متغیرتر است.بنابراین، در مدار دریافت انفجار، هر بار که سیگنال جدیدی دریافت می شود، سطح دریافت (آستانه) نیاز به تنظیم دارد.
4. کاربرد ارتباط فیبر نوری در سلول
ONU را می توان در سمت مشتری (FTTH) یا در راهرو (FTTB) تنظیم کرد، اما این در مورد سلول های دسترسی است. در حالت FTTH، تعداد کاربران نامشخص است.در این حالت، به منظور بهبود میزان استفاده از تجهیزات، کاهش هزینه ها و تسهیل تعمیر و نگهداری. تنظیم تقسیم کننده نوری نسبتاً متمرکز است و استفاده از سطح توزیع نور، تنظیم مکان بسیاری از چیزها در رایانه است. اتاق جامعه یا جامعه در داخل جعبه تحویل نور.پس از ساخت به این صورت، صرف نظر از اینکه تعداد کاربران کم یا زیاد شود، می توان استفاده از تجهیزات را به حداکثر رساند.با این حال، زمانی که تعداد کاربران زیاد باشد، نیاز به دسترسی به فیبر نوری نیز بسیار افزایش می یابد. در حالی که در حالت FTTB، OMU در راهرو تنظیم می شود و تقسیم کننده نوری به همان روش FTTH تنظیم می شود.این حالت دسترسی عموماً در سوئیچ راهرو انجام می شود.
نتیجه
فناوری EPON دارای مزایای بسیاری مانند پوشش گسترده کاربران، سرعت بالا در بالادست و پایین دست، ویژگی های انتقال نوری کارآمد، صرفه جویی در منابع فیبر از نقطه به شبکه چند نقطه و غیره است. برای داده های صوتی، بلبرینگ چند سرویس ویدیویی و حامل عملکرد در سطح معماری فنی تعیین شده است، اما دارای ویژگی های غیرفعال، بدون صرفه جویی در انرژی پرتوهای الکترومغناطیسی و حفاظت از محیط زیست است. به عنوان یک فناوری ارتباط نوری، فناوری EPON از اهمیت زیادی برخوردار است. فناوری EPON به عنوان یکی از فناوری های جریان اصلی در آینده دارای ویژگی هایی است. سازگاری قوی با محیط استقرار، قابلیت اطمینان بالا و بدون نیاز به تعمیر و نگهداری، تبدیل شدن به بهترین انتخاب برای ساخت نسل بعدی شبکه دسترسی پهن باند.