سیستم EPON از چندین واحد شبکه نوری (ONU)، یک پایانه خط نوری (OLT) و یک یا چند شبکه نوری تشکیل شده است (شکل 1 را ببینید).در جهت گسترش، سیگنال ارسال شده توسط OLT به همه ONU ها پخش می شود.8h قالب فریم را تغییر دهید، قسمت جلویی را دوباره تعریف کنید و زمان و شناسایی منطقی (LLID) را اضافه کنید.LLID هر ONU را در سیستم PON شناسایی می کند و LLID در طی فرآیند کشف مشخص می شود.
(1) محدوده
در سیستم EPON، فاصله فیزیکی بین هر ONU و OLT در جهت انتقال اطلاعات بالادست برابر نیست.سیستم عمومی EPON تصریح می کند که طولانی ترین فاصله بین ONU و OLT 20 کیلومتر و کوتاه ترین فاصله 0 کیلومتر است.این اختلاف فاصله باعث می شود که تاخیر بین 0 تا 200 ما تغییر کند.اگر شکاف جداسازی کافی وجود نداشته باشد، سیگنال‌های ONUهای مختلف ممکن است به طور همزمان به انتهای گیرنده OLT برسند، که باعث تداخل سیگنال‌های بالادستی می‌شود.تداخل باعث تعداد زیادی خطا و از دست دادن همگام سازی و غیره می شود که باعث می شود سیستم به طور عادی کار نکند.با استفاده از روش محدوده، ابتدا فاصله فیزیکی را اندازه گیری کنید و سپس تمام ONU ها را در همان فاصله منطقی OLT تنظیم کنید و سپس روش TDMA را برای جلوگیری از تضاد انجام دهید.در حال حاضر، روش های محدوده مورد استفاده شامل محدوده طیف گسترده، محدوده خارج از باند و محدوده باز کردن پنجره در باند است.به عنوان مثال، از روش محدوده برچسب زمانی استفاده می شود تا ابتدا زمان تاخیر حلقه سیگنال از هر ONU به OLT اندازه گیری شود، و سپس یک مقدار تاخیر یکسان سازی خاص Td برای هر ONU درج شود، به طوری که زمان تاخیر حلقه همه ONU ها پس از درج Td (به نام مقدار تاخیر حلقه تساوی Tequ) برابر هستند، نتیجه مشابه این است که هر ONU به همان فاصله منطقی OLT منتقل می شود و سپس فریم را می توان به درستی مطابق با فناوری TDMA بدون درگیری ارسال کرد..
(2) فرآیند کشف
OLT متوجه می شود که ONU در سیستم PON به صورت دوره ای پیام های MPCP Gate را ارسال می کند.پس از دریافت پیام Gate، ONU ثبت نشده یک زمان تصادفی منتظر می ماند (برای جلوگیری از ثبت همزمان چندین ONU)، و سپس یک پیام Register به OLT ارسال می کند.پس از ثبت موفقیت آمیز، OLT یک LLID را به ONU اختصاص می دهد.
(3) OAM اترنت
پس از اینکه ONU در OLT ثبت شد، OAM اترنت در ONU فرآیند کشف را آغاز کرده و با OLT ارتباط برقرار می کند.OAM اترنت در پیوندهای ONU/OLT برای یافتن خطاهای راه دور، راه اندازی حلقه های برگشتی از راه دور و تشخیص کیفیت پیوند استفاده می شود.با این حال، اترنت OAM از PDU های OAM سفارشی، واحدهای اطلاعاتی و گزارش های زمانی پشتیبانی می کند.بسیاری از تولیدکنندگان ONU/OLT از پسوندهای OAM برای تنظیم عملکردهای ویژه ONUها استفاده می کنند.یک برنامه معمولی کنترل پهنای باند کاربران نهایی با مدل پهنای باند پیکربندی توسعه یافته در ONU است.این نرم افزار غیر استاندارد کلید تست است و به مانعی برای ارتباط بین ONU و OLT تبدیل می شود.
(4) جریان پایین دست
وقتی OLT ترافیکی برای ارسال ONU داشته باشد، اطلاعات LLID مقصد ONU را در ترافیک حمل می کند.به دلیل ویژگی های پخش PON، داده های ارسال شده توسط OLT برای همه ONU ها پخش می شود.ما باید به ویژه وضعیتی را در نظر بگیریم که در آن ترافیک پایین دستی جریان های سرویس ویدیویی را منتقل می کند.با توجه به ماهیت پخش سیستم EPON، هنگامی که کاربر یک برنامه ویدیویی را سفارشی می کند، برای همه کاربران پخش می شود که پهنای باند پایین دستی را بسیار مصرف می کند.OLT معمولا از IGMP Snooping پشتیبانی می کند.می‌تواند پیام‌های درخواست عضویت IGMP را ردیابی کند و به جای پخش برای همه کاربران، داده‌های چندپخشی را برای کاربران مرتبط با این گروه ارسال کند و از این طریق ترافیک را کاهش دهد.
(5) جریان بالادست
فقط یک ONU می تواند ترافیک را در یک زمان خاص ارسال کند.ONU دارای چندین صف اولویت است (هر صف مربوط به یک سطح QoS است. ONU یک پیام گزارش به OLT ارسال می کند تا فرصت ارسال را درخواست کند و وضعیت هر صف را با جزئیات توضیح می دهد. OLT یک پیام دروازه در پاسخ به ONU ارسال می کند و به ONU می گوید. ONU زمان شروع انتقال بعدی OLT باید بتواند پهنای باند مورد نیاز برای همه ONU ها را مدیریت کند و باید مجوز انتقال را اولویت بندی کند. با توجه به اولویت صف و تعادل درخواست های چندین ONU، OLT باید قادر باشد برای مدیریت پهنای باند مورد نیاز برای همه ONU ها تخصیص پویا پهنای باند بالادست (یعنی الگوریتم DBA).
2.2 با توجه به مشخصات فنی سیستم EPON، چالش های آزمایشی که سیستم EPON با آن مواجه است
(1) با توجه به مقیاس سیستم EPON
اگرچه IEEE802.3ah حداکثر تعداد را در یک سیستم EPON تعریف نمی کند، حداکثر عدد پشتیبانی شده توسط یک سیستم EPON از 16 تا 128 است. هر ONU که به سیستم EPON ملحق می شود به یک جلسه MPCP و جلسه OAM نیاز دارد.با پیوستن سایت های بیشتری به EPON، خطر خطاهای سیستم افزایش می یابد.به عنوان مثال، هر ONU نیاز به کشف مجدد فرآیند، فرآیند ورود و شروع جلسه OAM دارد.بنابراین، زمان بازیابی کل سیستم با تعداد ONU ها افزایش می یابد.
(2) مشکل ارتباط بین تجهیزات
جنبه های زیر عمدتا برای ارتباط بین تجهیزات در نظر گرفته می شود:
●الگوریتم پهنای باند پویا (DBA) ارائه شده توسط سازندگان مختلف متفاوت است.
●بعضی از تولیدکنندگان از "عناصر خاص سازمان" OAM برای تنظیم رفتارهای خاص استفاده می کنند.
آیا توسعه پروتکل MPCP کاملاً سازگار است یا خیر.
● آیا روش های اندازه گیری فاصله توسعه یافته توسط تولید کنندگان مختلف با پردازش ساعت سازگار است یا خیر.
(3) خطرات پنهان در انتقال خدمات بازی سه گانه در سیستم EPON
با توجه به ویژگی های انتقال EPON، برخی از خطرات پنهان هنگام انتقال خدمات بازی سه گانه معرفی می شود:
● Downstream پهنای باند زیادی را هدر می دهد: سیستم EPON از حالت انتقال پخش در پایین دست استفاده می کند: هر ONU مقدار زیادی از ترافیک ارسال شده به سایر ONU ها را دریافت می کند و پهنای باند پایین دست زیادی را هدر می دهد.
تأخیر بالادست نسبتاً زیاد است: هنگامی که ONU داده ها را به OLT می فرستد، باید منتظر فرصت انتقال اختصاص داده شده توسط OLT باشد.بنابراین، ONU باید مقدار زیادی از ترافیک بالادستی را بافر کند، که باعث تاخیر، لرزش و از دست دادن بسته می شود.
فناوری تست 3 EPON
تست EPON عمدتا شامل چندین جنبه مانند تست قابلیت همکاری، تست پروتکل، تست عملکرد انتقال سیستم، تایید سرویس و عملکرد است.توپولوژی تست استاندارد در شکل 2 نشان داده شده است. محصولات IxN2X IXIA یک کارت تست اختصاصی EPON، یک رابط تست EPON، می تواند پروتکل های MPCP و OAM را ضبط و تجزیه و تحلیل کند، می تواند ترافیک EPON را ارسال کند، یک برنامه تست خودکار ارائه می دهد و می تواند به کاربران در تست کمک کند. الگوریتم های DBA
