पीओएन क्या है?ब्रॉडबैंड एक्सेस तकनीक बढ़ रही है, और इसका एक युद्धक्षेत्र बनना तय है जहां धुआं कभी नहीं फैलेगा।वर्तमान में, घरेलू मुख्यधारा अभी भी एडीएसएल तकनीक है, लेकिन अधिक से अधिक उपकरण निर्माताओं और ऑपरेटरों ने अपना ध्यान ऑप्टिकल नेटवर्क एक्सेस तकनीक पर केंद्रित कर दिया है।
तांबे की कीमतों में वृद्धि जारी है, केबल की कीमतों में गिरावट जारी है, और आईपीटीवी और वीडियो गेम सेवाओं की बढ़ती मांग एफटीटीएच की वृद्धि को बढ़ा रही है।कॉपर केबल और वायर्ड समाक्षीय केबल को ऑप्टिकल केबल, टेलीफोन, केबल टीवी और ब्रॉडबैंड डेटा ट्रिपल प्ले द्वारा प्रतिस्थापित करने की सुंदर संभावना स्पष्ट हो जाती है।
चित्र 1: पीओएन टोपोलॉजी
पीओएन (पैसिव ऑप्टिकल नेटवर्क) पैसिव ऑप्टिकल नेटवर्क एफटीटीएच फाइबर को घर तक पहुंचाने की मुख्य तकनीक है, जो पॉइंट-टू-मल्टीपॉइंट फाइबर एक्सेस प्रदान करता है, जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है, यह ओएलटी (ऑप्टिकल लाइन टर्मिनल) और उपयोगकर्ता पक्ष है। कार्यालय पक्ष.ओएनयू (ऑप्टिकल नेटवर्क यूनिट) और ओडीएन (ऑप्टिकल डिस्ट्रीब्यूशन नेटवर्क) बने हैं। आम तौर पर, डाउनलिंक टीडीएम प्रसारण मोड को अपनाता है और अपलिंक टीडीएमए (टाइम डिवीजन मल्टीपल एक्सेस) मोड को एक पॉइंट-टू-मल्टीपॉइंट ट्री टोपोलॉजी बनाता है। ऑप्टिकल एक्सेस तकनीक के रूप में PON का सबसे बड़ा आकर्षण "निष्क्रिय" है।ओडीएन में कोई सक्रिय इलेक्ट्रॉनिक उपकरण और इलेक्ट्रॉनिक बिजली आपूर्ति शामिल नहीं है।ये सभी स्प्लिटर्स जैसे निष्क्रिय घटकों से बने हैं, जिनकी प्रबंधन और संचालन लागत कम है।
पीओएन विकास इतिहास
PON प्रौद्योगिकी अनुसंधान की शुरुआत 1995 में हुई। अक्टूबर 1998 में, ITU ने FSAN संगठन (पूर्ण सेवा एक्सेस नेटवर्क) द्वारा समर्थित एटीएम-आधारित PON प्रौद्योगिकी मानक, G को अपनाया।983. इसे BPON (ब्रॉडबैंडPON) के नाम से भी जाना जाता है।दर 155Mbps है और वैकल्पिक रूप से 622Mbps का समर्थन कर सकता है।
ईएफएमए (ईथरनेटिन द फर्स्ट माइल अलायंस) ने 2000 के अंत में 1 जीबीपीएस की ट्रांसमिशन दर और एक साधारण ईथरनेट एनकैप्सुलेशन पर आधारित एक लिंक परत के साथ ईथरनेट-पीओएन (ईपीओएन) की अवधारणा पेश की।
GPON (गीगाबिट-कैपेबलPON) को सितंबर 2002 में FSAN संगठन द्वारा प्रस्तावित किया गया था, और ITU ने मार्च 2003 में G. 984. 1 और G. 984. 2 समझौते को अपनाया।जी. 984.1 जीपीओएन एक्सेस सिस्टम की समग्र विशेषताएं निर्दिष्ट हैं।जी.984. 2 GPON के ODN (ऑप्टिकल डिस्ट्रीब्यूशन नेटवर्क) के भौतिक वितरण संबंधी उपपरत को निर्दिष्ट करता है। जून 2004 में, ITU ने G को फिर से पारित किया।984.3, जो ट्रांसमिशन कन्वर्जेंस (टीसी) परत के लिए आवश्यकताओं को निर्दिष्ट करता है।
EPON और GPON उत्पादों की तुलना
ईपीओएन और जीपीओएन ऑप्टिकल नेटवर्क एक्सेस के दो मुख्य सदस्य हैं, प्रत्येक की अपनी खूबियां हैं, एक-दूसरे के साथ प्रतिस्पर्धा करते हैं, एक-दूसरे के पूरक हैं और एक-दूसरे से सीखते हैं।निम्नलिखित विभिन्न पहलुओं में उनकी तुलना करता है:
दर
EPON 8b/10b लाइन कोडिंग का उपयोग करके 1.25Gbps का निश्चित अपलिंक और डाउनलिंक प्रदान करता है, और वास्तविक दर 1Gbps है।
GPON कई स्पीड ग्रेड का समर्थन करता है और अपलिंक और डाउनलिंक असममित गति, 2.5Gbps या 1.25Gbps डाउनस्ट्रीम और 1.25Gbps या 622Mbps अपलिंक का समर्थन कर सकता है।वास्तविक मांग के अनुसार, अपलिंक और डाउनलिंक दरें निर्धारित की जाती हैं, और ऑप्टिकल डिवाइस गति मूल्य अनुपात को बढ़ाने के लिए संबंधित ऑप्टिकल मॉड्यूल का चयन किया जाता है।
यह निष्कर्ष: GPON EPON से बेहतर है।
विभाजन अनुपात
विभाजन अनुपात यह है कि एक OLT पोर्ट (कार्यालय) द्वारा कितने ONU (उपयोगकर्ता) ले जाए जाते हैं।
EPON मानक 1:32 के विभाजन अनुपात को परिभाषित करता है।
GPON मानक विभाजन अनुपात को निम्नलिखित 1:32 पर परिभाषित करता है;1:64;1:128
वास्तव में, तकनीकी ईपीओएन सिस्टम उच्च विभाजन अनुपात भी प्राप्त कर सकते हैं, जैसे 1:64, 1:128, ईपीओएन नियंत्रण प्रोटोकॉल अधिक ओएनयू का समर्थन कर सकता है। सड़क अनुपात मुख्य रूप से ऑप्टिकल मॉड्यूल के प्रदर्शन विनिर्देशों और बड़े विभाजन द्वारा सीमित है अनुपात के कारण ऑप्टिकल मॉड्यूल की लागत में उल्लेखनीय वृद्धि होगी।इसके अलावा, पीओएन प्रविष्टि हानि 15 से 18 डीबी है, और बड़ा विभाजन अनुपात ट्रांसमिशन दूरी को कम कर देता है।बहुत अधिक उपयोगकर्ता साझाकरण बैंडविड्थ भी बड़े विभाजन अनुपात की लागत है।
यह निष्कर्ष: GPON एकाधिक चयनात्मकता प्रदान करता है, लेकिन लागत पर विचार स्पष्ट नहीं है।अधिकतम भौतिक दूरी जिसे GPON सिस्टम समर्थन कर सकता है।जब ऑप्टिकल स्प्लिट अनुपात 1:16 है, तो 20 किमी की अधिकतम भौतिक दूरी का समर्थन किया जाना चाहिए।जब ऑप्टिकल स्प्लिट अनुपात 1:32 है, तो 10 किमी की अधिकतम भौतिक दूरी का समर्थन किया जाना चाहिए।ईपीओएन वही है,यह निष्कर्ष: बराबर.
क्यूओएस (सेवा की गुणवत्ता)
ईपीओएन मैक हेडर ईथरनेट हेडर में 64-बाइट एमपीसीपी (मल्टी पॉइंट कंट्रोल प्रोटोकॉल) जोड़ता है। एमपीसीपी डीबीए डायनेमिक बैंडविड्थ आवंटन को लागू करने के लिए संदेशों, राज्य मशीनों और टाइमर के माध्यम से पी 2 एमपी पॉइंट-टू-मल्टीपॉइंट टोपोलॉजी तक पहुंच को नियंत्रित करता है। एमपीसीपी में शामिल है ओएनयू ट्रांसमिशन टाइम स्लॉट का आवंटन, स्वचालित खोज और ओएनयू में शामिल होना, और बैंडविड्थ को गतिशील रूप से आवंटित करने के लिए उच्च परतों में भीड़ की रिपोर्ट करना। एमपीसीपी पी2एमपी टोपोलॉजी के लिए बुनियादी समर्थन प्रदान करता है।हालाँकि, प्रोटोकॉल सेवा प्राथमिकताओं को वर्गीकृत नहीं करता है।सभी सेवाएँ बैंडविड्थ के लिए बेतरतीब ढंग से प्रतिस्पर्धा करती हैं।GPON में अधिक संपूर्ण DBA और उत्कृष्ट QoS सेवा क्षमताएं हैं।
GPON सेवा बैंडविड्थ आवंटन विधि को चार प्रकारों में विभाजित करता है।सर्वोच्च प्राथमिकता निश्चित (फिक्स्ड), एश्योर्ड, नॉन-एश्योर्ड और बेस्टएफ़र्ट है।डीबीए एक ट्रैफ़िक कंटेनर (T-CONT) को एक अपलिंक ट्रैफ़िक शेड्यूलिंग इकाई के रूप में परिभाषित करता है, और प्रत्येक T-CONT को एक Alloc-ID द्वारा पहचाना जाता है।प्रत्येक T-CONT में एक या अधिक GEMPort-IDs हो सकते हैं। T-CONT को पाँच प्रकार की सेवाओं में विभाजित किया गया है।विभिन्न प्रकार के टी-कॉन्ट में अलग-अलग बैंडविड्थ आवंटन मोड होते हैं, जो देरी, घबराहट और पैकेट हानि दर के लिए विभिन्न सेवा प्रवाह की विभिन्न क्यूओएस आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं। टी-कॉन्ट टाइप 1 को एक निश्चित-बैंडविड्थ निश्चित समय स्लॉट की विशेषता है, जो इसके अनुरूप है एक निश्चित-बैंडविड्थ (निश्चित) आवंटन, ध्वनि सेवाओं जैसी विलंब-संवेदनशील सेवाओं के लिए उपयुक्त।टाइप 2 की विशेषता एक निश्चित बैंडविड्थ लेकिन एक अनिश्चित समय स्लॉट है।संबंधित गारंटीकृत बैंडविड्थ (एश्योर्ड) आवंटन निश्चित बैंडविड्थ सेवाओं के लिए उपयुक्त है, जिनके लिए उच्च घबराहट की आवश्यकता नहीं होती है, जैसे कि वीडियो ऑन डिमांड सेवाएं।टाइप 3 को न्यूनतम बैंडविड्थ गारंटी और अनावश्यक बैंडविड्थ के गतिशील साझाकरण की विशेषता है, और इसमें अधिकतम बैंडविड्थ की बाधा है, जो गैर-सुनिश्चित बैंडविड्थ (गैर-सुनिश्चित) आवंटन के अनुरूप है, जो सेवा गारंटी आवश्यकताओं और बड़े विस्फोट ट्रैफ़िक वाली सेवाओं के लिए उपयुक्त है।जैसे कि बिज़नेस डाउनलोड करना। टाइप 4 की विशेषता बेस्टएफ़र्ट, कोई बैंडविड्थ गारंटी नहीं, कम विलंबता और घबराहट आवश्यकताओं वाली सेवाओं के लिए उपयुक्त है, जैसे कि वेब ब्राउज़िंग सेवा।टाइप 5 एक संयोजन प्रकार है, गारंटीकृत और गैर-गारंटीकृत बैंडविड्थ आवंटित करने के बाद, अतिरिक्त बैंडविड्थ आवश्यकताओं को यथासंभव सर्वोत्तम रूप से आवंटित किया जाता है।
निष्कर्ष: GPON EPON से बेहतर है
OAM का संचालन और रखरखाव करें
EPON में OAM पर बहुत अधिक विचार नहीं किया गया है, लेकिन यह केवल ONT रिमोट फॉल्ट इंडिकेशन, लूपबैक और लिंक मॉनिटरिंग को परिभाषित करता है, और वैकल्पिक समर्थन है।
GPON भौतिक परत पर PLOAM (PhysicalLayerOAM) को परिभाषित करता है, और कई स्तरों पर OAM प्रबंधन करने के लिए ऊपरी परत पर OMCI (ONTManagementandControlInterface) को परिभाषित करता है। PLOAM का उपयोग डेटा एन्क्रिप्शन, स्थिति का पता लगाने और त्रुटि निगरानी को लागू करने के लिए किया जाता है।OMCI चैनल प्रोटोकॉल का उपयोग ऊपरी परत द्वारा परिभाषित सेवाओं को प्रबंधित करने के लिए किया जाता है, जिसमें ONU के फ़ंक्शन पैरामीटर सेट, T-CONT सेवा का प्रकार और मात्रा, QoS पैरामीटर, अनुरोध कॉन्फ़िगरेशन जानकारी और प्रदर्शन आँकड़े शामिल हैं, और ओएलटी के कॉन्फ़िगरेशन को ओएनटी पर लागू करने के लिए सिस्टम की चल रही घटनाओं को स्वचालित रूप से सूचित करें।दोष निदान, प्रदर्शन और सुरक्षा का प्रबंधन।
निष्कर्ष: GPON EPON से बेहतर है
लिंक लेयर एनकैप्सुलेशन और मल्टी-सर्विस सपोर्ट
जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है, EPON एक सरल ईथरनेट डेटा प्रारूप का अनुसरण करता है, लेकिन EPON सिस्टम में बैंडविड्थ आवंटन, बैंडविड्थ राउंड-रॉबिन और स्वचालित खोज को लागू करने के लिए ईथरनेट हेडर में 64-बाइट एमपीसीपी पॉइंट-टू-मल्टीपॉइंट नियंत्रण प्रोटोकॉल जोड़ता है।रेंजिंग एवं अन्य कार्य।डेटा सेवाओं (जैसे टीडीएम सिंक्रनाइज़ेशन सेवाएं) के अलावा अन्य सेवाओं के समर्थन पर अधिक शोध नहीं हुआ है।कई ईपीओएन विक्रेताओं ने इस समस्या को हल करने के लिए कुछ गैर-मानक उत्पाद विकसित किए हैं, लेकिन वे आदर्श नहीं हैं और वाहक-श्रेणी क्यूओएस आवश्यकताओं को पूरा करना मुश्किल है।
चित्र 2: GPON और EPON प्रोटोकॉल स्टैक की तुलना
GPON पूरी तरह से नए परिवहन अभिसरण (TC) परत पर आधारित है, जो उच्च-स्तरीय विविधता सेवाओं के अनुकूलन को पूरा कर सकता है।जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है, यह एटीएम एनकैप्सुलेशन और जीएफपी एनकैप्सुलेशन (सामान्य फ़्रेमिंग प्रोटोकॉल) को परिभाषित करता है।आप दोनों चुन सकते हैं.एक बिजनेस एनकैप्सुलेशन के लिए है।एटीएम अनुप्रयोगों की वर्तमान लोकप्रियता को देखते हुए, एक GPON जो केवल GFP एनकैप्सुलेशन का समर्थन करता है, उपलब्ध है।लागत कम करने के लिए प्रोटोकॉल स्टैक से एटीएम को हटाकर लाइट डिवाइस अस्तित्व में आई।
GFP कई सेवाओं के लिए एक सामान्य लिंक परत प्रक्रिया है, जिसे ITU द्वारा G. 7041 के रूप में परिभाषित किया गया है। GPON में GFP में थोड़ी संख्या में संशोधन किए गए थे, और मल्टी-पोर्ट मल्टीप्लेक्सिंग का समर्थन करने के लिए GFP फ्रेम के शीर्ष पर पोर्टआईडी पेश किया गया था।सिस्टम की प्रभावी बैंडविड्थ को बढ़ाने के लिए एक फ्रैग (फ्रैगमेंट) विभाजन संकेत भी पेश किया गया है।और यह केवल परिवर्तनीय लंबाई डेटा के लिए डेटा प्रोसेसिंग मोड का समर्थन करता है और डेटा ब्लॉक के लिए डेटा पारदर्शी प्रोसेसिंग मोड का समर्थन नहीं करता है।GPON में शक्तिशाली बहु-सेवा वहन क्षमता है।मानक 8 kHz (125.) का उपयोग करते हुए GPON की टीसी परत अनिवार्य रूप से समकालिक हैμएम) निश्चित-लंबाई वाले फ्रेम, जो जीपीओएन को एंड-टू-एंड टाइमिंग और अन्य अर्ध-तुल्यकालिक सेवाओं का समर्थन करने की अनुमति देते हैं, विशेष रूप से सीधे टीडीएम सेवाओं, तथाकथित नेटिवटीडीएम का समर्थन करने के लिए।GPON के पास TDM सेवाओं के लिए "प्राकृतिक" समर्थन है।
यह निष्कर्ष: बहु-सेवा के लिए GPON का समर्थन करने वाली TC परत EPON के MPCP से अधिक मजबूत है।
निष्कर्ष
EPON और GPON के अपने फायदे हैं।प्रदर्शन संकेतकों के मामले में GPON EPON से बेहतर है।हालाँकि, EPON को समय और लागत का लाभ मिलता है।जीपीओएन गति पकड़ रहा है।भविष्य में ब्रॉडबैंड एक्सेस बाजार को देखते हुए यह एक प्रतिस्थापन नहीं हो सकता है, इसे पूरक होना चाहिए।बैंडविड्थ, मल्टी-सर्विस, उच्च क्यूओएस और सुरक्षा आवश्यकताओं और बैकबोन ग्राहक के रूप में एटीएम तकनीक के लिए, GPON अधिक उपयुक्त होगा।कम लागत संवेदनशीलता, क्यूओएस और सुरक्षा आवश्यकताओं वाले ग्राहकों के लिए, ईपीओएन प्रमुख कारक बन गया है।