Mi az a PON?A szélessávú hozzáférési technológia rohamosan fejlődik, és olyan csatatérré válik, ahol a füst soha nem oszlik el.A hazai mainstream jelenleg még az ADSL technológia, de egyre több berendezésgyártó és üzemeltető fordult az optikai hálózati hozzáférési technológia felé.
A réz ára tovább emelkedik, a kábelek ára továbbra is csökken, az IPTV és a videojáték-szolgáltatások iránti növekvő kereslet pedig az FTTH növekedését hajtja végre.Világossá válik az a gyönyörű kilátás, hogy a rézkábelt és a vezetékes koaxiális kábelt optikai kábelre, telefonra, kábeltévére és a szélessávú adatátviteli hármasra cseréljük.
1. ábra: PON topológia
A PON (Passive Optical Network) passzív optikai hálózat a fő technológia az FTTH szálak otthoni megvalósításához, pont-többpont közötti szálas hozzáférést biztosítva, amint az 1. ábrán látható, ez az OLT (optikai vonali terminál) és a felhasználói oldala. iroda oldala.Az ONU (optikai hálózati egység) és az ODN (optikai elosztó hálózat) összeáll. Általában a lefelé irányuló kapcsolat a TDM sugárzási módot alkalmazza, a felfelé irányuló kapcsolat pedig a TDMA (Time Division Multiple Access) módot, hogy pont-több pont közötti fa topológiát hozzon létre. .A PON, mint optikai hozzáférési technológia legnagyobb fénypontja a „passzív”.Az ODN nem tartalmaz aktív elektronikus eszközöket és elektronikus tápegységeket.Mindegyik passzív komponensekből, például elosztókból áll, amelyek alacsony kezelési és üzemeltetési költséggel bírnak.
PON fejlődéstörténet
A PON technológiai kutatás 1995-ben kezdődött. 1998 októberében az ITU elfogadta az ATM-alapú PON technológiai szabványt, a G-t, amelyet az FSAN szervezet támogat (teljes szolgáltatású hozzáférési hálózat).983. Más néven BPON (BroadbandPON).A sebesség 155 Mbps, és opcionálisan támogatja a 622 Mbps-ot.
Az EFMA (Ethernetin the First Mile Alliance) 2000 végén vezette be az Ethernet-PON (EPON) koncepcióját 1 Gbps átviteli sebességgel és egy egyszerű Ethernet-beágyazáson alapuló kapcsolati réteggel.
A GPON-t (Gigabit-CapablePON) az FSAN szervezet javasolta 2002 szeptemberében, az ITU pedig 2003 márciusában fogadta el a G. 984. 1 és G. 984. 2 megállapodást.G. 984.1 A GPON hozzáférési rendszer általános jellemzői meg vannak határozva.G.A 984. 2 a GPON ODN (Optikai Elosztó Hálózat) fizikai elosztással kapcsolatos alrétegét határozza meg. 2004 júniusában az ITU ismét átadta a G-t.984. 3, amely meghatározza az átviteli konvergencia (TC) réteg követelményeit.
EPON és GPON termékek összehasonlítása
Az EPON és a GPON az optikai hálózati hozzáférés két fő tagja, mindegyiknek megvan a maga érdeme, versenyeznek egymással, kiegészítik egymást és tanulnak egymástól.Az alábbiakban különböző szempontok szerint hasonlítjuk össze őket:
Mérték
Az EPON 1,25 Gbps-os rögzített felfelé és lefelé irányuló kapcsolatot biztosít 8b/10b vonalkódolással, a tényleges sebesség pedig 1 Gbps.
A GPON többféle sebességfokozatot támogat, és támogatja az uplink és a downlink aszimmetrikus sebességeket, a 2,5 Gbps vagy 1,25 Gbps downstream és az 1,25 Gbps vagy 622 Mbps uplink sebességet.Az aktuális igényeknek megfelelően meghatározzák a felfelé és lefelé irányuló kapcsolati díjakat, és kiválasztják a megfelelő optikai modulokat, hogy növeljék az optikai eszköz sebességének árarányát.
Ez a következtetés: A GPON jobb, mint az EPON.
Megosztási arány
A felosztási arány azt jelenti, hogy hány ONU-t (felhasználót) hordoz egy OLT-port (irodában).
Az EPON szabvány 1:32-es felosztási arányt határoz meg.
A GPON szabvány a következő 1:32 arányban határozza meg a felosztási arányt;1:64;1:128
Valójában a műszaki EPON-rendszerek magasabb felosztási arányt is elérhetnek, például 1:64, 1:128, az EPON vezérlőprotokoll pedig több ONU-t támogat. Az útarányt elsősorban az optikai modul teljesítményspecifikációi és a nagy felosztás korlátozza. arány jelentősen megemelkedik az optikai modul költsége.Ezenkívül a PON beillesztési vesztesége 15-18 dB, és a nagy felosztási arány csökkenti az átviteli távolságot.A túl nagy felhasználói sávszélesség megosztása a nagy megosztási arány ára is.
Ez a következtetés: A GPON többszörös szelektivitást biztosít, de a költségmegfontolás nem nyilvánvaló.A GPON rendszer által támogatott maximális fizikai távolság.Ha az optikai megosztási arány 1:16, akkor a 20 km-es maximális fizikai távolságot támogatni kell.Ha az optikai megosztási arány 1:32, akkor a 10 km-es maximális fizikai távolságot támogatni kell.Az EPON ugyanaz,ez a következtetés: egyenlő.
QOS (szolgáltatás minősége)
Az EPON egy 64 bájtos MPCP-t (multi point control protocol) ad hozzá a MAC fejléc Ethernet fejlécéhez. Az MPCP üzeneteken, állapotgépeken és időzítőkön keresztül vezérli a P2MP pont-többpont topológiához való hozzáférést a DBA dinamikus sávszélesség-kiosztás megvalósítása érdekében. Az MPCP magában foglalja a ONU átviteli időrések kiosztása, ONU-k automatikus felderítése és összekapcsolása, valamint a torlódások jelentése a magasabb rétegeknek a sávszélesség dinamikus kiosztása érdekében. Az MPCP alapvető támogatást nyújt a P2MP topológiához.A protokoll azonban nem osztályozza a szolgáltatási prioritásokat.Minden szolgáltatás véletlenszerűen versenyez a sávszélességért.A GPON teljesebb DBA-val és kiváló QoS szolgáltatási képességekkel rendelkezik.
A GPON négy típusra osztja a szolgáltatás sávszélesség-kiosztási módszerét.A legmagasabb prioritás a rögzített (fix), a biztosított, a nem biztosított és a legjobb erőfeszítés.A DBA továbbá egy forgalmi tárolót (T-CONT) határoz meg felfelé irányuló kapcsolati forgalomütemező egységként, és minden T-CONT-t egy Alloc-ID azonosít.Minden T-CONT egy vagy több GEMPort-ID-t tartalmazhat. A T-CONT öt szolgáltatástípusra oszlik.A különböző típusú T-CONT-ok eltérő sávszélesség-kiosztási módokkal rendelkeznek, amelyek megfelelnek a különböző szolgáltatásfolyamok különböző QoS-követelményeinek késleltetésre, jitterre és csomagvesztési rátára vonatkozóan. A T-CONT 1. típust egy fix sávszélességű rögzített időrés jellemzi, amely megfelel a fix sávszélességű (fix) kiosztás, amely alkalmas késleltetésre érzékeny szolgáltatásokra, például hangszolgáltatásokra.A 2-es típust rögzített sávszélesség, de meghatározatlan időrés jellemzi.A megfelelő garantált sávszélesség (Assured) kiosztás olyan fix sávszélességű szolgáltatásokhoz alkalmas, amelyek nem igényelnek nagy jittert, mint például a video on demand szolgáltatások.A 3-as típust a minimális sávszélesség-garancia és a redundáns sávszélesség dinamikus megosztása jellemzi, és a maximális sávszélesség korlátja, amely megfelel a nem biztosított sávszélesség (Non-Assured) kiosztásának, alkalmas szolgáltatásgarancia-igényű szolgáltatásokhoz és nagy burst forgalomhoz.Ilyen például az üzlet letöltése. A 4-es típust a BestEffort jellemzi, nincs sávszélesség-garancia, alkalmas alacsony késleltetési és jitter-igényű szolgáltatásokhoz, mint például a WEB-böngészési szolgáltatás.Az 5-ös típus kombinált típus, a garantált és nem garantált sávszélesség lefoglalása után további A sávszélességigény a lehető legjobban van kiosztva.
Következtetés: A GPON jobb, mint az EPON
Az OAM üzemeltetése és karbantartása
Az EPON nem veszi túlságosan az OAM-ot, hanem egyszerűen meghatározza az ONT távoli hibajelzést, a visszahurkolást és a kapcsolat figyelését, és opcionális támogatás.
A GPON a PLOAM-ot (PhysicalLayerOAM) határozza meg a fizikai rétegben, az OMCI-t (ONTManagementandControlInterface) pedig a felső rétegben az OAM-kezelés több szinten történő végrehajtásához. A PLOAM az adattitkosítás, az állapotfelismerés és a hibafigyelés megvalósítására szolgál.Az OMCI csatorna protokoll a felső réteg által meghatározott szolgáltatások kezelésére szolgál, ideértve az ONU funkcióparaméter-készletét, a T-CONT szolgáltatás típusát és mennyiségét, a QoS paramétereket, a kérés konfigurációs információit és a teljesítménystatisztikát, valamint automatikusan értesíti a rendszer futó eseményeit, hogy megvalósítsa az OLT konfigurációját az ONT-hez.Hibadiagnosztika, teljesítmény és biztonság kezelése.
Következtetés: A GPON jobb, mint az EPON
Linkréteg-beágyazás és több szolgáltatás támogatása
A 2. ábrán látható módon az EPON egy egyszerű Ethernet adatformátumot követ, de egy 64 bájtos MPCP pont-többpont vezérlési protokollt ad hozzá az Ethernet fejléchez, hogy megvalósítsa a sávszélesség-allokációt, a sávszélesség körbejárását és az automatikus felderítést az EPON rendszerben.Raktározás és egyéb munka.Az adatszolgáltatásokon kívüli szolgáltatások (például a TDM szinkronizálási szolgáltatások) támogatásáról nem sok kutatás folyik.Sok EPON-gyártó kifejlesztett néhány nem szabványos terméket a probléma megoldására, de ezek nem ideálisak, és nehéz megfelelni a szolgáltatói osztály QoS követelményeinek.
2. ábra: GPON és EPON protokollveremek összehasonlítása
A GPON a teljesen új szállítási konvergencia (TC) rétegre épül, amely képes a magas szintű diverzitási szolgáltatások adaptációját befejezni.A 2. ábrán látható módon meghatározza az ATM-beágyazást és a GFP-beágyazást (általános keretezési protokoll).Mindkettőt választhatja.Az egyik az üzleti kapszulázásra szolgál.Tekintettel az ATM-alkalmazások jelenlegi népszerűségére, elérhető egy GPON, amely csak a GFP-beágyazást támogatja.Megszületett az egyszerű eszköz, amely a költségek csökkentése érdekében eltávolította az ATM-et a protokollveremből.
A GFP egy általános kapcsolati réteg eljárás több szolgáltatáshoz, amelyet az ITU G. 7041-ként határoz meg. A GPON-ban néhány módosítást hajtottak végre a GFP-n, és a GFP-keret élén bevezették a PortID-t a többportos multiplexelés támogatása érdekében.A Frag (Fragment) szegmentálási jelzést is bevezetik a rendszer tényleges sávszélességének növelése érdekében.És csak az adatfeldolgozási módot támogatja a változó hosszúságú adatokhoz, és nem támogatja az adatátlátszó feldolgozási módot az adatblokkok esetében.A GPON nagy teljesítményű, több szolgáltatást nyújtó teherbíró képességgel rendelkezik.A GPON TC rétege lényegében szinkron, szabványos 8 kHz-et használ (125μm) fix hosszúságú keretek, amelyek lehetővé teszik a GPON számára, hogy támogassa a végpontok közötti időzítést és más kvázi szinkron szolgáltatásokat, különösen a TDM szolgáltatásokat közvetlenül támogató, az úgynevezett NativeTDM-et.A GPON „természetes” támogatással rendelkezik a TDM szolgáltatásokhoz.
Ez a következtetés: A GPON-t támogató TC-réteg a többszolgáltatáshoz erősebb, mint az EPON MPCP-je.
Következtetés
Az EPON-nak és a GPON-nak megvannak a maga előnyei.A GPON a teljesítménymutatók tekintetében jobb, mint az EPON.Az EPON-nak azonban megvan az idő és a költség előnye.A GPON felzárkózik.Várakozással a jövőbeni szélessávú hozzáférési piac nem helyettesítheti, hanem kiegészítőnek kell lennie.A sávszélesség, a több szolgáltatás, a magas QoS és biztonsági követelmények, valamint az ATM technológia gerinchálózati ügyfélként a GPON megfelelőbb lesz.Az alacsony költségérzékenységű, QoS- és biztonsági követelményekkel rendelkező ügyfelek számára az EPON vált a domináns tényezővé.