Először is, milyen probléma megoldására szolgál a PON?
● A nagy sávszélességű szolgáltatások, például az igény szerinti videó, az online játékok és az IPTV megjelenésével a felhasználóknak sürgősen növelniük kell a hozzáférési sávszélességet. A meglévő ADSL-alapú szélessávú hozzáférési módszerek egyre nehezebben felelnek meg a nagy sávszélességre vonatkozó felhasználói igényeknek, két- átviteli képesség és biztonság.
● A nagy átviteli távolság, az erős interferencia-ellenes képesség és a nagy kapacitás miatt az optikai szálat széles körben használják a gerinchálózatban.Az utóbbi években az optikai eszköz költségének csökkenésével fokozatosan az optikai szál lett az első számú választás a hozzáférési hálózat átviteli közegeként.
● A passzív optikai hálózat (PON) viszonylag alacsony költségű üvegszálas hozzáférési módban, és zökkenőmentesen bővíthető.A távközlési szolgáltatók egyre inkább kedvelik, és ideális megoldásnak tartják az „utolsó mérföld” probléma megoldására.
Másodszor, a PON összetétele
A PON három részből áll: egy optikai vonalvégződésből (OLT), egy optikai hálózati egységből (ONU) és egy passzív optikai elosztóból (POS).
A PON egy aszimmetrikus, pont-többpont (P2MP) struktúra.Az OLT és az ONU szerepe eltérő.Az OLT a Mester szerepével, az ONU pedig a rabszolga szerepével egyenértékű.
Harmadszor, a PON előnyei:
● Mentés
P2P – N optikai szál;2N optikai adó-vevő
P2PCurb – 1 szál;2N+2 optikai adó-vevő;helyi áramellátást igényel;sok rostot takarít meg
P2MP (PON) – 1 szál;N+1 optikai adó-vevő;nagyszámú optikai szál mentése;nagyszámú optikai adó-vevő
● Megbízható
A jel nem halad át az aktív elektronikus eszközön a PON átviteli folyamat során, ami jelentősen csökkenti a lehetséges meghibásodási pontot;
A passzív eszközök használata leegyszerűsíti a hálózati hierarchiát, a lapos hálózati struktúra pedig könnyebben karbantartható és kezelhető.
● Nagy távolság
A PON átviteli távolság 10-20 km, ami teljesen felülmúlja az Ethernet és az xDSL hozzáférési módok közötti távolság korlátait, és nagymértékben növeli a kezelő végi iroda telepítésének rugalmasságát.
● Nagy sávszélesség
Az xDSL-hez képest a PON nagyobb sávszélességgel rendelkezik, és teljes mértékben megfelel a jövőbeni HDTV online műsorszórási szolgáltatások igényeinek.
● Rugalmas
A PON hálózati modell nem korlátozott, a fa és csillag topológia hálózata rugalmasan építhető.
A PON különösen alkalmas olyan helyzetekre, ahol a felhasználói hozzáférési információs pontok szétszórtan helyezkednek el, és a trönk optikai szála minden felhasználó hozzáférését kielégíti az információs pontokhoz.
Negyedszer, a PON fő szabványa
● GPON – GigabitPON, ITUG.984 protokollszabvány, az APON frissítése és kiterjesztése, közös keretformátum használatával számos szolgáltatás támogatásához.A maximális sebesség 2,5 Gbps.A GPON előnye a nagy sebesség és a több szolgáltatás támogatása, de a technológia összetett, a költségek magasak, és a termék érettsége nem magas.
● EPON——Ethernetover PON, IEEE802.3ah protokollszabvány, amely Ethernet formátumú csomagokat továbbít a PON hálózaton, és támogatja az 1,25 Gbps szimmetrikus sebességet.Az EPON Ethernet technológián alapul, és a protokoll egyszerű és hatékony.Az APON-hoz képest a GPON nyilvánvaló előnyökkel rendelkezik a költségek tekintetében.
Ötödször, az EPON legfontosabb technológiái
● Csatorna multiplexelés
Az EPON rendszer WDM technológiát alkalmaz az egyszálas kétirányú átvitel megvalósításához;
A csatorna sebessége 1,25 Gbps felfelé és lefelé.
● EPON downlink átviteli mód – broadcast mód
● EPON uplink átviteli mód – TDMA mód
● Multipoint Control Protocol – MPCP
Az Ethernet P2P architektúrától eltérően a PON egy P2MP architektúra.Az ONU verseng a felfelé irányuló kapcsolati csatorna erőforrásaiért, és egy döntő mechanizmusra van szükség a felfelé irányuló adatütközések elkerülése és a csatornaerőforrások megfelelő kiosztása érdekében.A 802.3ah protokoll meghatározza a megfelelő vezérlőprotokoll, a Multi-point MAC Control Protocol (MPCP);
Az lMPCP főként egy többpontos MAC Control alréteget határoz meg a 802.3 protokoll által meghatározott MAC Control alréteg kiterjesztésére és cseréjére.Az MPCP protokoll vezérlőkerete magasabb prioritású, mint a MACClient adatkeret.
● Hatótávolság és késleltetés kompenzáció
Az EPON uplink átvitel a TDMA módot veszi át.Az OLT határozza meg az ONU adatküldési idejét.Mivel minden ONU különbözik az OLT-tól, késleltetési különbség lesz.Ha nincs hatékony késleltetéskompenzációs mechanizmus, a felfelé irányuló adatátviteli ütközés továbbra is fennáll.
Az EPON hatótávolság és a késleltetés kompenzáció a kulcsfontosságú technológiák az uplink csatorna multiplexelésben.Ø A DiscoveryProcessing folyamatban az OLT az újonnan regisztrált ONU mérésével kiszámítja minden egyes ONU RTT (RoundTrip Time) értékét.
Az OLT RTT segítségével állítja be az egyes ONU-k engedélyezési idejét.
Az OLT akkor is kezdeményezhet hatótávolságot, amikor MPCP PDU-t fogad.
RTT számítás:
A GATE keret tartalmaz egy „időbélyeg” mezőt, amelyet az ONU a helyi időregiszter frissítésére használ.Az OLT képes kiszámítani az RTT-t a vett REPORT kereten keresztül a kísérleti kompenzáció végrehajtásához.
● Dinamikus sávszélesség-kiosztás (DBA)
Fix időrések és dinamikus időrések összehasonlítása:
