Apa itu PON?Teknologi akses broadband sedang melonjak, dan ditakdirkan untuk menjadi medan perang di mana asap tidak akan pernah hilang.Saat ini, teknologi ADSL masih menjadi arus utama dalam negeri, tetapi semakin banyak produsen dan operator peralatan yang mengalihkan perhatian mereka ke teknologi akses jaringan optik.
Harga tembaga terus meningkat, harga kabel terus menurun, dan meningkatnya permintaan layanan IPTV dan video game mendorong pertumbuhan FTTH.Prospek indah untuk mengganti kabel tembaga dan kabel koaksial dengan kabel optik, telepon, TV kabel, dan triple play data broadband menjadi jelas.
Gambar 1: Topologi PON
Jaringan optik pasif PON (Jaringan Optik Pasif) adalah teknologi utama untuk mewujudkan serat FTTH ke rumah, menyediakan akses serat point-to-multipoint, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1, itu adalah OLT (terminal jalur optik) dan sisi pengguna dari sisi kantor.ONU (Optical Network Unit) dan ODN (Optical Distribution Network) tersusun. Umumnya downlink mengadopsi mode siaran TDM dan uplink mengadopsi mode TDMA (Time Division Multiple Access) untuk membentuk topologi pohon point-to-multipoint .Sorotan terbesar PON sebagai teknologi akses optik adalah “pasif”.ODN tidak berisi perangkat elektronik aktif dan catu daya elektronik.Semuanya terdiri dari komponen pasif seperti splitter, yang memiliki biaya manajemen dan pengoperasian yang rendah.
Sejarah Perkembangan PON
Penelitian teknologi PON dimulai pada tahun 1995. Pada bulan Oktober 1998, ITU mengadopsi standar teknologi PON berbasis ATM, G, yang dianjurkan oleh organisasi FSAN (jaringan akses layanan penuh).983. Dikenal juga dengan sebutan BPON (BroadbandPON).Kecepatannya 155Mbps dan secara opsional dapat mendukung 622Mbps.
EFMA (Ethernetin the First Mile Alliance) memperkenalkan konsep Ethernet-PON (EPON) pada akhir tahun 2000 dengan kecepatan transmisi 1 Gbps dan lapisan tautan berdasarkan enkapsulasi Ethernet sederhana.
GPON (Gigabit-CapablePON) diusulkan oleh organisasi FSAN pada bulan September 2002, dan ITU mengadopsi perjanjian G pada bulan Maret 2003. 984.1 dan G.984.2.G.984.1 Karakteristik keseluruhan sistem akses GPON ditentukan.G.984.2 menetapkan sublapisan terkait distribusi fisik dari ODN (Jaringan Distribusi Optik) GPON. Pada bulan Juni 2004, ITU meloloskan G lagi.984.3, yang menetapkan persyaratan untuk lapisan Konvergensi Transmisi (TC).
Perbandingan produk EPON dan GPON
EPON dan GPON adalah dua anggota utama dari akses jaringan optik, masing-masing dengan kelebihannya sendiri, saling bersaing, saling melengkapi dan belajar dari satu sama lain.Berikut perbandingannya dalam berbagai aspek:
Kecepatan
EPON menyediakan uplink dan downlink tetap sebesar 1,25Gbps, menggunakan pengkodean jalur 8b/10b, dan kecepatan sebenarnya adalah 1Gbps.
GPON mendukung berbagai tingkat kecepatan dan dapat mendukung kecepatan asimetris uplink dan downlink, downstream 2,5Gbps atau 1,25Gbps, dan uplink 1,25Gbps atau 622Mbps.Sesuai dengan permintaan aktual, tingkat uplink dan downlink ditentukan, dan modul optik yang sesuai dipilih untuk meningkatkan rasio harga kecepatan perangkat optik.
Kesimpulannya: GPON lebih baik dari EPON.
Rasio perpecahan
Rasio pemisahan adalah berapa banyak ONU (pengguna) yang dibawa oleh satu port OLT (kantor).
Standar EPON mendefinisikan rasio pemisahan 1:32.
Standar GPON mendefinisikan rasio pemisahan sebagai berikut 1:32;1:64;1:128
Faktanya, sistem teknis EPON juga dapat mencapai rasio pemisahan yang lebih tinggi, seperti 1:64, 1:128, protokol kontrol EPON dapat mendukung lebih banyak ONU. Rasio jalan terutama dibatasi oleh spesifikasi kinerja modul optik, dan pemisahan yang besar rasio ini akan menyebabkan biaya modul optik meningkat secara signifikan.Selain itu, kerugian penyisipan PON adalah 15 hingga 18 dB, dan rasio pemisahan yang besar mengurangi jarak transmisi.Terlalu banyak bandwidth berbagi pengguna juga merupakan biaya dari rasio pembagian yang besar.
Kesimpulannya: GPON memberikan selektivitas ganda, namun pertimbangan biayanya tidak jelas.Jarak fisik maksimum yang dapat didukung sistem GPON.Ketika rasio pemisahan optik adalah 1:16, jarak fisik maksimum 20 km harus didukung.Ketika rasio pemisahan optik adalah 1:32, jarak fisik maksimum 10 km harus didukung.EPONnya sama,kesimpulan ini: setara.
QOS (Kualitas Layanan)
EPON menambahkan MPCP 64-byte (protokol kontrol multi titik) ke header MAC header Ethernet. MPCP mengontrol akses ke topologi point-to-multipoint P2MP melalui pesan, mesin status, dan pengatur waktu untuk mengimplementasikan alokasi bandwidth dinamis DBA. MPCP melibatkan alokasi slot waktu transmisi ONU, penemuan otomatis dan penggabungan ONU, dan pelaporan kemacetan ke lapisan yang lebih tinggi untuk mengalokasikan bandwidth secara dinamis. MPCP menyediakan dukungan dasar untuk topologi P2MP.Namun, protokol tersebut tidak mengklasifikasikan prioritas layanan.Semua layanan bersaing secara acak untuk mendapatkan bandwidth.GPON memiliki DBA yang lebih lengkap dan kemampuan layanan QoS yang sangat baik.
GPON membagi metode alokasi bandwidth layanan menjadi empat jenis.Prioritas tertinggi adalah Tetap (Fixed), Terjamin, Tidak Terjamin, dan BestEffort.DBA selanjutnya mendefinisikan wadah lalu lintas (T-CONT) sebagai unit penjadwalan lalu lintas uplink, dan setiap T-CONT diidentifikasi oleh Alloc-ID.Setiap T-CONT dapat berisi satu atau lebih ID GEMPort. T-CONT dibagi menjadi lima jenis layanan.Berbagai jenis T-CONT memiliki mode alokasi bandwidth yang berbeda, yang dapat memenuhi persyaratan QoS yang berbeda dari aliran layanan yang berbeda untuk penundaan, jitter, dan tingkat kehilangan paket. T-CONT Tipe 1 dicirikan oleh slot waktu tetap dengan bandwidth tetap, sesuai dengan alokasi bandwidth tetap (Fixed), cocok untuk layanan yang sensitif terhadap penundaan, seperti layanan suara.Tipe 2 ditandai dengan bandwidth tetap tetapi slot waktu tidak menentu.Alokasi bandwidth terjamin (Assured) yang sesuai cocok untuk layanan bandwidth tetap yang tidak memerlukan jitter tinggi, seperti layanan video on demand.Tipe 3 dicirikan oleh jaminan bandwidth minimum dan pembagian bandwidth redundan secara dinamis, dan memiliki batasan bandwidth maksimum, sesuai dengan alokasi bandwidth yang tidak terjamin (Non-Assured), cocok untuk layanan dengan persyaratan jaminan layanan dan lalu lintas burst yang besar.Seperti bisnis pengunduhan. Tipe 4 ditandai dengan BestEffort, tidak ada jaminan bandwidth, cocok untuk layanan dengan latensi rendah dan persyaratan jitter, seperti layanan penelusuran WEB.Tipe 5 merupakan tipe kombinasi, setelah mengalokasikan bandwidth terjamin dan tidak terjamin, kebutuhan bandwidth tambahan dialokasikan sebaik mungkin.
Kesimpulan: GPON lebih baik dari EPON
Mengoperasikan dan memelihara OAM
EPON tidak terlalu mempertimbangkan OAM, tetapi hanya mendefinisikan indikasi kesalahan jarak jauh ONT, pemantauan loopback dan link, dan merupakan dukungan opsional.
GPON mendefinisikan PLOAM (PhysicalLayerOAM) di lapisan fisik, dan OMCI (ONTManagementandControlInterface) didefinisikan di lapisan atas untuk melakukan manajemen OAM di berbagai tingkat. PLOAM digunakan untuk mengimplementasikan enkripsi data, deteksi status, dan pemantauan kesalahan.Protokol saluran OMCI digunakan untuk mengelola layanan yang ditentukan oleh lapisan atas, termasuk kumpulan parameter fungsi ONU, jenis dan kuantitas layanan T-CONT, parameter QoS, informasi konfigurasi permintaan dan statistik kinerja, dan secara otomatis memberitahukan kejadian yang sedang berjalan pada sistem untuk mengimplementasikan konfigurasi OLT ke ONT.Manajemen diagnosis kesalahan, kinerja dan keselamatan.
Kesimpulan: GPON lebih baik dari EPON
Enkapsulasi lapisan tautan dan dukungan multi-layanan
Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2, EPON mengikuti format data Ethernet sederhana, tetapi menambahkan protokol kontrol point-to-multipoint MPCP 64-byte ke header Ethernet untuk mengimplementasikan alokasi bandwidth, bandwidth round-robin, dan penemuan otomatis dalam sistem EPON.Mulai dan pekerjaan lainnya.Belum banyak penelitian mengenai dukungan layanan selain layanan data (seperti layanan sinkronisasi TDM).Banyak vendor EPON telah mengembangkan beberapa produk non-standar untuk mengatasi masalah ini, namun produk tersebut tidak ideal dan sulit untuk memenuhi persyaratan QoS kelas operator.
Gambar 2: Perbandingan tumpukan protokol GPON dan EPON
GPON didasarkan pada lapisan konvergensi transportasi (TC) yang benar-benar baru, yang dapat menyelesaikan adaptasi layanan keanekaragaman tingkat tinggi.Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2, ini mendefinisikan enkapsulasi ATM dan enkapsulasi GFP (protokol framing umum).Anda dapat memilih keduanya.Salah satunya adalah untuk enkapsulasi bisnis.Mengingat popularitas aplikasi ATM saat ini, tersedia GPON yang hanya mendukung enkapsulasi GFP.Perangkat ringan muncul, menghilangkan ATM dari tumpukan protokol untuk mengurangi biaya.
GFP adalah prosedur lapisan tautan umum untuk beberapa layanan, yang didefinisikan oleh ITU sebagai G. 7041. Sejumlah kecil modifikasi dilakukan pada GFP di GPON, dan PortID diperkenalkan di bagian atas bingkai GFP untuk mendukung multipleksing multi-port.Indikasi segmentasi Frag (Fragment) juga diperkenalkan untuk meningkatkan bandwidth efektif sistem.Dan itu hanya mendukung mode pemrosesan data untuk data dengan panjang variabel dan tidak mendukung mode pemrosesan transparan data untuk blok data.GPON memiliki daya dukung multi-layanan yang kuat.Lapisan TC GPON pada dasarnya sinkron, menggunakan standar 8 kHz (125μm) frame dengan panjang tetap, yang memungkinkan GPON mendukung pengaturan waktu end-to-end dan layanan kuasi-sinkron lainnya, terutama untuk mendukung layanan TDM secara langsung, yang disebut NativeTDM.GPON memiliki dukungan “alami” untuk layanan TDM.
Kesimpulannya: Lapisan TC yang mendukung GPON untuk multi-layanan lebih kuat dibandingkan MPCP EPON.
Kesimpulan
EPON dan GPON memiliki kelebihan masing-masing.GPON lebih baik dari EPON dalam hal indikator kinerja.Namun EPON mempunyai keunggulan dari segi waktu dan biaya.GPON mengejar ketinggalan.Melihat ke depan, pasar akses broadband di masa depan mungkin bukan pengganti, namun harus saling melengkapi.Untuk bandwidth, multi-layanan, QoS dan persyaratan keamanan yang tinggi, serta teknologi ATM sebagai tulang punggung pelanggan, GPON akan lebih cocok.Untuk pelanggan dengan sensitivitas biaya rendah, QoS dan persyaratan keamanan, EPON telah menjadi faktor dominan.