1.PON Introduzione
(1)Cos'è il PON
La tecnologia PON (passive optical network) (tra cui EPON, GPON) è la principale tecnologia di implementazione per lo sviluppo di FTTx (fiber to the home).Può risparmiare risorse in fibra backbone e livelli di rete e può fornire capacità di larghezza di banda elevata a due vie in condizioni di trasmissione a lunga distanza.Esistono numerosi tipi di servizi di accesso e le sue capacità di gestione remota e la struttura della rete di distribuzione ottica passiva possono ridurre notevolmente i costi operativi e di manutenzione e supportare più scenari applicativi.
(2) Sviluppo della tecnologia PON
Dall'emergere di PON, si è sviluppato per molti anni, formando una serie di concetti, specifiche e sequenze di prodotti come APON, BPON, EPON e GPON.
APON (ATMPON)
ATM è un protocollo di trasmissione cellulare.Specifiche tecniche del sistema PON 155Mb/s, standard della serie ITU-TG.983;
BPON (BroadbandPON)
Lo standard APON è stato successivamente rafforzato per supportare una velocità di trasmissione di 622 Mb/s, aggiungendo funzioni come l'allocazione dinamica della larghezza di banda e la protezione.
EPON (PON Ethernet)
GPON (GigabitPON)
(3) Tecnologia di accesso in fibra ottica
2. Introduzione all'EPON
(1) Che cos'è EPON?
EPON (Ethernet Passive Optical Network) è una sorta di struttura di rete punto-multipunto, metodo di trasmissione in fibra ottica passiva, basato su piattaforma Ethernet ad alta velocità e metodo di controllo dell'accesso ai supporti MAC a divisione di tempo TDM (time division multiplexing), che fornisce più An tecnologia di accesso a banda larga del servizio integrato.
Il sistema EPON utilizza la tecnologia WDM per realizzare la trasmissione bidirezionale a fibra singola.
(2) Principio di EPON
Per separare i segnali in entrata e in uscita di più coppie di utenti sulla stessa fibra, vengono utilizzate le seguenti due tecniche di multiplexing.
un.Il flusso di dati a valle utilizza la tecnologia di trasmissione.
b.Il flusso di dati a monte adotta la tecnologia TDMA.
(3)Il principio di EPON-a valle
un.Assegna un LLID univoco dopo ilONUè registrato con successo.
b.Aggiungere un LLID prima dell'inizio di ogni pacchetto per sostituire gli ultimi due byte del preambolo Ethernet.
c.Confronta l'elenco di registrazione LLID quando ilOLTriceve i dati.Quando l'ONU riceve dati, riceve solo frame o frame di trasmissione che corrispondono al proprio LLID.
(4) Principio di EPON-Uplink
un.Confronta l'elenco di registrazione LLID prima che l'OLT riceva i dati.
b.Ciascuna ONU invia un frame di dati nella fascia oraria allocata uniformemente dalle apparecchiature per ufficio.
c.L'intervallo di tempo assegnato compensa il divario di distanza tra le ONU ed evita collisioni tra le ONU.
（5）Processo di lavoro del sistema EPON
Operazione OLT
un.Genera messaggi di timestamp per l'ora di riferimento del sistema.
b.Assegna larghezza di banda tramite frame MPCP.3. Eseguire le operazioni di portata.
c.Controllo registrazione ONU.
Operazione ONU
un.L'ONU si sincronizza con l'OLT tramite il timestamp del frame di controllo a valle.
b.ONU attende il frame di rilevamento.
c.ONU esegue l'elaborazione di rilevamento, tra cui: intervallo, specificando l'ID fisico e la larghezza di banda.
d.L'ONU attende l'autorizzazione, l'ONU può inviare dati solo durante il tempo autorizzato.
（6）Progettazione del sistema di gestione della rete EPON
Il sistema di gestione della rete EPON è suddiviso in quattro moduli in base alle funzioni di gestione della rete: gestione della configurazione, gestione delle prestazioni, gestione dei guasti e gestione della sicurezza.
（7）Realizzazione del sistema di gestione della rete EPON
un.La realizzazione del sistema di gestione della rete EPON comprende la realizzazione del software di gestione della rete della stazione di gestione e la realizzazione del software della stazione dell'agente.
b.Il sistema di gestione della rete della stazione di gestione è un'entità di controllo che fornisce agli utenti un'interfaccia interattiva intuitiva e utilizza il protocollo SNMP per gestire il processo dell'agente.
c.La realizzazione di SNMP nella stazione agente comprende principalmente la realizzazione di software di processo agente e la progettazione e organizzazione di MIB.
3. Introduzione al GPON
（1) Che cos'è GPON?
GPON (Gigabit-capablePON Rete ottica passiva Gigabit) è lo standard di accesso integrato ottico passivo a banda larga di ultima generazione basato sullo standard ITU-TG.984.x (International Telecommunication Union TG.984.x), con larghezza di banda elevata, alta efficienza, ampia copertura, ricca interfaccia utente e molti altri vantaggi sono considerati dalla maggior parte degli operatori come una tecnologia ideale per realizzare la banda larga e la trasformazione completa dei servizi di rete di accesso.
（2) Principio GPON
GPON trasmissione a valle
Modalità GPONS upstream-TDMA
La topologia di rete della modalità di trasmissione in fibra ottica passiva è composta principalmente da OLT (terminale di linea ottica), ODN (rete di distribuzione ottica) e ONU (unità di rete ottica).
ODN fornisce mezzi di trasmissione ottica per OLT e ONU.Si compone di splitter ottico passivo e combinatore ottico passivo.È un dispositivo passivo che collega OLT e ONU.
(3) Principio GPON a monte
un.La trasmissione dei dati a monte è controllata in modo uniforme dall'OLT.
b.L'ONU trasmette i dati dell'utente in base alla fascia oraria assegnata dall'OLT per evitare conflitti di trasmissione dei dati generati dall'ONU.
c.L'ONU inserisce i dati di uplink nel proprio intervallo di tempo in base al frame di allocazione dell'intervallo di tempo, realizzando la condivisione della larghezza di banda del canale di uplink tra più ONU.
（4) Modalità di rete GPON
GPON adotta principalmente tre modalità di rete: FTTH/O, FTTB+LAN e FTTB+DSL.
un.FTTH/O è fibra per casa/ufficio.Dopo che la fibra ottica è entrata nello splitter, è collegata direttamente all'utente ONU.Un ONU viene utilizzato solo da un utente, con larghezza di banda elevata e costi elevati, ed è generalmente rivolto a utenti di fascia alta e utenti commerciali.
b.FTTB+LAN utilizza la fibra per raggiungere l'edificio, quindi collega diversi servizi a più utenti tramite una ONU di grande capacità (denominata MDU).Pertanto, più utenti condividono le risorse di larghezza di banda di un'ONU e ogni persona occupa una larghezza di banda inferiore e un costo inferiore., Generalmente per utenti residenziali e commerciali di fascia bassa.
c.FTTB+ADSL utilizza la fibra per raggiungere l'edificio, quindi utilizza l'ADSL per connettere i servizi a più utenti e più utenti condividono un'ONU.La larghezza di banda, il costo e la base clienti sono simili a quelli di FTTB+LAN.
4. Confronto tra tecnologia GPON ed EPON
In considerazione delle diverse caratteristiche delle tecnologie GPON ed EPON, per queste due tecnologie si può fare la seguente analisi.
（1) GPON supporta una varietà di livelli di velocità e può supportare velocità asimmetriche a monte ea valle.GPON ha un maggiore margine di manovra nella selezione dei componenti ottici, riducendo così i costi.
（2）EPON supporta solo i livelli ODN di Classe A e B, mentre GPON può supportare Classe A, B e C, quindi GPON può supportare fino a 128 split ratio e fino a 20 km di distanza di trasmissione.
（3） Confronta solo dal protocollo, perché lo standard EPON si basa sulla struttura del sistema 802.3, quindi rispetto allo standard GPON, la sua stratificazione del protocollo è più semplice e l'implementazione del sistema è più semplice.
（4） L'ITU ha seguito molti concetti dello standard APON G.983 nel processo di formulazione dello standard GPON, che è più completo dello standard EPON formulato da EFM.La fornitura di un meccanismo di livello TC altamente efficiente diventerà un punto chiave per l'ITU nella formulazione degli standard GPON.
（5) Lo standard GPON stabilisce che il sottostrato TC può adottare due metodi di incapsulamento, ATM e GFP.Il metodo di incapsulamento GFP è adatto per trasportare IP/PPP e altri protocolli di alto livello basati su pacchetti.