Innanzitutto, quale problema viene utilizzato dal PON per risolvere?
● Con l'emergere di servizi ad alta larghezza di banda come video on demand, giochi online e IPTV, gli utenti hanno urgente bisogno di aumentare la larghezza di banda di accesso. I metodi di accesso a banda larga basati su ADSL esistenti sono sempre più difficili da soddisfare i requisiti degli utenti per una larghezza di banda elevata, due capacità di trasmissione via e sicurezza.
● A causa della lunga distanza di trasmissione, della forte capacità anti-interferenza e della grande capacità, la fibra ottica è stata ampiamente utilizzata nella rete backbone.Negli ultimi anni, con la diminuzione del costo del dispositivo ottico, la fibra ottica è diventata via via la prima scelta per il mezzo trasmissivo della rete di accesso.
● La rete ottica passiva (PON) ha un costo relativamente basso in modalità di accesso in fibra e può essere aggiornata senza problemi.È sempre più favorito dagli operatori di telecomunicazioni ed è considerato una soluzione ideale per risolvere il problema dell'"ultimo miglio".
In secondo luogo, la composizione del PON
Il PON è composto da tre parti: una terminazione di linea ottica (OLT), un'unità di rete ottica (ONU) e uno splitter ottico passivo (POS).
PON è una struttura asimmetrica punto-multipunto (P2MP).I ruoli dell'OLT e dell'ONU sono diversi.L'OLT è equivalente al ruolo del Master e l'ONU è equivalente al ruolo dello Slave.
Terzo, i vantaggi di PON:
● Salvataggio
P2P – N fibre ottiche;Ricetrasmettitore ottico 2N
P2PCurb – 1 fibra;ricetrasmettitore ottico 2N+2;richiede alimentazione locale;risparmia molta fibra
P2MP (PON) – 1 fibra;ricetrasmettitore ottico N+1;un gran numero di fibre ottiche risparmiate;un gran numero di ricetrasmettitori ottici
● Affidabile
Il segnale non passa attraverso il dispositivo elettronico attivo durante il processo di trasmissione PON, riducendo notevolmente il potenziale punto di guasto;
L'uso di dispositivi passivi semplifica la gerarchia della rete e la struttura di rete appiattita è più facile da mantenere e gestire.
● Lunga distanza
La distanza di trasmissione PON è compresa tra 10 e 20 km, il che supera completamente la limitazione della distanza tra i metodi di accesso Ethernet e xDSL e migliora notevolmente la flessibilità dell'implementazione dell'ufficio finale dell'operatore.
● Larghezza di banda elevata
Rispetto a xDSL, PON ha una larghezza di banda maggiore e soddisfa pienamente le esigenze dei futuri servizi di trasmissione online HDTV.
● Flessibile
Il modello di rete PON non è limitato e la rete di topologia ad albero ea stella può essere costruita in modo flessibile.
Il PON è particolarmente adatto nelle occasioni in cui i punti informativi di accesso dell'utente sono sparsi e una fibra ottica trunk può soddisfare l'accesso di tutti gli utenti ai punti informativi di accesso.
In quarto luogo, lo standard principale del PON
● GPON – GigabitPON, standard di protocollo ITUG.984, aggiornamento ed estensione di APON, utilizzando un formato frame comune per fornire supporto per una varietà di servizi.La velocità massima è di 2,5 Gbps.GPON presenta vantaggi in termini di alta velocità e supporto per più servizi, ma la tecnologia è complessa, il costo è elevato e la maturità del prodotto non è elevata.
● EPON——Ethernetover PON, standard di protocollo IEEE802.3ah, che trasmette pacchetti in formato Ethernet sulla rete PON e può supportare una velocità simmetrica di 1,25 Gbps.EPON si basa su tecnologia Ethernet e il protocollo è semplice ed efficiente.Rispetto ad APON, GPON presenta evidenti vantaggi in termini di costi.
Quinto, Tecnologie chiave di EPON
● Multiplexing dei canali
Il sistema EPON adotta la tecnologia WDM per realizzare la trasmissione bidirezionale a fibra singola;
La velocità del canale è di 1,25 Gbps a monte ea valle.
● Modalità di trasmissione downlink EPON – modalità di trasmissione
● Modalità di trasmissione uplink EPON – Modalità TDMA
● Protocollo di controllo multipunto – MPCP
A differenza dell'architettura Ethernet P2P, PON è un'architettura P2MP.L'ONU compete per le risorse del canale di uplink ed è necessario un meccanismo di arbitrato per evitare collisioni di dati di uplink e per allocare correttamente le risorse del canale.Il protocollo 802.3ah specifica il protocollo di controllo corrispondente, il Multi-point MAC Control Protocol (MPCP);
lMPCP definisce principalmente un sottolivello di controllo MAC multipunto per estendere e sostituire il sottolivello di controllo MAC definito dal protocollo 802.3.Il frame di controllo del protocollo MPCP ha una priorità maggiore rispetto al frame di dati MACClient.
● Compensazione della portata e del ritardo
La trasmissione uplink EPON adotta la modalità TDMA.L'OLT determina il tempo per l'invio dei dati da parte dell'ONU.Poiché ogni ONU è diversa dall'OLT, ci sarà una differenza di ritardo.Se non esiste un meccanismo di compensazione del ritardo efficace, si verificherà comunque il conflitto di trasmissione dei dati in uplink.
La gamma EPON e la compensazione del ritardo sono le tecnologie chiave per il multiplexing del canale uplink.Ø Nel processo di DiscoveryProcessing, l'OLT calcola il valore RTT (RoundTrip Time) di ciascuna ONU misurando la ONU appena registrata.
L'OLT utilizza RTT per regolare il tempo di autorizzazione di ciascuna ONU.
L'OLT può anche avviare il rilevamento quando riceve una PDU MPCP.
Calcolo RTT:
Il frame GATE contiene un campo "timestamp" che l'ONU utilizza per aggiornare il registro dell'ora locale.L'OLT può calcolare l'RTT attraverso il frame REPORT ricevuto per eseguire la compensazione sperimentale.
● Allocazione dinamica della larghezza di banda (DBA)
Confronto tra fasce orarie fisse e fasce orarie dinamiche:
