EPON システムは、複数の光ネットワーク ユニット (ONU)、光回線端末 (OLT)、および 1 つ以上の光ネットワークで構成されます (図 1 を参照)。内線方向では、OLT から送信された信号がすべての ONU にブロードキャストされます。8h フレーム形式を変更し、前部を再定義し、時刻と論理識別 (LLID) を追加します。LLID は PON システム内の各 ONU を識別し、LLID は検出プロセス中に指定されます。
(1) 測距
ＥＰＯＮシステムでは、各ＯＮＵとＯＬＴとの間の上り情報伝送方向の物理的距離は等しくない。一般的な EPON システムでは、ONU と OLT 間の最長距離は 20km、最短距離は 0km と規定されています。この距離の違いにより、遅延が 0 ～ 200 us の間で変化します。十分な分離ギャップがない場合、異なる ONU からの信号が OLT の受信側に同時に到達する可能性があり、アップストリーム信号の競合が発生します。競合により、多数のエラーや同期損失などが発生し、システムが正常に動作しなくなります。測距方式を使用して、最初に物理距離を測定し、次にすべての ONU を OLT と同じ論理距離に調整してから、TDMA 方式を実行して競合回避を実現します。現在、使用されている測距方法には、スペクトル拡散測距、帯域外測距、および帯域内ウィンドウ開放測距が含まれます。例えば、タイムタグ測距法は、最初に各ONUからOLTまでの信号ループ遅延時間を測定し、次に各ONUに特定の等化遅延Td値を挿入するために使用され、Tdを挿入した後のすべてのONUのループ遅延時間が( 等化ループ遅延値 Tequ と呼ばれる) が等しい場合、結果は、各 ONU が OLT と同じ論理距離に移動され、TDMA テクノロジに従ってフレームが競合することなく正しく送信されることに似ています。.
(2) 発見プロセス
OLT は、PON システムの ONU が Gate MPCP メッセージを定期的に送信していることを検出します。Gate メッセージを受信すると、未登録の ONU はランダムな時間 (複数の ONU の同時登録を避けるため) 待機し、Register メッセージを OLT に送信します。登録が成功すると、OLT は LLID を ONU に割り当てます。
(3) イーサネット OAM
ONU が OLT に登録されると、ONU のイーサネット OAM が検出プロセスを開始し、OLT との接続を確立します。イーサネット OAM は ONU/OLT リンクで使用され、リモート エラーを検出し、リモート ループバックをトリガーし、リンク品質を検出します。ただし、イーサネット OAM は、カスタマイズされた OAM PDU、情報ユニット、および時間レポートをサポートします。多くの ONU/OLT メーカーは、OAM 拡張機能を使用して ONU の特別な機能を設定しています。典型的なアプリケーションは、ONU で拡張された構成帯域幅モデルを使用してエンド ユーザーの帯域幅を制御することです。この非標準アプリケーションは、テストの鍵であり、ONU と OLT 間の相互通信の障害になります。
(4) 下流の流れ
OLT に ONU を送信するトラフィックがある場合、OLT は宛先 ONU の LLID 情報をトラフィックで伝送します。PON のブロードキャスト特性により、OLT によって送信されたデータはすべての ONU にブロードキャストされます。ダウンストリーム トラフィックがビデオ サービス ストリームを送信する状況を特に考慮する必要があります。EPON システムのブロードキャストの性質により、ユーザーがビデオ プログラムをカスタマイズすると、すべてのユーザーにブロードキャストされ、ダウンストリーム帯域幅が非常に消費されます。OLT は通常、IGMP スヌーピングをサポートしています。IGMP 参加要求メッセージをスヌープし、すべてのユーザーにブロードキャストする代わりに、このグループに関連するユーザーにマルチキャスト データを送信して、この方法でトラフィックを削減できます。
(5) 上流の流れ
特定の時間にトラフィックを送信できる ONU は 1 つだけです。ONU には複数のプライオリティ キューがあります (各キューは QoS レベルに対応します。ONU はレポート メッセージを OLT に送信して送信機会を要求し、各キューの状況を詳述します。OLT は ONU に応答してゲート メッセージを送信し、 ONU 次の送信の開始時間 OLT は、すべての ONU の帯域幅要件を管理できなければならず、送信許可に優先順位を付ける必要があります. キューの優先度に従って、複数の ONU の要求をバランスさせます。すべての ONU の帯域幅要件を管理する アップストリーム帯域幅の動的割り当て (DBA アルゴリズムなど)。
2.2 EPON システムの技術的特性によると、EPON システムが直面するテスト課題
(1) EPONシステムの規模を考える
IEEE802.3ah では EPON システムの最大数は定義されていませんが、EPON システムでサポートされる最大数は 16 ～ 128 です。EPON システムに参加する各 ONU には、MPCP セッションと OAM セッションが必要です。EPON に参加するサイトが増えるほど、システム エラーのリスクが高まります。たとえば、各 ONU はプロセスを再検出し、プロセスにログインし、OAM セッションを開始する必要があります。したがって、システム全体の復旧時間は、ONU の数に応じて増加します。
(2) 機器相互通信の問題
機器の相互通信では、主に次の側面が考慮されます。
●異なるメーカーが提供する動的帯域幅アルゴリズム (DBA) は異なります。
●一部のメーカーは、OAM の「OrganizaTion Specific Elements」を使用して特定の動作を設定しています。
●MPCPプロトコルの開発は完全に一貫しているか。
●異なるメーカーが開発した測距方式とクロック処理が一致しているか。
(3) EPONシステムにおけるトリプルプレーサービスの伝送における隠れた危険性
EPON の伝送特性により、トリプル プレイ サービスを伝送する際にいくつかの隠れた危険が発生します。
● ダウンストリームは多くの帯域幅を浪費します: EPON システムはダウンストリームでブロードキャスト送信モードを使用します: 各 ONU は他の ONU に送信された大量のトラフィックを受信し、多くのダウンストリーム帯域幅を浪費します。
●アップストリームの遅延が比較的大きい: ONU が OLT にデータを送信するとき、OLT によって割り当てられた送信機会を待つ必要があります。したがって、ONU は大量のアップストリーム トラフィックをバッファリングする必要があり、遅延、ジッタ、およびパケット損失が発生します。
3 EPON試験技術
EPONのテストには、主に相互運用性テスト、プロトコルテスト、システム伝送性能テスト、サービスおよび機能検証などのいくつかの側面が含まれます。標準的なテスト トポロジを図 2 に示します。IXIA の IxN2X 製品は、専用の EPON テスト カード、EPON テスト インターフェイスを提供し、MPCP および OAM プロトコルをキャプチャして分析し、EPON トラフィックを送信し、自動テスト プログラムを提供し、ユーザーのテストを支援します。 DBA アルゴリズム。
