Apa itu PON?Teknologi akses jalur lebar semakin meningkat, dan ia ditakdirkan untuk menjadi medan perang di mana asap tidak akan hilang.Pada masa ini, arus perdana domestik masih menggunakan teknologi ADSL, tetapi semakin banyak pengeluar dan pengendali peralatan telah menumpukan perhatian mereka kepada teknologi capaian rangkaian optik.
Harga tembaga terus meningkat, harga kabel terus menurun, dan permintaan yang semakin meningkat untuk perkhidmatan IPTV dan permainan video mendorong pertumbuhan FTTH.Prospek yang indah untuk menggantikan kabel tembaga dan kabel sepaksi berwayar dengan kabel optik, telefon, TV kabel, dan permainan tiga kali ganda data jalur lebar menjadi jelas.
Rajah 1: Topologi PON
Rangkaian optik pasif PON (Passive Optical Network) adalah teknologi utama untuk merealisasikan gentian FTTH ke rumah, menyediakan capaian gentian titik-ke-berbilang titik, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1, ia adalah OLT (terminal talian optik) dan sisi pengguna sebelah pejabat.ONU (Unit Rangkaian Optik) dan ODN (Rangkaian Pengedaran Optik) terdiri. Secara amnya, pautan bawah menggunakan mod siaran TDM dan pautan atas menggunakan mod TDMA (Akses Pelbagai Bahagian Masa) untuk membentuk topologi pokok titik-ke-berbilang .Sorotan terbesar PON sebagai teknologi capaian optik ialah "pasif".ODN tidak mengandungi sebarang peranti elektronik aktif dan bekalan kuasa elektronik.Kesemuanya terdiri daripada komponen pasif seperti pembahagi, yang mempunyai kos pengurusan dan operasi yang rendah.
Sejarah Perkembangan PON
Penyelidikan teknologi PON bermula pada tahun 1995. Pada Oktober 1998, ITU menerima pakai standard teknologi PON berasaskan ATM, G, yang dianjurkan oleh organisasi FSAN (rangkaian akses perkhidmatan penuh).983. Juga dikenali sebagai BPON (BroadbandPON).Kadarnya ialah 155Mbps dan boleh menyokong 622Mbps secara pilihan.
EFMA (Ethernetin the First Mile Alliance) memperkenalkan konsep Ethernet-PON (EPON) pada penghujung tahun 2000 dengan kadar penghantaran 1 Gbps dan lapisan pautan berdasarkan pengkapsulan Ethernet mudah.
GPON (Gigabit-CapablePON) telah dicadangkan oleh organisasi FSAN pada September 2002, dan ITU menerima pakai G pada Mac 2003. 984. 1 dan G. 984. 2 perjanjian.G. 984.1 Ciri-ciri keseluruhan sistem capaian GPON ditentukan.G.984. 2 menyatakan sublapisan berkaitan pengedaran fizikal bagi ODN (Rangkaian Pengedaran Optik) GPON. Pada Jun 2004, ITU melepasi G semula.984. 3, yang menentukan keperluan untuk lapisan Transmission Convergence (TC).
Perbandingan produk EPON dan GPON
EPON dan GPON adalah dua ahli utama capaian rangkaian optik, masing-masing mempunyai kelebihan tersendiri, bersaing antara satu sama lain, saling melengkapi dan belajar antara satu sama lain.Berikut membandingkannya dalam pelbagai aspek:
Kadar
EPON menyediakan pautan atas dan pautan bawah tetap sebanyak 1.25Gbps, menggunakan pengekodan talian 8b/10b, dan kadar sebenar ialah 1Gbps.
GPON menyokong berbilang gred kelajuan dan boleh menyokong kelajuan asimetri pautan atas dan pautan bawah, 2.5Gbps atau 1.25Gbps hiliran dan pautan atas 1.25Gbps atau 622Mbps.Mengikut permintaan sebenar, kadar pautan atas dan pautan bawah ditentukan, dan modul optik yang sepadan dipilih untuk meningkatkan nisbah harga kelajuan peranti optik.
Kesimpulan ini: GPON lebih baik daripada EPON.
Nisbah pisah
Nisbah perpecahan ialah berapa banyak ONU (pengguna) yang dibawa oleh satu port OLT (pejabat).
Piawaian EPON mentakrifkan nisbah pisah 1:32.
Piawaian GPON mentakrifkan nisbah pisah kepada 1:32 berikut;1:64;1:128
Malah, sistem EPON teknikal juga boleh mencapai nisbah perpecahan yang lebih tinggi, seperti 1:64, 1:128, protokol kawalan EPON boleh menyokong lebih banyak ONU. Nisbah jalan terutamanya dihadkan oleh spesifikasi prestasi modul optik, dan perpecahan besar nisbah akan menyebabkan kos modul optik meningkat dengan ketara.Di samping itu, kehilangan sisipan PON ialah 15 hingga 18 dB, dan nisbah perpecahan yang besar mengurangkan jarak penghantaran.Terlalu banyak lebar jalur perkongsian pengguna juga merupakan kos nisbah perpecahan yang besar.
Kesimpulan ini: GPON menyediakan pelbagai selektiviti, tetapi pertimbangan kos tidak jelas.Jarak fizikal maksimum yang boleh disokong oleh sistem GPON.Apabila nisbah pemisahan optik ialah 1:16, jarak fizikal maksimum 20km harus disokong.Apabila nisbah pemisahan optik ialah 1:32, jarak fizikal maksimum 10km harus disokong.EPON adalah sama,kesimpulan ini: sama.
QOS(Kualiti Perkhidmatan)
EPON menambah MPCP (protokol kawalan berbilang titik) 64-bait pada pengepala Ethernet pengepala MAC. MPCP mengawal akses kepada topologi titik-ke-berbilang titik P2MP melalui mesej, mesin keadaan dan pemasa untuk melaksanakan peruntukan lebar jalur dinamik DBA. MPCP melibatkan peruntukan slot masa penghantaran ONU, penemuan automatik dan penyatuan ONU, dan pelaporan kesesakan kepada lapisan yang lebih tinggi untuk memperuntukkan lebar jalur secara dinamik.MPCP menyediakan sokongan asas untuk topologi P2MP.Walau bagaimanapun, protokol tidak mengklasifikasikan keutamaan perkhidmatan.Semua perkhidmatan bersaing secara rawak untuk lebar jalur.GPON mempunyai DBA yang lebih lengkap dan keupayaan perkhidmatan QoS yang sangat baik.
GPON membahagikan kaedah peruntukan lebar jalur perkhidmatan kepada empat jenis.Keutamaan tertinggi adalah tetap (Tetap), Diinsuranskan, Tidak Dijamin dan Usaha Terbaik.DBA selanjutnya mentakrifkan bekas trafik (T-CONT) sebagai unit penjadualan trafik pautan atas, dan setiap T-CONT dikenal pasti oleh Alloc-ID.Setiap T-CONT boleh mengandungi satu atau lebih GEMPort-ID.T-CONT dibahagikan kepada lima jenis perkhidmatan.Jenis T-CONT yang berbeza mempunyai mod peruntukan lebar jalur yang berbeza, yang boleh memenuhi keperluan QoS berbeza bagi aliran perkhidmatan yang berbeza untuk kelewatan, jitter dan kadar kehilangan paket. Jenis T-CONT 1 dicirikan oleh slot masa tetap lebar jalur tetap, sepadan dengan peruntukan lebar jalur tetap (Tetap), sesuai untuk perkhidmatan sensitif kelewatan, seperti perkhidmatan suara.Jenis 2 dicirikan oleh lebar jalur tetap tetapi slot masa yang tidak ditentukan.Peruntukan lebar jalur terjamin (Assured) sepadan sesuai untuk perkhidmatan lebar jalur tetap yang tidak memerlukan jitter tinggi, seperti perkhidmatan video atas permintaan.Jenis 3 dicirikan oleh jaminan lebar jalur minimum dan perkongsian dinamik lebar jalur berlebihan, dan mempunyai kekangan lebar jalur maksimum, sepadan dengan peruntukan lebar jalur tidak terjamin (Tidak Dijamin), sesuai untuk perkhidmatan dengan keperluan jaminan perkhidmatan dan trafik pecah yang besar.Seperti memuat turun perniagaan.Jenis 4 dicirikan oleh BestEffort, tiada jaminan lebar jalur, sesuai untuk perkhidmatan dengan kependaman rendah dan keperluan jitter, seperti perkhidmatan menyemak imbas WEB.Jenis 5 ialah jenis gabungan, selepas memperuntukkan lebar jalur yang dijamin dan tidak terjamin, tambahan Keperluan lebar jalur diperuntukkan sebaik mungkin.
Kesimpulan: GPON lebih baik daripada EPON
Mengendalikan dan menyelenggara OAM
EPON tidak mempunyai terlalu banyak pertimbangan untuk OAM, tetapi hanya mentakrifkan petunjuk kerosakan jauh ONT, pemantauan gelung balik dan pautan, dan merupakan sokongan pilihan.
GPON mentakrifkan PLOAM (PhysicalLayerOAM) pada lapisan fizikal dan OMCI (ONTManagementandControlInterface) ditakrifkan pada lapisan atas untuk melaksanakan pengurusan OAM pada berbilang peringkat.PLOAM digunakan untuk melaksanakan penyulitan data, pengesanan status dan pemantauan ralat.Protokol saluran OMCI digunakan untuk mengurus perkhidmatan yang ditakrifkan oleh lapisan atas, termasuk set parameter fungsi ONU, jenis dan kuantiti perkhidmatan T-CONT, parameter QoS, maklumat konfigurasi permintaan dan statistik prestasi, dan memberitahu secara automatik acara berjalan sistem untuk melaksanakan konfigurasi OLT kepada ONT.Pengurusan diagnosis kesalahan, prestasi dan keselamatan.
Kesimpulan: GPON lebih baik daripada EPON
Pengkapsulan lapisan pautan dan sokongan berbilang perkhidmatan
Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2, EPON mengikut format data Ethernet yang mudah, tetapi menambah protokol kawalan titik-ke-berbilang titik MPCP 64-bait pada pengepala Ethernet untuk melaksanakan peruntukan lebar jalur, round-robin lebar jalur dan penemuan automatik dalam sistem EPON.Ranging dan kerja lain.Tidak banyak penyelidikan mengenai sokongan perkhidmatan selain perkhidmatan data (seperti perkhidmatan penyegerakan TDM).Banyak vendor EPON telah membangunkan beberapa produk bukan standard untuk menyelesaikan masalah ini, tetapi ia tidak sesuai dan sukar untuk memenuhi keperluan QoS kelas pembawa.
Rajah 2: Perbandingan susunan protokol GPON dan EPON
GPON adalah berdasarkan lapisan penumpuan pengangkutan (TC) yang baharu sepenuhnya, yang boleh melengkapkan penyesuaian perkhidmatan kepelbagaian peringkat tinggi.Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2, ia mentakrifkan enkapsulasi ATM dan enkapsulasi GFP (protokol pembingkaian am).Anda boleh memilih kedua-duanya.Satu adalah untuk enkapsulasi perniagaan.Memandangkan populariti semasa aplikasi ATM, GPON yang hanya menyokong pengkapsulan GFP tersedia.Peranti ringkas wujud, mengalih keluar ATM daripada timbunan protokol untuk mengurangkan kos.
GFP ialah prosedur lapisan pautan generik untuk berbilang perkhidmatan, yang ditakrifkan oleh ITU sebagai G. 7041. Sebilangan kecil pengubahsuaian telah dibuat kepada GFP dalam GPON, dan PortID telah diperkenalkan di kepala bingkai GFP untuk menyokong pemultipleksan berbilang port.Petunjuk segmentasi Frag (Fragment) juga diperkenalkan untuk meningkatkan lebar jalur berkesan sistem.Dan ia hanya menyokong mod pemprosesan data untuk data panjang berubah-ubah dan tidak menyokong mod pemprosesan telus data untuk blok data.GPON mempunyai kapasiti bawaan pelbagai perkhidmatan yang berkuasa.Lapisan TC GPON pada asasnya adalah segerak, menggunakan standard 8 kHz (125μm) bingkai panjang tetap, yang membolehkan GPON menyokong pemasaan hujung ke hujung dan perkhidmatan kuasi segerak yang lain, terutamanya untuk menyokong perkhidmatan TDM secara langsung, yang dipanggil NativeTDM.GPON mempunyai sokongan "semula jadi" untuk perkhidmatan TDM.
Kesimpulan ini: Lapisan TC yang menyokong GPON untuk pelbagai perkhidmatan adalah lebih kuat daripada MPCP EPON.
Kesimpulan
EPON dan GPON mempunyai kelebihan tersendiri.GPON adalah lebih baik daripada EPON dari segi penunjuk prestasi.Walau bagaimanapun, EPON mempunyai kelebihan masa dan kos.GPON sedang mengejar.Melihat ke hadapan untuk pasaran akses jalur lebar masa depan mungkin bukan pengganti, ia harus menjadi pelengkap.Untuk jalur lebar, pelbagai perkhidmatan, QoS tinggi dan keperluan keselamatan, dan teknologi ATM sebagai pelanggan tulang belakang, GPON akan lebih sesuai.Bagi pelanggan yang mempunyai sensitiviti kos rendah, QoS dan keperluan keselamatan, EPON telah menjadi faktor dominan.