Hva er PON?Bredbåndsaksessteknologien øker, og det er skjebnebestemt til å bli en slagmark hvor røyk aldri vil forsvinne.For tiden er den innenlandske mainstream fortsatt ADSL-teknologi, men flere og flere utstyrsprodusenter og operatører har rettet oppmerksomheten mot optisk nettverkstilgangsteknologi.
Kobberprisene fortsetter å stige, kabelprisene fortsetter å synke, og den økende etterspørselen etter IPTV- og videospilltjenester driver veksten av FTTH.De vakre utsiktene til å erstatte kobberkabelen og den kablede koaksialkabelen med den optiske kabelen, telefonen, kabel-TVen og bredbåndsdata triple play blir tydelig.
Figur 1: PON-topologi
PON (Passive Optical Network) passivt optisk nettverk er hovedteknologien for å realisere FTTH-fiber til hjemmet, og gir punkt-til-multipunkt fibertilgang, som vist i figur 1, det er OLT (optisk linjeterminal) og brukersiden av kontorsiden.ONU (Optical Network Unit) og ODN (Optical Distribution Network) er sammensatt. Generelt bruker nedlinken TDM-kringkastingsmodus og opplinken bruker TDMA (Time Division Multiple Access)-modus for å danne en punkt-til-multipunkt-tretopologi .Det største høydepunktet til PON som optisk tilgangsteknologi er "passiv".ODN inneholder ingen aktive elektroniske enheter og elektroniske strømforsyninger.Alle er sammensatt av passive komponenter som splittere, som har lave administrasjons- og driftskostnader.
PON utviklingshistorie
PON-teknologiforskningen oppsto i 1995. I oktober 1998 tok ITU i bruk den ATM-baserte PON-teknologistandarden, G, forfektet av FSAN-organisasjonen (full service access network).983. Også kjent som BPON (BroadbandPON).Hastigheten er 155 Mbps og kan valgfritt støtte 622 Mbps.
EFMA (Ethernetin the First Mile Alliance) introduserte konseptet Ethernet-PON (EPON) på slutten av 2000 med en overføringshastighet på 1 Gbps og et linklag basert på en enkel Ethernet-innkapsling.
GPON (Gigabit-CapablePON) ble foreslått av FSAN-organisasjonen i september 2002, og ITU vedtok G i mars 2003. 984. 1 og G. 984. 2-avtalen.G. 984.1 De generelle egenskapene til GPON-tilgangssystemet er spesifisert.G.984. 2 spesifiserer det fysiske distribusjonsrelaterte underlaget til ODN (Optical Distribution Network) til GPON. I juni 2004 passerte ITU G igjen.984. 3, som spesifiserer kravene for Transmission Convergence (TC) laget.
Sammenligning av EPON- og GPON-produkter
EPON og GPON er de to hovedmedlemmene i den optiske nettverkstilgangen, hver med sine egne fordeler, konkurrerer med hverandre, utfyller hverandre og lærer av hverandre.Følgende sammenligner dem i forskjellige aspekter:
Vurdere
EPON gir fast opp- og nedlink på 1,25 Gbps, ved bruk av 8b/10b linjekoding, og den faktiske hastigheten er 1 Gbps.
GPON støtter flere hastighetsgrader og kan støtte uplink og downlink asymmetriske hastigheter, 2,5 Gbps eller 1,25 Gbps nedstrøms, og 1,25 Gbps eller 622 Mbps uplink.I henhold til den faktiske etterspørselen bestemmes opplink- og nedlinkhastighetene, og de tilsvarende optiske modulene velges for å øke prisforholdet for den optiske enhetens hastighet.
Denne konklusjonen: GPON er bedre enn EPON.
Splittforhold
Delingsforholdet er hvor mange ONUer (brukere) som bæres av én OLT-port (kontor).
EPON-standarden definerer et splittforhold på 1:32.
GPON-standarden definerer delingsforholdet til følgende 1:32;1:64;1:128
Faktisk kan tekniske EPON-systemer også oppnå høyere split-forhold, slik som 1:64, 1:128, EPON-kontrollprotokollen kan støtte flere ONUer. Veiforholdet er hovedsakelig begrenset av ytelsesspesifikasjonene til den optiske modulen, og den store splitten forholdet vil føre til at kostnadene for den optiske modul øker betydelig.I tillegg er PON-innsettingstapet 15 til 18 dB, og det store splitforholdet reduserer overføringsavstanden.For mye brukerdelingsbåndbredde er også kostnaden for det store splittforholdet.
Denne konklusjonen: GPON gir multippel selektivitet, men kostnadsbetraktningen er ikke åpenbar.Den maksimale fysiske avstanden som GPON-systemet kan støtte.Når det optiske delingsforholdet er 1:16, bør den maksimale fysiske avstanden på 20 km støttes.Når det optiske delingsforholdet er 1:32, bør den maksimale fysiske avstanden på 10 km støttes.EPON er det samme,denne konklusjonen: lik.
QOS (Quality of Service)
EPON legger til en 64-byte MPCP (multipunktkontrollprotokoll) til MAC-headeren Ethernet-header. MPCP kontrollerer tilgang til P2MP punkt-til-multipunkt-topologi gjennom meldinger, tilstandsmaskiner og tidtakere for å implementere DBA dynamisk båndbreddeallokering. MPCP involverer allokering av ONU-overføringstidsluker, automatisk oppdagelse og sammenføyning av ONU-er, og rapportering av overbelastning til høyere lag for å dynamisk allokere båndbredde. MPCP gir grunnleggende støtte for P2MP-topologien.Protokollen klassifiserer imidlertid ikke tjenesteprioriteringene.Alle tjenester konkurrerer tilfeldig om båndbredde.GPON har en mer komplett DBA og utmerkede QoS-tjenestemuligheter.
GPON deler tjenestebåndbreddetildelingsmetoden inn i fire typer.Høyeste prioritet er fast (fast), Assured, Non-Assured og BestEffort.DBA definerer videre en trafikkbeholder (T-CONT) som en uplink-trafikkplanleggingsenhet, og hver T-CONT identifiseres av en Alloc-ID.Hver T-CONT kan inneholde en eller flere GEMPort-IDer. T-CONT er delt inn i fem typer tjenester.Ulike typer T-CONT-er har forskjellige båndbreddetildelingsmoduser, som kan møte forskjellige QoS-krav til forskjellige tjenesteflyter for forsinkelse, jitter og pakketapshastighet.T-CONT Type 1 er karakterisert ved en fast båndbredde, fast tidsluke, tilsvarende en fast båndbredde (fast) allokering, egnet for forsinkelsessensitive tjenester, for eksempel taletjenester.Type 2 er preget av en fast båndbredde, men en ubestemt tidsluke.Den tilsvarende tildelingen av garantert båndbredde (assurert) er egnet for tjenester med fast båndbredde som ikke krever høy jitter, for eksempel video on demand-tjenester.Type 3 er preget av minimumsbåndbreddegaranti og dynamisk deling av redundant båndbredde, og har begrensning av maksimal båndbredde, tilsvarende ikke-sikker båndbredde (Non-Assured) allokering, egnet for tjenester med krav til tjenestegaranti og stor burst-trafikk.Slik som nedlasting av business.Type 4 er preget av BestEffort, ingen båndbreddegaranti, egnet for tjenester med lav ventetid og krav til jitter, for eksempel nettsurfingstjeneste.Type 5 er en kombinasjonstype, etter tildeling av garantert og ikke-garantert båndbredde, tilleggs Båndbreddekravene tildeles best mulig.
Konklusjon: GPON er bedre enn EPON
Drifte og vedlikeholde OAM
EPON tar ikke for mye hensyn til OAM, men definerer ganske enkelt ONT ekstern feilindikasjon, loopback og linkovervåking, og er valgfri støtte.
GPON definerer PLOAM (PhysicalLayerOAM) på det fysiske laget, og OMCI (ONTManagementandControlInterface) er definert i det øvre laget for å utføre OAM-administrasjon på flere nivåer. PLOAM brukes til å implementere datakryptering, statusdeteksjon og feilovervåking.OMCI-kanalprotokollen brukes til å administrere tjenestene som er definert av det øvre laget, inkludert funksjonsparametersettet til ONU, typen og kvantiteten til T-CONT-tjenesten, QoS-parametrene, forespørselskonfigurasjonsinformasjonen og ytelsesstatistikken, og automatisk varsle de kjørende hendelsene til systemet for å implementere konfigurasjonen av OLT til ONT.Håndtering av feildiagnose, ytelse og sikkerhet.
Konklusjon: GPON er bedre enn EPON
Linklagsinnkapsling og støtte for flere tjenester
Som vist i figur 2 følger EPON et enkelt Ethernet-dataformat, men legger til en 64-byte MPCP punkt-til-multipunkt-kontrollprotokoll til Ethernet-overskriften for å implementere båndbreddeallokering, båndbredde round-robin og automatisk oppdagelse i EPON-systemet.Rangering og annet arbeid.Det er ikke mye forskning på støtte for andre tjenester enn datatjenester (som TDM-synkroniseringstjenester).Mange EPON-leverandører har utviklet noen ikke-standardprodukter for å løse dette problemet, men de er ikke ideelle, og det er vanskelig å oppfylle kravene til operatørklasse QoS.
Figur 2: Sammenligning av GPON- og EPON-protokollstabler
GPON er basert på det helt nye transportkonvergenslaget (TC), som kan fullføre tilpasningen av mangfoldstjenester på høyt nivå.Som vist i figur 2, definerer den ATM-innkapsling og GFP-innkapsling (generell rammeprotokoll).Du kan velge begge deler.Den ene er for forretningsinnkapsling.I lys av den nåværende populariteten til ATM-applikasjoner, er en GPON som kun støtter GFP-innkapsling tilgjengelig.Lite-enheten ble til, og fjernet ATM fra protokollstakken for å redusere kostnadene.
GFP er en generisk lenkelagsprosedyre for flere tjenester, definert av ITU som G. 7041. Et lite antall modifikasjoner ble gjort til GFP i GPON, og PortID ble introdusert i spissen for GFP-rammen for å støtte multipleksing med flere porter.En Frag (Fragment) segmenteringsindikasjon er også introdusert for å øke den effektive båndbredden til systemet.Og den støtter bare databehandlingsmodus for data med variabel lengde og støtter ikke datatransparent behandlingsmodus for datablokker.GPON har kraftig bærekapasitet for flere tjenester.GPONs TC-lag er i hovedsak synkront, ved bruk av standard 8 kHz (125μm) rammer med fast lengde, som lar GPON støtte ende-til-ende-timing og andre kvasi-synkrone tjenester, spesielt for direkte støtte for TDM-tjenester, såkalt NativeTDM.GPON har "naturlig" støtte for TDM-tjenester.
Denne konklusjonen: TC-laget som støtter GPON for multi-service er sterkere enn MPCP til EPON.
Konklusjon
EPON og GPON har sine egne fordeler.GPON er bedre enn EPON når det gjelder ytelsesindikatorer.Imidlertid har EPON fordelen av tid og kostnad.GPON tar igjen.Å se frem til det fremtidige markedet for bredbåndsaksess er kanskje ikke en erstatning, det bør være komplementært.For båndbredde, multi-service, høye QoS og sikkerhetskrav, og ATM-teknologi som ryggradskunde, vil GPON være mer egnet.For kunder med lav kostnadssensitivitet, QoS og sikkerhetskrav har EPON blitt den dominerende faktoren.