For det første, hvilket problem brukes PON til å løse?
● Med fremveksten av tjenester med høy båndbredde som video on demand, nettspill og IPTV, har brukere et presserende behov for å øke tilgangsbåndbredden. Eksisterende ADSL-baserte bredbåndsaksessmetoder blir stadig vanskeligere å møte brukerkravene for høy båndbredde, to- veioverføringsevne og sikkerhet.
● På grunn av den lange overføringsavstanden, sterk anti-interferensevne og stor kapasitet, har den optiske fiberen blitt mye brukt i ryggradsnettverket.I de senere år, med reduksjonen av kostnadene for den optiske enheten, har den optiske fiberen gradvis blitt førstevalget for overføringsmediet til aksessnettverket.
● Passivt optisk nettverk (PON) er relativt lavpris i fibertilgangsmodus og kan oppgraderes problemfritt.Det blir stadig mer foretrukket av teleoperatører og anses å være en ideell løsning for å løse "last mile"-problemet.
For det andre, sammensetningen av PON
PON består av tre deler: en optisk linjeterminering (OLT), en optisk nettverksenhet (ONU) og en passiv optisk splitter (POS).
PON er en asymmetrisk, punkt-til-multipunkt (P2MP) struktur.Rollene som spilles av OLT og ONU er forskjellige.OLT tilsvarer rollen som Mesteren, og ONU tilsvarer rollen som Slaven.
For det tredje, fordelene med PON:
● Lagrer
P2P – N optiske fibre;2N optisk sender/mottaker
P2PCurb - 1 fiber;2N+2 optisk transceiver;krever lokal strømforsyning;sparer mye fiber
P2MP (PON) – 1 fiber;N+1 optisk transceiver;et stort antall optiske fibre lagret;et stort antall optiske transceivere
● Pålitelig
Signalet går ikke gjennom den aktive elektroniske enheten under PON-overføringsprosessen, noe som i stor grad reduserer det potensielle punktet for feil;
Bruken av passive enheter forenkler nettverkshierarkiet, og den flate nettverksstrukturen er enklere å vedlikeholde og administrere.
● Lang avstand
PON-overføringsavstanden er 10 til 20 km, noe som fullstendig overvinner begrensningen av avstanden mellom Ethernet- og xDSL-tilgangsmetoder, og øker fleksibiliteten i operatørens sluttkontorutplassering betydelig.
● Høy båndbredde
Sammenlignet med xDSL har PON høyere båndbredde og oppfyller fullt ut behovene til fremtidige HDTV-nettkringkastingstjenester.
● Fleksibel
PON-nettverksmodellen er ikke begrenset, og nettverket av tre- og stjernetopologi kan bygges fleksibelt.
PON er spesielt egnet for anledninger der brukertilgangsinformasjonspunkter er spredt, og en trunkoptisk fiber kan tilfredsstille tilgangen til alle brukere til informasjonspunkter.
Fjerde, den viktigste standarden for PON
● GPON – GigabitPON, ITUG.984-protokollstandard, oppgradering og utvidelse av APON, ved bruk av et felles rammeformat for å gi støtte for en rekke tjenester.Maksimal hastighet er 2,5 Gbps.GPON har fordeler i høy hastighet og støtte for flere tjenester, men teknologien er kompleks, kostnadene er høye og modenheten til produktet er ikke høy.
● EPON——Ethernetover PON, IEEE802.3ah protokollstandard, som overfører Ethernet-formatpakker på PON-nettverket og kan støtte 1,25 Gbps symmetrisk hastighet.EPON er basert på Ethernet-teknologi og protokollen er enkel og effektiv.Sammenlignet med APON har GPON åpenbare fordeler når det gjelder kostnad.
For det femte, nøkkelteknologiene til EPON
● Kanalmultipleksing
EPON-systemet tar i bruk WDM-teknologi for å realisere enkeltfiber toveis overføring;
Kanalhastigheten er 1,25 Gbps oppstrøms og nedstrøms.
● EPON downlink overføringsmodus – kringkastingsmodus
● EPON uplink-overføringsmodus – TDMA-modus
● Multipoint Control Protocol – MPCP
I motsetning til Ethernet P2P-arkitekturen, er PON en P2MP-arkitektur.ONU konkurrerer om opplink-kanalressurser, og en voldgiftsmekanisme er nødvendig for å unngå uplink-datakollisjoner og for å allokere kanalressurser på riktig måte.802.3ah-protokollen spesifiserer den tilsvarende kontrollprotokollen, Multi-point MAC Control Protocol (MPCP);
lMPCP definerer hovedsakelig et flerpunkts MAC-kontrollunderlag for å utvide og erstatte MAC Control-underlaget definert av 802.3-protokollen.Kontrollrammen til MPCP-protokollen har høyere prioritet enn MACClient-datarammen.
● Avstands- og forsinkelseskompensasjon
EPON uplink-overføringen bruker TDMA-modus.OLT bestemmer tiden for ONU å sende data.Siden hver ONU er forskjellig fra OLT, vil det være en forsinkelsesforskjell.Hvis det ikke er noen effektiv forsinkelseskompensasjonsmekanisme, vil opplink-dataoverføringskonflikten fortsatt oppstå.
EPON-rekkevidde og forsinkelseskompensasjon er nøkkelteknologiene for opplink-kanalmultipleksing.Ø I DiscoveryProcessing-prosessen beregner OLT-en RTT-verdien (RoundTrip Time) for hver ONU ved å måle den nylig registrerte ONU-en.
OLT bruker RTT for å justere autorisasjonstiden for hver ONU.
OLT kan også starte avstandsmåling når den mottar en MPCP PDU.
RTT-beregning:
GATE-rammen inneholder et "tidsstempel"-felt som ONU-en bruker for å oppdatere det lokale tidsregisteret.OLT kan beregne RTT gjennom den mottatte RAPPORT-rammen for å utføre eksperimentell kompensasjon.
● Dynamisk båndbreddetildeling (DBA)
Sammenligning av faste tidsluker og dynamiske tidsluker:
