1. Wprowadzenie PON

（1）Co to jest PON

Technologia PON (pasywna sieć optyczna) (w tym EPON, GPON) jest główną technologią wdrożeniową dla rozwoju FTTx (światłowód do domu).Może oszczędzać zasoby światłowodów szkieletowych i poziomy sieci, a także zapewnia dwukierunkową, wysoką przepustowość w warunkach transmisji na duże odległości.Istnieje wiele rodzajów usług dostępu, a ich możliwości zdalnego zarządzania i struktura pasywnej optycznej sieci dystrybucyjnej mogą znacznie obniżyć koszty eksploatacji i konserwacji oraz mogą obsługiwać wiele scenariuszy aplikacji.

（2） Rozwój technologii PON

Od momentu powstania PON rozwija się od wielu lat, tworząc szereg koncepcji, specyfikacji i sekwencji produktów takich jak APON, BPON, EPON, GPON.

APON (ATMPON)

ATM to komórkowy protokół transmisji.specyfikacje techniczne systemu PON 155Mb/s, normy serii ITU-TG.983;

BPON (szerokopasmowy PON)

Standard APON został później wzmocniony, aby obsługiwać szybkość transmisji 622 Mb/s, dodając funkcje, takie jak dynamiczna alokacja przepustowości i ochrona.

EPON (Ethernet PON)

GPON (GigabitPON)

（3） Technologia dostępu światłowodowego

2. Wprowadzenie do EPON

（1） Co to jest EPON?

EPON (Ethernet Passive Optical Network) to rodzaj struktury sieci punkt-wielopunkt, pasywna metoda transmisji światłowodowej, oparta na szybkiej platformie Ethernet i metodzie kontroli dostępu do mediów MAC z podziałem czasu TDM (zwielokrotnienie czasu), zapewniająca wiele An zintegrowana technologia dostępu szerokopasmowego do usług.

System EPON wykorzystuje technologię WDM do realizacji dwukierunkowej transmisji jednowłóknowej.

（2） Zasada EPON

W celu oddzielenia sygnałów przychodzących i wychodzących wielu par użytkowników na tym samym włóknie, stosuje się następujące dwie techniki multipleksacji.

a.Dalszy strumień danych wykorzystuje technologię rozgłoszeniową.

b.Upstream strumień danych przyjmuje technologię TDMA.

（3）Zasada EPON-downstream

a.Przypisz unikalny LLID poONUzostała pomyślnie zarejestrowana.

b.Dodaj LLID przed rozpoczęciem każdego pakietu, aby zastąpić ostatnie dwa bajty preambuły Ethernet.

c.Porównaj listę rejestracji LLID, gdyOLTodbiera dane.Kiedy ONU odbiera dane, odbiera tylko ramki lub ramki rozgłoszeniowe, które pasują do jego własnego LLID.

（4）Zasada EPON-Uplink

a.Porównaj listę rejestracji LLID zanim OLT otrzyma dane.

b.Każda jednostka ONU wysyła ramkę danych w szczelinie czasowej jednolicie przydzielonej przez sprzęt biurowy.

c.Przydzielona szczelina czasowa kompensuje różnicę odległości między jednostkami ONU i pozwala uniknąć kolizji między jednostkami ONU.

（5）Proces pracy systemu EPON

Operacja OLT

a.Generuj komunikaty sygnatury czasowej dla czasu referencyjnego systemu.

b.Przypisz przepustowość za pomocą ramek MPCP.3. Wykonywanie operacji określania odległości.

c.Kontroluj rejestrację ONU.

Operacja ONU

a.ONU synchronizuje się z OLT poprzez znacznik czasu ramki kontrolnej downstream.

b.ONU czeka na ramkę wykrywania.

c.ONU wykonuje przetwarzanie wykrywania, w tym: określanie zakresu, określanie fizycznego identyfikatora i przepustowości.

d.ONU czeka na autoryzację, ONU może wysyłać dane tylko w autoryzowanym czasie.

ja6）Projekt systemu zarządzania siecią EPON

System zarządzania siecią EPON podzielony jest na cztery moduły zgodnie z funkcjami zarządzania siecią: zarządzanie konfiguracją, zarządzanie wydajnością, zarządzanie usterkami i zarządzanie bezpieczeństwem.

（7）Realizacja systemu zarządzania siecią EPON

a.Realizacja systemu zarządzania siecią EPON obejmuje wykonanie oprogramowania do zarządzania siecią stacji zarządzania oraz wykonanie oprogramowania stacji agentowej.

b.System zarządzania siecią stacji zarządzającej jest jednostką sterującą, która zapewnia użytkownikom przyjazny interaktywny interfejs i wykorzystuje protokół SNMP do zarządzania procesem agenta.

c.Realizacja SNMP na stacji agenta obejmuje głównie wykonanie oprogramowania procesowego agenta oraz zaprojektowanie i organizację MIB.

3. Wprowadzenie GPON

ja1）Co to jest GPON?

GPON (Gigabit-CapablePON Gigabitowa pasywna sieć optyczna) to najnowszej generacji szerokopasmowy zintegrowany optyczny standard dostępu oparty na standardzie ITU-TG.984.x (International Telecommunication Union TG.984.x), o dużej przepustowości, wysokiej wydajności, dużym zasięgu, bogatym interfejsie użytkownika i wielu innych Zalety są postrzegane przez większość operatorów jako idealna technologia do realizacji usług szerokopasmowych i kompleksowej transformacji usług sieci dostępowej.

ja2 (zasada GPON)

Transmisja GPON downstream

Tryb wysyłania GPONS-TDMA

Topologia sieci pasywnego trybu transmisji światłowodowej składa się głównie z OLT (terminal linii optycznej), ODN (optyczna sieć dystrybucyjna) i ONU (jednostka sieci optycznej).

ODN zapewnia środki transmisji optycznej dla OLT i ONU.Składa się z pasywnego splittera optycznego i pasywnego sumatora optycznego.Jest to urządzenie pasywne, które łączy OLT i ONU.

（3） Zasada GPON-upstream

a.Transmisja danych upstream jest jednolicie kontrolowana przez OLT.

b.ONU przesyła dane użytkownika zgodnie z szczeliną czasową przydzieloną przez OLT, aby uniknąć konfliktów transmisji danych generowanych przez ONU.

c.ONU wstawia dane łącza w górę we własnej szczelinie czasowej zgodnie z ramką alokacji szczelin czasowych, realizując współdzielenie przepustowości kanału łącza w górę między wiele jednostek ONU.

ja4）Tryb sieci GPON

GPON przyjmuje głównie trzy tryby sieciowe: FTTH/O, FTTB+LAN i FTTB+DSL.

a.FTTH/O to światłowód do domu/biura.Po wejściu światłowodu do splittera jest on bezpośrednio podłączony do jednostki ONU użytkownika.Jednostka ONU jest używana tylko przez jednego użytkownika, z dużą przepustowością i wysokimi kosztami, i jest ogólnie przeznaczona dla zaawansowanych użytkowników i użytkowników komercyjnych.

b.FTTB+LAN wykorzystuje światłowód, aby dotrzeć do budynku, a następnie łączy różne usługi z wieloma użytkownikami za pośrednictwem jednostki ONU o dużej pojemności (zwanej MDU).Dlatego wielu użytkowników dzieli zasoby przepustowości jednej jednostki ONU, a każda osoba zajmuje niższą przepustowość i niższy koszt., Generalnie dla słabszych użytkowników mieszkaniowych i komercyjnych.

c.FTTB+ADSL wykorzystuje światłowód, aby dotrzeć do budynku, a następnie wykorzystuje ADSL do łączenia usług z wieloma użytkownikami, a wielu użytkowników współdzieli jednostkę ONU.Przepustowość, koszt i baza klientów są podobne do FTTB+LAN.

4. Porównanie technologii GPON i EPON

Ze względu na różne cechy technologii GPON i EPON, dla tych dwóch technologii można przeprowadzić następującą analizę.

ja1) GPON obsługuje różne poziomy szybkości i może obsługiwać asymetryczne szybkości wysyłania i odbierania.GPON ma większą swobodę w doborze komponentów optycznych, zmniejszając tym samym koszty.

ja2）EPON obsługuje tylko poziomy ODN klasy A i B, podczas gdy GPON może obsługiwać klasy A, B i C, więc GPON może obsługiwać współczynnik podziału do 128 i odległość transmisji do 20 km.

ja3） Porównaj tylko z protokołu, ponieważ standard EPON jest oparty na strukturze systemu 802.3, więc w porównaniu ze standardem GPON jego warstwy protokołu są prostsze, a implementacja systemu jest łatwiejsza.

ja4） ITU kierowała się wieloma koncepcjami standardu APON G.983 w procesie formułowania standardu GPON, który jest bardziej kompletny niż standard EPON sformułowany przez EFM.Zapewnienie wysoce wydajnego mechanizmu warstwy TC stanie się kluczowym punktem dla ITU przy formułowaniu standardów GPON.

ja5） Standard GPON przewiduje, że podwarstwa TC może przyjąć dwie metody enkapsulacji, ATM i GFP.Metoda enkapsulacji GFP jest odpowiednia do przenoszenia IP/PPP i innych protokołów wysokiego poziomu opartych na pakietach.