Po pierwsze, jaki problem rozwiązuje PON?
● Wraz z pojawieniem się usług o wysokiej przepustowości, takich jak wideo na żądanie, gry online i IPTV, użytkownicy pilnie potrzebują zwiększenia przepustowości dostępu. Istniejące metody dostępu szerokopasmowego oparte na ADSL są coraz trudniejsze do spełnienia wymagań użytkowników w zakresie wysokiej przepustowości. możliwości transmisji sposób i bezpieczeństwo.
● Ze względu na dużą odległość transmisji, silne właściwości przeciwzakłóceniowe i dużą pojemność, światłowód jest szeroko stosowany w sieci szkieletowej.W ostatnich latach, wraz ze spadkiem kosztów urządzenia optycznego, światłowód stopniowo stał się pierwszym wyborem jako medium transmisyjne sieci dostępowej.
● Pasywna sieć optyczna (PON) jest stosunkowo tania w trybie dostępu światłowodowego i może być bezproblemowo aktualizowana.Jest coraz częściej preferowany przez operatorów telekomunikacyjnych i jest uważany za idealne rozwiązanie problemu „ostatniej mili”.
Po drugie, skład PON
PON składa się z trzech części: optycznego zakończenia linii (OLT), optycznej jednostki sieciowej (ONU) i pasywnego rozdzielacza optycznego (POS).
PON to asymetryczna struktura punkt-wielopunkt (P2MP).Role odgrywane przez OLT i ONU są różne.OLT jest odpowiednikiem roli Mastera, a ONU jest odpowiednikiem roli Slave.
Po trzecie, zalety PON:
● Oszczędzanie
światłowody P2P – N;Transceiver optyczny 2N
P2PCurb – 1 włókno;Transceiver optyczny 2N+2;wymaga lokalnego zasilania;oszczędza dużo błonnika
P2MP (PON) – 1 włókno;nadajnik-odbiornik optyczny N+1;duża liczba zaoszczędzonych światłowodów;duża liczba transceiverów optycznych
● Niezawodny
Sygnał nie przechodzi przez aktywne urządzenie elektroniczne podczas procesu transmisji PON, znacznie zmniejszając potencjalny punkt awarii;
Zastosowanie urządzeń pasywnych upraszcza hierarchię sieci, a spłaszczoną strukturę sieci łatwiej utrzymać i zarządzać.
● Duża odległość
Odległość transmisji PON wynosi od 10 do 20 km, co całkowicie eliminuje ograniczenia odległości między metodami dostępu Ethernet i xDSL i znacznie zwiększa elastyczność wdrożenia końcowego biura operatora.
● Wysoka przepustowość
W porównaniu z xDSL, PON ma wyższą przepustowość iw pełni zaspokaja potrzeby przyszłych usług transmisji online HDTV.
● Elastyczny
Model sieci PON nie jest ograniczony, a sieć o topologii drzewa i gwiazdy można elastycznie budować.
PON jest szczególnie odpowiedni w sytuacjach, w których punkty informacyjne dostępu użytkownika są rozproszone, a światłowód magistralny może zaspokoić dostęp wszystkich użytkowników do punktów dostępu.
Po czwarte, główny standard PON
● GPON – GigabitPON, standard protokołu ITUG.984, aktualizacja i rozszerzenie APON, wykorzystujące wspólny format ramki w celu zapewnienia wsparcia dla różnych usług.Maksymalna szybkość to 2,5 Gb/s.GPON ma zalety w postaci dużej szybkości i obsługi wielu usług, ale technologia jest złożona, koszt jest wysoki, a dojrzałość produktu nie jest wysoka.
● EPON——Ethernetover PON, standard protokołu IEEE802.3ah, który przesyła pakiety w formacie Ethernet w sieci PON i może obsługiwać szybkość symetryczną 1,25 Gb/s.EPON jest oparty na technologii Ethernet, a protokół jest prosty i wydajny.W porównaniu z APON, GPON ma oczywiste zalety pod względem kosztów.
Po piąte, kluczowe technologie EPON
● Multipleksowanie kanałów
System EPON wykorzystuje technologię WDM do realizacji dwukierunkowej transmisji jednowłóknowej;
Szybkość kanału wynosi 1,25 Gb/s w górę i w dół.
● Tryb transmisji EPON downlink – tryb rozgłoszeniowy
● Tryb transmisji EPON uplink – tryb TDMA
● Protokół sterowania wielopunktowego – MPCP
W przeciwieństwie do architektury Ethernet P2P, PON jest architekturą P2MP.Jednostka ONU konkuruje o zasoby kanału w górę i potrzebny jest mechanizm arbitrażu, aby uniknąć kolizji danych w łączu w górę i właściwie przydzielić zasoby kanału.Protokół 802.3ah określa odpowiedni protokół sterowania, wielopunktowy protokół sterowania MAC (MPCP);
IMPCP definiuje głównie podwarstwę Multi-point MAC Control w celu rozszerzenia i zastąpienia podwarstwy MAC Control zdefiniowanej przez protokół 802.3.Ramka kontrolna protokołu MPCP ma wyższy priorytet niż ramka danych MACClient.
● Kompensacja zasięgu i opóźnienia
Transmisja EPON uplink przyjmuje tryb TDMA.OLT określa czas wysłania danych przez ONU.Ponieważ każdy ONU różni się od OLT, wystąpi różnica opóźnienia.Jeśli nie ma skutecznego mechanizmu kompensacji opóźnienia, konflikt transmisji danych w łączu w górę będzie nadal występował.
Zakres EPON i kompensacja opóźnienia są kluczowymi technologiami multipleksowania kanału uplink.Ø W procesie DiscoveryProcessing, OLT oblicza wartość RTT (czas podróży w obie strony) każdej jednostki ONU, mierząc nowo zarejestrowaną jednostkę ONU.
OLT używa RTT do dostosowania czasu autoryzacji każdego ONU.
OLT może również zainicjować określanie odległości po odebraniu MPCP PDU.
Obliczanie RTT:
Ramka GATE zawiera pole „znacznik czasu”, którego ONU używa do odświeżenia lokalnego rejestru czasu.OLT może obliczyć RTT poprzez odebraną ramkę REPORT w celu przeprowadzenia eksperymentalnej kompensacji.
● Dynamiczna alokacja przepustowości (DBA)
Porównanie stałych okien czasowych i dynamicznych okien czasowych:
