System EPON składa się z wielu jednostek sieci optycznej (ONU), terminala linii optycznej (OLT) oraz jednej lub więcej sieci optycznych (patrz rysunek 1).W kierunku rozszerzenia sygnał wysłany przez OLT jest rozgłaszany do wszystkich ONU.8h Zmodyfikuj format ramki, zdefiniuj na nowo część przednią, dodaj czas i identyfikację logiczną (LLID)).LLID identyfikuje każdą ONU w systemie PON, a LLID jest określany podczas procesu wykrywania.
(1) Zasięg
W systemie EPON fizyczna odległość pomiędzy każdym ONU a OLT w kierunku przesyłania informacji upstream nie jest równa.Ogólny system EPON zakłada, że najdłuższa odległość między ONU a OLT wynosi 20 km, a najkrótsza 0 km.Ta różnica odległości spowoduje, że opóźnienie będzie się wahać od 0 do 200 us.Jeśli nie ma wystarczającej przerwy izolacyjnej, sygnały z różnych ONU mogą dotrzeć do końca odbiorczego OLT w tym samym czasie, co spowoduje konflikty sygnałów upstream.Konflikt spowoduje dużą liczbę błędów i utratę synchronizacji itp., powodując, że system nie będzie działał normalnie.Korzystając z metody określania odległości, najpierw zmierz odległość fizyczną, a następnie dostosuj wszystkie jednostki ONU do tej samej odległości logicznej co OLT, a następnie wykonaj metodę TDMA, aby uniknąć konfliktu.Obecnie stosowane metody określania odległości obejmują określanie odległości w widmie rozproszonym, określanie odległości poza pasmem i określanie odległości w zakresie otwarcia okna w paśmie.Na przykład metoda określania zakresu tagów czasowych jest używana do pierwszego pomiaru czasu opóźnienia pętli sygnału z każdej jednostki ONU do OLT, a następnie wstawienia określonej wartości opóźnienia wyrównania Td dla każdej jednostki ONU, tak aby czas opóźnienia pętli wszystkich jednostek ONU po wstawieniu Td (nazywana wartością opóźnienia pętli wyrównawczej Tequ) są równe, wynik jest podobny do tego, że każdy ONU jest przesuwany na tę samą odległość logiczną co OLT, a następnie ramka może zostać wysłana poprawnie zgodnie z technologią TDMA bez konfliktów..
(2) Proces odkrywania
OLT stwierdza, że ONU w systemie PON okresowo wysyła komunikaty Gate MPCP.Po otrzymaniu wiadomości Gate, niezarejestrowana ONU odczeka losowy czas (aby uniknąć jednoczesnej rejestracji wielu ONU), a następnie wyśle wiadomość Register do OLT.Po udanej rejestracji OLT przypisuje LLID do ONU.
(3) Ethernet OAM
Po zarejestrowaniu ONU w OLT, Ethernet OAM w ONU rozpoczyna proces wykrywania i ustanawia połączenie z OLT.Ethernet OAM jest używany na łączach ONU/OLT do znajdowania zdalnych błędów, wyzwalania zdalnych pętli zwrotnych i wykrywania jakości łącza.Jednak Ethernet OAM zapewnia obsługę dostosowanych jednostek PDU OAM, jednostek informacyjnych i raportów czasowych.Wielu producentów ONU/OLT używa rozszerzeń OAM do ustawiania specjalnych funkcji ONU.Typowym zastosowaniem jest kontrola przepustowości użytkowników końcowych za pomocą modelu przepustowości konfiguracji rozszerzonego w ONU.Ta niestandardowa aplikacja jest kluczem do testu i staje się przeszkodą w komunikacji między ONU a OLT.
(4) Przepływ w dół
Kiedy OLT ma ruch do wysłania ONU, będzie przenosił informacje LLID docelowej ONU w ruchu.Ze względu na charakterystykę rozgłaszania PON, dane wysyłane przez OLT będą rozgłaszane do wszystkich ONU.Musimy szczególnie wziąć pod uwagę sytuację, w której ruch downstream transmituje strumienie usług wideo.Ze względu na emisyjny charakter systemu EPON, gdy użytkownik dostosuje program wideo, będzie on transmitowany do wszystkich użytkowników, co bardzo zużywa przepustowość łącza downstream.OLT zazwyczaj obsługuje IGMP Snooping.Może podsłuchiwać wiadomości IGMP Join Request i wysyłać dane multiemisji do użytkowników powiązanych z tą grupą zamiast rozsyłania do wszystkich użytkowników, zmniejszając w ten sposób ruch.
(5) Przepływ w górę
Tylko jeden ONU może wysyłać ruch w określonym czasie.ONU ma wiele kolejek priorytetowych (każda kolejka odpowiada poziomowi QoS. ONU wysyła komunikat raportu do OLT z prośbą o możliwość wysłania, szczegółowo opisując sytuację każdej kolejki. OLT wysyła komunikat bramy w odpowiedzi do ONU, informując ONU czas rozpoczęcia następnej transmisji OLT musi być w stanie zarządzać wymaganiami dotyczącymi przepustowości dla wszystkich jednostek ONU i musi ustalać priorytety zezwoleń na transmisję Zgodnie z priorytetem kolejki i równoważeniem żądań wielu jednostek ONU, OLT musi być w stanie do zarządzania wymaganiami dotyczącymi przepustowości dla wszystkich jednostek ONU Dynamiczna alokacja przepustowości w górę (tj. algorytm DBA).
2.2 Zgodnie z charakterystyką techniczną systemu EPON, wyzwania testowe, przed którymi stoi system EPON
(1) Biorąc pod uwagę skalę systemu EPON
Chociaż IEEE802.3ah nie definiuje maksymalnej liczby w systemie EPON, maksymalna liczba obsługiwana przez system EPON wynosi od 16 do 128. Każda jednostka ONU dołączająca do systemu EPON wymaga sesji MPCP i sesji OAM.W miarę jak coraz więcej oddziałów przyłącza się do EPON, ryzyko błędów systemowych będzie rosło.Na przykład, każdy ONU musi ponownie odkryć proces, proces logowania i rozpocząć sesję OAM.Dlatego czas przywracania całego systemu będzie wzrastał wraz z liczbą jednostek ONU.
(2) Problem wzajemnej komunikacji sprzętu
Następujące aspekty są brane pod uwagę głównie w przypadku wzajemnej komunikacji urządzeń:
●Algorytm dynamicznej przepustowości (DBA) dostarczany przez różnych producentów jest inny.
●Niektórzy producenci używają „Elementów Specyficznych dla Organizacji” firmy OAM w celu ustalenia określonych zachowań.
●Czy rozwój protokołu MPCP jest całkowicie spójny.
●Czy metody pomiaru odległości opracowane przez różnych producentów są zgodne z przetwarzaniem zegara.
(3) Ukryte zagrożenia w transmisji usług triple play w systemie EPON
Ze względu na charakterystykę transmisji EPON, podczas transmisji usług triple play zostaną wprowadzone pewne ukryte zagrożenia:
● Downstream marnuje dużo przepustowości: system EPON wykorzystuje tryb transmisji rozgłoszeniowej w downstream: każdy ONU będzie odbierał dużą ilość ruchu wysyłanego do innych ONU, marnując dużo przepustowości downstream.
● Opóźnienie upstream jest stosunkowo duże: Kiedy ONU wysyła dane do OLT, musi czekać na możliwość transmisji przydzieloną przez OLT.Dlatego ONU musi buforować dużą ilość ruchu wychodzącego, co spowoduje opóźnienia, jitter i utratę pakietów.
3 Technologia testowa EPON
Test EPON obejmuje głównie kilka aspektów, takich jak test interoperacyjności, test protokołu, test wydajności transmisji systemu, weryfikacja usług i funkcji.Standardowa topologia testowa jest pokazana na rysunku 2. Produkty IxN2X firmy IXIA zapewniają dedykowaną kartę testową EPON, interfejs testowy EPON, mogą przechwytywać i analizować protokoły MPCP i OAM, mogą wysyłać ruch EPON, zapewniają automatyczny program testowy i mogą pomóc użytkownikom w testowaniu Algorytmy DBA.
