O que é PON?A tecnologia de acesso à banda larga está a crescer e está destinada a tornar-se num campo de batalha onde o fumo nunca se dissipará.Actualmente, a tendência nacional ainda é a tecnologia ADSL, mas cada vez mais fabricantes e operadores de equipamentos têm voltado a sua atenção para a tecnologia de acesso à rede óptica.
Os preços do cobre continuam a subir, os preços dos cabos continuam a diminuir e a crescente procura de serviços de IPTV e de videojogos está a impulsionar o crescimento do FTTH.Fica clara a bela perspectiva de substituir o cabo de cobre e o cabo coaxial com fio pelo cabo óptico, pelo telefone, pela TV a cabo e pelo triple play de dados em banda larga.
Figura 1: Topologia PON
A rede óptica passiva PON (Rede Óptica Passiva) é a principal tecnologia para realizar fibra FTTH até a residência, fornecendo acesso de fibra ponto a multiponto, conforme mostrado na Figura 1, é o OLT (terminal de linha óptica) e o lado do usuário do lado do escritório.A ONU (Unidade de Rede Óptica) e a ODN (Rede de Distribuição Óptica) são compostas. Geralmente, o downlink adota o modo de transmissão TDM e o uplink adota o modo TDMA (Acesso Múltiplo por Divisão de Tempo) para formar uma topologia de árvore ponto a multiponto .O maior destaque do PON como tecnologia de acesso óptico é “passivo”.O ODN não contém quaisquer dispositivos eletrônicos ativos e fontes de alimentação eletrônicas.Todos eles são compostos por componentes passivos como splitters, que possuem baixos custos de gerenciamento e operação.
História de Desenvolvimento PON
A pesquisa da tecnologia PON teve origem em 1995. Em outubro de 1998, a ITU adotou o padrão de tecnologia PON baseado em ATM, G, defendido pela organização FSAN (rede de acesso de serviço completo).983. Também conhecido como BPON (banda largaPON).A taxa é de 155 Mbps e pode suportar opcionalmente 622 Mbps.
A EFMA (Ethernetin the First Mile Alliance) introduziu o conceito de Ethernet-PON (EPON) no final de 2000 com uma taxa de transmissão de 1 Gbps e uma camada de ligação baseada num simples encapsulamento Ethernet.
GPON (Gigabit-CapablePON) foi proposto pela organização FSAN em setembro de 2002, e a ITU adotou o acordo G em março de 2003. 984. 1 e G. 984. 2.G. 984.1 As características gerais do sistema de acesso GPON são especificadas.G.984.2 especifica a subcamada relacionada à distribuição física da ODN (Rede de Distribuição Óptica) do GPON. Em junho de 2004, a ITU passou G novamente.984.3, que especifica os requisitos para a camada de Convergência de Transmissão (TC).
Comparação de produtos EPON e GPON
EPON e GPON são os dois principais membros do acesso à rede óptica, cada um com seus méritos, competindo entre si, complementando-se e aprendendo um com o outro.O seguinte os compara em vários aspectos:
Avaliar
EPON fornece uplink e downlink fixos de 1,25 Gbps, usando codificação de linha 8b/10b, e a taxa real é de 1 Gbps.
GPON suporta vários níveis de velocidade e pode suportar velocidades assimétricas de uplink e downlink, downstream de 2,5 Gbps ou 1,25 Gbps e uplink de 1,25 Gbps ou 622 Mbps.De acordo com a demanda real, as taxas de uplink e downlink são determinadas, e os módulos ópticos correspondentes são selecionados para aumentar a relação preço-velocidade do dispositivo óptico.
Esta conclusão: GPON é melhor que EPON.
Relação de divisão
A taxa de divisão é quantas ONUs (usuários) são transportadas por uma porta OLT (escritório).
O padrão EPON define uma proporção de divisão de 1:32.
O padrão GPON define a proporção de divisão como 1:32;1:64;1:128
Na verdade, os sistemas técnicos EPON também podem atingir taxas de divisão mais altas, como 1:64, 1:128, o protocolo de controle EPON pode suportar mais ONUs. proporção fará com que o custo do módulo óptico aumente significativamente.Além disso, a perda de inserção PON é de 15 a 18 dB e a grande taxa de divisão reduz a distância de transmissão.Muita largura de banda de compartilhamento de usuários também é o custo da grande taxa de divisão.
Esta conclusão: GPON fornece seletividade múltipla, mas a consideração de custo não é óbvia.A distância física máxima que o sistema GPON pode suportar.Quando a relação de divisão óptica é 1:16, a distância física máxima de 20 km deve ser suportada.Quando a relação de divisão óptica é 1:32, a distância física máxima de 10 km deve ser suportada.EPON é o mesmo,esta conclusão: igual.
QOS (Qualidade de Serviço)
EPON adiciona um MPCP (protocolo de controle multiponto) de 64 bytes ao cabeçalho Ethernet do cabeçalho MAC. O MPCP controla o acesso à topologia ponto a multiponto P2MP por meio de mensagens, máquinas de estado e temporizadores para implementar a alocação dinâmica de largura de banda do DBA. alocação de intervalos de tempo de transmissão de ONU, descoberta automática e junção de ONUs e relatório de congestionamento para camadas superiores para alocar largura de banda dinamicamente. O MPCP fornece suporte básico para a topologia P2MP.Contudo, o protocolo não classifica as prioridades de serviço.Todos os serviços competem aleatoriamente por largura de banda.GPON possui um DBA mais completo e excelentes capacidades de serviço de QoS.
GPON divide o método de alocação de largura de banda de serviço em quatro tipos.A prioridade mais alta é fixa (fixa), garantida, não garantida e melhor esforço.O DBA define ainda um contêiner de tráfego (T-CONT) como uma unidade de agendamento de tráfego de uplink, e cada T-CONT é identificado por um Alloc-ID.Cada T-CONT pode conter um ou mais GEMPort-IDs. O T-CONT é dividido em cinco tipos de serviços.Diferentes tipos de T-CONTs têm diferentes modos de alocação de largura de banda, que podem atender a diferentes requisitos de QoS de diferentes fluxos de serviço para atraso, jitter e taxa de perda de pacotes. O T-CONT Tipo 1 é caracterizado por um intervalo de tempo fixo de largura de banda fixa, correspondente a uma alocação de largura de banda fixa (fixa), adequada para serviços sensíveis a atrasos, como serviços de voz.O tipo 2 é caracterizado por uma largura de banda fixa, mas um intervalo de tempo indeterminado.A alocação de largura de banda garantida correspondente (Assegurada) é adequada para serviços de largura de banda fixa que não exigem jitter elevado, como serviços de vídeo sob demanda.O tipo 3 é caracterizado pela garantia de largura de banda mínima e compartilhamento dinâmico de largura de banda redundante, e possui a restrição de largura de banda máxima, correspondente à alocação de largura de banda não garantida (Non-Assured), adequada para serviços com requisitos de garantia de serviço e grande tráfego em rajadas.Como fazer download de negócios.O Tipo 4 é caracterizado pelo BestEffort, sem garantia de largura de banda, adequado para serviços com baixa latência e requisitos de jitter, como serviço de navegação na WEB.O tipo 5 é um tipo de combinação, após alocar largura de banda garantida e não garantida, adicional Os requisitos de largura de banda são alocados da melhor maneira possível.
Conclusão: GPON é melhor que EPON
Operar e manter OAM
EPON não leva muita consideração pelo OAM, mas simplesmente define a indicação remota de falhas do ONT, loopback e monitoramento de link, e é um suporte opcional.
GPON define PLOAM (PhysicalLayerOAM) na camada física e OMCI (ONTManagementandControlInterface) é definido na camada superior para realizar o gerenciamento OAM em vários níveis. PLOAM é usado para implementar criptografia de dados, detecção de status e monitoramento de erros.O protocolo de canal OMCI é usado para gerenciar os serviços definidos pela camada superior, incluindo o conjunto de parâmetros de função da ONU, o tipo e a quantidade do serviço T-CONT, os parâmetros de QoS, as informações de configuração da solicitação e as estatísticas de desempenho, e notificar automaticamente os eventos em execução do sistema para implementar a configuração da OLT no ONT.Gestão de diagnóstico de falhas, desempenho e segurança.
Conclusão: GPON é melhor que EPON
Encapsulamento de camada de link e suporte multisserviço
Conforme mostrado na Figura 2, EPON segue um formato de dados Ethernet simples, mas adiciona um protocolo de controle ponto a multiponto MPCP de 64 bytes ao cabeçalho Ethernet para implementar alocação de largura de banda, round-robin de largura de banda e descoberta automática no sistema EPON.Variação e outros trabalhos.Não há muita pesquisa sobre o suporte de outros serviços além dos serviços de dados (como serviços de sincronização TDM).Muitos fornecedores de EPON desenvolveram alguns produtos não padronizados para resolver esse problema, mas eles não são ideais e é difícil atender aos requisitos de QoS da classe operadora.
Figura 2: Comparação de pilhas de protocolos GPON e EPON
GPON é baseado na camada de convergência de transporte (TC) completamente nova, que pode completar a adaptação de serviços de diversidade de alto nível.Conforme mostrado na Figura 2, ele define o encapsulamento ATM e o encapsulamento GFP (protocolo de enquadramento geral).Você pode escolher ambos.Um é para encapsulamento de negócios.Tendo em vista a popularidade atual das aplicações ATM, está disponível um GPON que suporta apenas encapsulamento GFP.O dispositivo lite surgiu, removendo o ATM da pilha de protocolos para reduzir custos.
GFP é um procedimento genérico de camada de link para vários serviços, definido pela ITU como G. 7041. Um pequeno número de modificações foram feitas no GFP no GPON, e o PortID foi introduzido no topo do quadro GFP para suportar multiplexação de múltiplas portas.Uma indicação de segmentação Frag (Fragment) também é introduzida para aumentar a largura de banda efetiva do sistema.E ele suporta apenas o modo de processamento de dados para dados de comprimento variável e não suporta o modo de processamento transparente de dados para blocos de dados.GPON possui poderosa capacidade de transporte multisserviço.A camada TC do GPON é essencialmente síncrona, usando o padrão 8 kHz (125μm) quadros de comprimento fixo, que permitem ao GPON suportar temporização ponta a ponta e outros serviços quase síncronos, especialmente para suportar diretamente serviços TDM, os chamados NativeTDM.GPON tem suporte “natural” para serviços TDM.
Esta conclusão: A camada TC que suporta GPON para multisserviços é mais forte que o MPCP do EPON.
Conclusão
EPON e GPON têm suas próprias vantagens.GPON é melhor que EPON em termos de indicadores de desempenho.No entanto, o EPON tem a vantagem de tempo e custo.GPON está se atualizando.Olhando para frente, o futuro mercado de acesso em banda larga pode não ser um substituto, deve ser complementar.Para largura de banda, multisserviços, altos requisitos de QoS e segurança e tecnologia ATM como cliente backbone, o GPON será mais adequado.Para clientes com baixa sensibilidade a custos, QoS e requisitos de segurança, o EPON tornou-se o fator dominante.