1.Introdução PON

(1)O que é PON

A tecnologia PON (rede óptica passiva) (incluindo EPON, GPON) é a principal tecnologia de implementação para o desenvolvimento de FTTx (fibra para casa).Ele pode economizar recursos de fibra de backbone e níveis de rede e pode fornecer recursos de largura de banda bidirecional em condições de transmissão de longa distância.Existem vários tipos de serviços de acesso, e seus recursos de gerenciamento remoto e estrutura de rede de distribuição óptica passiva podem reduzir muito os custos de operação e manutenção e podem suportar vários cenários de aplicativos.

（2） Desenvolvimento de tecnologia PON

Desde o surgimento do PON, ele vem se desenvolvendo há muitos anos, formando uma série de conceitos, especificações e sequências de produtos como APON, BPON, EPON e GPON.

APON (ATMPON)

ATM é um protocolo de transmissão baseado em células.Especificações técnicas do sistema PON de 155Mb/s, padrões da série ITU-TG.983;

BPON (Banda Larga PON)

O padrão APON foi posteriormente reforçado para suportar uma taxa de transmissão de 622Mb/s, enquanto adiciona funções como alocação dinâmica de largura de banda e proteção.

EPON (Ethernet PON)

GPON (GigabitPON)

（3） Tecnologia de acesso por fibra óptica

2. Introdução ao EPON

(1) O que é EPON?

EPON (Ethernet Passive Optical Network) é um tipo de estrutura de rede ponto a multiponto, método de transmissão de fibra óptica passiva, baseado em plataforma Ethernet de alta velocidade e TDM (time division multiplexing) método de controle de acesso de mídia MAC de divisão de tempo, fornecendo vários An tecnologia de acesso de banda larga de serviço integrado.

O sistema EPON usa a tecnologia WDM para realizar a transmissão bidirecional de fibra única.

（2） Princípio de EPON

Para separar os sinais de entrada e saída de vários pares de usuários na mesma fibra, são usadas as duas técnicas de multiplexação a seguir.

uma.O fluxo de dados downstream usa tecnologia de transmissão.

b.O fluxo de dados upstream adota a tecnologia TDMA.

(3)O princípio de EPON-downstream

uma.Atribua um LLID exclusivo após oONUestá registrado com sucesso.

b.Adicione um LLID antes do início de cada pacote para substituir os dois últimos bytes do preâmbulo Ethernet.

c.Compare a lista de registro LLID quando oOLTrecebe dados.Quando a ONU recebe dados, ela recebe apenas frames ou frames de broadcast que correspondem ao seu próprio LLID.

（4）Princípio do EPON-Uplink

uma.Compare a lista de registro LLID antes que a OLT receba dados.

b.Cada ONU envia um quadro de dados no time slot uniformemente alocado pelo equipamento de escritório.

c.O time slot alocado compensa a distância entre as ONUs e evita colisões entre as ONUs.

(5) Processo de trabalho do sistema EPON

Operação OLT

uma.Gere mensagens de carimbo de data/hora para a hora de referência do sistema.

b.Atribua largura de banda por meio de quadros MPCP.3. Execute as operações de alcance.

c.Controle o registro da ONU.

Operação da ONU

uma.A ONU sincroniza com a OLT através do timestamp do quadro de controle downstream.

b.A ONU espera pelo quadro de descoberta.

c.A ONU realiza o processamento de descoberta, incluindo: alcance, especificando o ID físico e a largura de banda.

d.A ONU aguarda autorização, a ONU só pode enviar dados durante o horário autorizado.

（6）Projeto do sistema de gerenciamento de rede EPON

O sistema de gerenciamento de rede EPON é dividido em quatro módulos de acordo com as funções de gerenciamento de rede: gerenciamento de configuração, gerenciamento de desempenho, gerenciamento de falhas e gerenciamento de segurança.

（7）Realização do sistema de gerenciamento de rede EPON

uma.A realização do sistema de gerenciamento de rede EPON inclui a realização do software de gerenciamento de rede da estação de gerenciamento e a realização do software da estação de agente.

b.O sistema de gerenciamento de rede da estação de gerenciamento é uma entidade de controle que fornece aos usuários uma interface interativa amigável e usa o protocolo SNMP para gerenciar o processo do agente.

c.A realização do SNMP na estação do agente inclui principalmente a realização do software de processo do agente e o design e organização do MIB.

3. Introdução GPON

（1）O que é GPON?

GPON (Rede óptica passiva Gigabit PON com capacidade para Gigabit) é o padrão de acesso integrado óptico passivo de banda larga de última geração baseado no padrão ITU-TG.984.x (International Telecommunication Union TG.984.x), com alta largura de banda, alta eficiência, grande cobertura, interface de usuário rica e muitos outros vantagens são consideradas pela maioria das operadoras como uma tecnologia ideal para realizar a banda larga e a transformação abrangente dos serviços de rede de acesso.

（2）princípio GPON

Transmissão de transmissão downstream GPON

Modo GPONS upstream-TDMA

A topologia de rede do modo de transmissão de fibra óptica passiva é composta principalmente de OLT (terminal de linha óptica), ODN (rede de distribuição óptica) e ONU (unidade de rede óptica).

ODN fornece meios de transmissão óptica para OLT e ONU.Consiste em divisor óptico passivo e combinador óptico passivo.É um dispositivo passivo que conecta OLT e ONU.

（3） Princípio GPON-upstream

uma.A transmissão de dados upstream é controlada uniformemente pela OLT.

b.A ONU transmite os dados do usuário de acordo com o intervalo de tempo alocado pela OLT para evitar conflitos de transmissão de dados gerados pela ONU.

c.A ONU insere dados de uplink em seu próprio time slot de acordo com o quadro de alocação de time slot, realizando o compartilhamento da largura de banda do canal uplink entre várias ONUs.

（4）Modo de rede GPON

GPON adota principalmente três modos de rede: FTTH/O, FTTB+LAN e FTTB+DSL.

uma.FTTH/O é fibra para casa/escritório.Após a fibra óptica entrar no divisor, ela é conectada diretamente à ONU do usuário.Uma ONU é usada apenas por um usuário, com alta largura de banda e alto custo, e geralmente é destinada a usuários high-end e usuários comerciais.

b.O FTTB+LAN usa fibra para chegar ao prédio e, em seguida, conecta diferentes serviços a vários usuários por meio de uma ONU de grande capacidade (chamada MDU).Portanto, vários usuários compartilham os recursos de largura de banda de uma ONU, e cada pessoa ocupa menor largura de banda e menor custo., Geralmente para usuários residenciais e comerciais de baixo custo.

c.FTTB+ADSL usa fibra para chegar ao prédio e depois usa ADSL para conectar serviços a vários usuários, e vários usuários compartilham uma ONU.A largura de banda, custo e base de clientes são semelhantes aos de FTTB+LAN.

4. Comparação de tecnologia GPON e EPON

Tendo em vista as diferentes características das tecnologias GPON e EPON, a seguinte análise pode ser feita para essas duas tecnologias.

（1）GPON suporta uma variedade de níveis de taxa e pode suportar taxas de upstream e downstream assimétricas.O GPON tem maior margem de manobra na seleção de componentes ópticos, reduzindo custos.

（2）EPON suporta apenas níveis ODN de Classe A e B, enquanto GPON pode suportar Classe A, B e C, então GPON pode suportar até 128 split ratio e até 20km de distância de transmissão.

（3） Compare apenas a partir do protocolo, porque o padrão EPON é baseado na estrutura do sistema 802.3, então comparado com o padrão GPON, sua camada de protocolo é mais simples e a implementação do sistema é mais fácil.

（4） A ITU seguiu muitos conceitos do padrão APON G.983 no processo de formulação do padrão GPON, que é mais completo que o padrão EPON formulado pela EFM.O fornecimento de um mecanismo de camada TC altamente eficiente se tornará um ponto-chave para a ITU na formulação de padrões GPON.

（5） O padrão GPON estipula que a subcamada TC pode adotar dois métodos de encapsulamento, ATM e GFP.O método de encapsulamento GFP é adequado para transportar IP/PPP e outros protocolos de alto nível baseados em pacotes.