Ce este PON?Tehnologia de acces în bandă largă este în creștere și este destinată să devină un câmp de luptă în care fumul nu se va disipa niciodată.În prezent, curentul principal intern este încă tehnologia ADSL, dar tot mai mulți producători și operatori de echipamente și-au îndreptat atenția către tehnologia de acces la rețea optică.
Prețurile cuprului continuă să crească, prețurile cablurilor continuă să scadă, iar cererea în creștere pentru IPTV și servicii de jocuri video stimulează creșterea FTTH.Perspectiva frumoasă de a înlocui cablul de cupru și cablul coaxial cu fir cu cablul optic, telefon, cablu TV și triple play de date în bandă largă devine clară.
Figura 1: Topologia PON
Rețeaua optică pasivă PON (Passive Optical Network) este tehnologia principală pentru realizarea fibrei FTTH până la casă, oferind acces punct-la-multipunct de fibră, așa cum se arată în Figura 1, este OLT (terminal de linie optică) și partea utilizatorului. partea de birou.ONU (Optical Network Unit) și ODN (Optical Distribution Network) sunt compuse. În general, legătura descendentă adoptă modul de difuzare TDM, iar legătura ascendentă adoptă modul TDMA (Time Division Multiple Access) pentru a forma o topologie arborescentă punct-la-multipunct. .Cel mai mare punct culminant al PON ca tehnologie de acces optic este „pasivă”.ODN-ul nu conține niciun dispozitiv electronic activ și surse electronice de alimentare.Toate sunt compuse din componente pasive precum splitterele, care au costuri reduse de gestionare și operare.
Istoricul dezvoltării PON
Cercetarea tehnologiei PON a început în 1995. În octombrie 1998, ITU a adoptat standardul de tehnologie PON bazat pe ATM, G, susținut de organizația FSAN (rețea de acces la serviciu complet).983. Cunoscut și ca BPON (BroadbandPON).Rata este de 155 Mbps și poate suporta opțional 622 Mbps.
EFMA (Ethernetin the First Mile Alliance) a introdus conceptul de Ethernet-PON (EPON) la sfârșitul anului 2000, cu o rată de transmisie de 1 Gbps și un strat de legătură bazat pe o simplă încapsulare Ethernet.
GPON (Gigabit-CapablePON) a fost propus de organizația FSAN în septembrie 2002, iar ITU a adoptat acordul G. 984. 1 și G. 984. 2 în martie 2003.G. 984.1 Sunt specificate caracteristicile generale ale sistemului de acces GPON.G.984. 2 specifică substratul legat de distribuția fizică a ODN (Rețeaua de distribuție optică) a GPON. În iunie 2004, ITU a trecut din nou G.984. 3, care specifică cerințele pentru stratul Transmission Convergence (TC).
Comparație între produsele EPON și GPON
EPON și GPON sunt cei doi membri principali ai accesului la rețeaua optică, fiecare cu propriile merite, concurând unul cu celălalt, completându-se și învățând unul de la celălalt.Următoarele le compară în diferite aspecte:
Rată
EPON oferă legături fixe în sus și în jos de 1,25 Gbps, folosind codificare de linie 8b/10b, iar rata reală este de 1 Gbps.
GPON acceptă mai multe grade de viteză și poate suporta viteze asimetrice uplink și downlink, 2,5 Gbps sau 1,25 Gbps downstream și 1,25 Gbps sau 622 Mbps uplink.În funcție de cererea reală, sunt determinate ratele uplink și downlink, iar modulele optice corespunzătoare sunt selectate pentru a crește raportul preț al vitezei dispozitivului optic.
Această concluzie: GPON este mai bun decât EPON.
Raport de împărțire
Raportul de împărțire este câte ONU (utilizatori) sunt transportate de un port OLT (birou).
Standardul EPON definește un raport de împărțire de 1:32.
Standardul GPON definește raportul de împărțire la următorul 1:32;1:64;1:128
De fapt, sistemele tehnice EPON pot realiza, de asemenea, rapoarte de împărțire mai mari, cum ar fi 1:64, 1:128, protocolul de control EPON poate suporta mai multe ONU. Raportul rutier este limitat în principal de specificațiile de performanță ale modulului optic și de diviziunea mare. raportul va face ca costul modulului optic să crească semnificativ.În plus, pierderea de inserție PON este de 15 până la 18 dB, iar raportul mare de împărțire reduce distanța de transmisie.Prea multă lățime de bandă de partajare a utilizatorilor este, de asemenea, costul raportului mare de împărțire.
Această concluzie: GPON oferă selectivitate multiplă, dar costul nu este evident.Distanța fizică maximă pe care o poate suporta sistemul GPON.Când raportul de împărțire optică este de 1:16, ar trebui să fie acceptată distanța fizică maximă de 20 km.Când raportul de împărțire optică este de 1:32, ar trebui acceptată distanța fizică maximă de 10 km.EPON este același,această concluzie: egală.
QOS (Calitatea Serviciului)
EPON adaugă un MPCP de 64 de octeți (protocol de control multipunct) la antetul MAC Antetul Ethernet. MPCP controlează accesul la topologia punct-la-multipunct P2MP prin mesaje, mașini de stare și temporizatoare pentru a implementa alocarea dinamică a lățimii de bandă DBA. MPCP implică alocarea intervalelor de timp de transmisie ONU, descoperirea automată și conectarea ONU-urilor și raportarea congestiei la straturi superioare pentru a aloca dinamic lățimea de bandă. MPCP oferă suport de bază pentru topologia P2MP.Cu toate acestea, protocolul nu clasifică prioritățile serviciului.Toate serviciile concurează aleatoriu pentru lățimea de bandă.GPON are un DBA mai complet și capabilități excelente de servicii QoS.
GPON împarte metoda de alocare a lățimii de bandă a serviciului în patru tipuri.Prioritatea cea mai mare este fixă (Fixed), Assured, Non-Assured și BestEffort.DBA mai definește un container de trafic (T-CONT) ca o unitate de planificare a traficului pe legătura ascendentă și fiecare T-CONT este identificat printr-un Alloc-ID.Fiecare T-CONT poate conține unul sau mai multe ID-uri GEMPort. T-CONT este împărțit în cinci tipuri de servicii.Diferite tipuri de T-CONT-uri au moduri diferite de alocare a lățimii de bandă, care pot îndeplini diferite cerințe QoS ale diferitelor fluxuri de servicii pentru întârziere, jitter și rata de pierdere a pachetelor. T-CONT Tipul 1 este caracterizat printr-un interval de timp fix cu lățime de bandă fixă, corespunzător o alocare de lățime de bandă fixă (fixă), potrivită pentru serviciile sensibile la întârziere, cum ar fi serviciile de voce.Tipul 2 se caracterizează printr-o lățime de bandă fixă, dar un interval de timp nedeterminat.Alocarea corespunzătoare a lățimii de bandă garantată (asigurată) este potrivită pentru serviciile de lățime de bandă fixă care nu necesită fluctuații mari, cum ar fi serviciile video la cerere.Tipul 3 se caracterizează prin garantarea lățimii de bandă minime și partajarea dinamică a lățimii de bandă redundante și are constrângerea lățimii de bandă maxime, corespunzătoare alocării lățimii de bandă neasigurate (Non-Assured), potrivită pentru serviciile cu cerințe de garanție a serviciului și trafic de rafală mare.Cum ar fi descărcarea business.Type 4 se caracterizează prin BestEffort, fără garanție de lățime de bandă, potrivit pentru servicii cu latență redusă și cerințe de jitter, cum ar fi serviciul de navigare WEB.Tipul 5 este un tip de combinație, după alocarea lățimii de bandă garantate și negarantate, suplimentare Cerințele de lățime de bandă sunt alocate cât mai bine posibil.
Concluzie: GPON este mai bun decât EPON
Operați și mențineți OAM
EPON nu are prea mult în considerare OAM, ci pur și simplu definește indicarea defecțiunii de la distanță ONT, loopback și monitorizarea legăturii și este suport opțional.
GPON definește PLOAM (PhysicalLayerOAM) la nivelul fizic, iar OMCI (ONTManagementandControlInterface) este definit la nivelul superior pentru a efectua gestionarea OAM la mai multe niveluri. PLOAM este folosit pentru a implementa criptarea datelor, detectarea stării și monitorizarea erorilor.Protocolul de canal OMCI este utilizat pentru a gestiona serviciile definite de stratul superior, inclusiv setul de parametri ai funcției ONU, tipul și cantitatea serviciului T-CONT, parametrii QoS, informațiile de configurare a cererii și statisticile de performanță și notifică automat evenimentele de rulare ale sistemului pentru a implementa configurația OLT la ONT.Managementul diagnosticării defecțiunilor, performanței și siguranței.
Concluzie: GPON este mai bun decât EPON
Încapsularea stratului de legături și suport pentru mai multe servicii
După cum se arată în Figura 2, EPON urmează un format de date Ethernet simplu, dar adaugă un protocol de control punct-la-multipunct MPCP de 64 de octeți la antetul Ethernet pentru a implementa alocarea lățimii de bandă, round-robin a lățimii de bandă și descoperirea automată în sistemul EPON.Range și alte lucrări.Nu există multe cercetări cu privire la suportul altor servicii decât serviciile de date (cum ar fi serviciile de sincronizare TDM).Mulți vânzători EPON au dezvoltat unele produse non-standard pentru a rezolva această problemă, dar nu sunt ideali și este dificil să se îndeplinească cerințele QoS pentru clasa operatorului.
Figura 2: Comparația dintre stivele de protocoale GPON și EPON
GPON se bazează pe stratul complet nou de convergență a transportului (TC), care poate finaliza adaptarea serviciilor de diversitate la nivel înalt.După cum se arată în Figura 2, definește încapsularea ATM și încapsularea GFP (protocol general de încadrare).Puteți alege ambele.Unul este pentru încapsularea afacerilor.Având în vedere popularitatea actuală a aplicațiilor ATM, este disponibil un GPON care acceptă doar încapsularea GFP.Dispozitivul lite a luat ființă, eliminând ATM-ul din stiva de protocol pentru a reduce costurile.
GFP este o procedură generică de nivel de legătură pentru mai multe servicii, definită de ITU ca G. 7041. Un număr mic de modificări au fost făcute la GFP în GPON, iar PortID a fost introdus în fruntea cadrului GFP pentru a suporta multiplexarea cu mai multe porturi.De asemenea, este introdusă o indicație de segmentare Frag (Fragment) pentru a crește lățimea de bandă efectivă a sistemului.Și acceptă doar modul de procesare a datelor pentru date de lungime variabilă și nu acceptă modul de procesare transparentă a datelor pentru blocuri de date.GPON are o capacitate puternică de transport multi-servicii.Stratul TC al GPON este în esență sincron, folosind standardul de 8 kHz (125μm) cadre cu lungime fixă, care permite GPON să suporte sincronizare end-to-end și alte servicii cvasi-sincrone, în special pentru suportul direct al serviciilor TDM, așa-numitele NativeTDM.GPON are suport „natural” pentru serviciile TDM.
Această concluzie: stratul TC care acceptă GPON pentru servicii multiple este mai puternic decât MPCP-ul EPON.
Concluzie
EPON și GPON au propriile lor avantaje.GPON este mai bun decât EPON în ceea ce privește indicatorii de performanță.Cu toate acestea, EPON are avantajul timpului și al costului.GPON ajunge din urmă.Așteptând cu nerăbdare că viitoarea piață a accesului în bandă largă ar putea să nu fie un înlocuitor, ar trebui să fie complementară.Pentru lățime de bandă, servicii multiple, QoS ridicate și cerințe de securitate și tehnologia ATM ca client principal, GPON va fi mai potrivit.Pentru clienții cu sensibilitate la costuri reduse, QoS și cerințe de securitate, EPON a devenit factorul dominant.