1. Введение ПОН

(1)Что такое ПОН

Технология PON (пассивная оптическая сеть) (включая EPON, GPON) является основной технологией реализации для развития FTTx (оптоволокно до дома).Он может сэкономить ресурсы магистрального волокна и уровни сети, а также может обеспечить двустороннюю высокую пропускную способность в условиях передачи на большие расстояния.Существует множество типов услуг доступа, а его возможности удаленного управления и структура пассивной оптической распределительной сети могут значительно снизить затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание, а также могут поддерживать несколько сценариев приложений.

（2）Развитие технологии PON

С момента появления PON он развивался в течение многих лет, формируя ряд концепций, спецификаций и последовательностей продуктов, таких как APON, BPON, EPON и GPON.

АПОН (АТМПОН)

ATM — это протокол передачи на основе сотовой связи.Технические характеристики системы PON 155 Мбит/с, стандарты серии ITU-TG.983;

BPON (широкополосный PON)

Позднее стандарт APON был усилен для поддержки скорости передачи 622 Мбит/с с добавлением таких функций, как динамическое выделение полосы пропускания и защита.

EPON (Ethernet PON)

GPON (гигабитный PON)

(3) Технология доступа по оптоволоконному кабелю

2. Введение ЭПОН

(1) Что такое EPON?

EPON (Ethernet Passive Optical Network) — это своего рода сетевая структура типа «точка-многоточка», пассивный метод передачи по оптическому волокну, основанный на высокоскоростной платформе Ethernet и методе управления доступом к среде MAC с временным разделением TDM (мультиплексирование с временным разделением), обеспечивающий несколько An технология интегрированного широкополосного доступа.

Система EPON использует технологию WDM для реализации двунаправленной передачи по одному волокну.

(2) Принцип EPON

Чтобы разделить входящие и исходящие сигналы нескольких пользовательских пар на одном и том же волокне, используются следующие два метода мультиплексирования.

а.Нисходящий поток данных использует широковещательную технологию.

б.Восходящий поток данных использует технологию TDMA.

(3)Принцип EPON-downstream

а.Назначьте уникальный LLID послеОНУуспешно зарегистрирован.

б.Добавьте LLID перед началом каждого пакета, чтобы заменить последние два байта преамбулы Ethernet.

в.Сравните регистрационный список LLID, когдаОЛТполучает данные.Когда ONU получает данные, он принимает только те кадры или широковещательные кадры, которые соответствуют его собственному LLID.

（4）Принцип EPON-Uplink

а.Сравните регистрационный список LLID до того, как OLT получит данные.

б.Каждый ONU отправляет кадр данных во временном интервале, равномерно распределенном офисным оборудованием.

в.Выделенный временной интервал компенсирует разрыв в расстоянии между ONU и позволяет избежать коллизий между ONU.

(5) Рабочий процесс системы EPON

OLT операция

а.Генерировать сообщения с метками времени для системного эталонного времени.

б.Назначьте пропускную способность через кадры MPCP.3. Выполните операции по дальности.

в.Контроль регистрации ONU.

работа ОНУ

а.ONU синхронизируется с OLT посредством метки времени управляющего кадра нисходящего потока.

б.ONU ожидает кадра обнаружения.

в.ONU выполняет обработку обнаружения, включая ранжирование, указание физического идентификатора и полосы пропускания.

д.ONU ожидает авторизации, ONU может отправлять данные только в разрешенное время.

（6）Дизайн системы управления сетью EPON

Система управления сетью EPON разделена на четыре модуля в соответствии с функциями управления сетью: управление конфигурацией, управление производительностью, управление неисправностями и управление безопасностью.

(7) Реализация системы управления сетью EPON

а.Реализация системы управления сетью EPON включает в себя реализацию программного обеспечения управления сетью станции управления и реализацию программного обеспечения станции агента.

б.Система управления сетью станции управления — это элемент управления, предоставляющий пользователям дружественный интерактивный интерфейс и использующий протокол SNMP для управления процессом агента.

в.Реализация SNMP на станции агента в основном включает в себя реализацию программного обеспечения процесса агента, а также проектирование и организацию MIB.

3. Введение GPON

（1）Что такое GPON?

GPON (Gigabit-CapablePON Гигабитная пассивная оптическая сеть) представляет собой стандарт широкополосного пассивного оптического интегрированного доступа последнего поколения, основанный на стандарте ITU-TG.984.x (Международный союз электросвязи TG.984.x), с высокой пропускной способностью, высокой эффективностью, большим покрытием, богатым пользовательским интерфейсом и многими другими преимущества рассматриваются большинством операторов как идеальная технология для реализации широкополосного доступа и комплексного преобразования сетевых услуг доступа.

（2）Принцип GPON

Нисходящая широковещательная передача GPON

Восходящий режим GPONS-TDMA

Топология сети пассивного режима передачи по оптоволокну в основном состоит из OLT (терминал оптической линии), ODN (оптическая распределительная сеть) и ONU (модуль оптической сети).

ODN предоставляет средства оптической передачи для OLT и ONU.Он состоит из пассивного оптического разветвителя и пассивного оптического объединителя.Это пассивное устройство, которое соединяет OLT и ONU.

（3）Принцип GPON-upstream

а.Передача восходящих данных единообразно контролируется OLT.

б.ONU передает пользовательские данные в соответствии с временным интервалом, выделенным OLT, чтобы избежать конфликтов при передаче данных, генерируемых ONU.

в.ONU вставляет данные восходящей линии связи в свой собственный временной интервал в соответствии с кадром распределения временных интервалов, реализуя совместное использование полосы пропускания восходящего канала несколькими ONU.

（4）Сетевой режим GPON

GPON в основном использует три сетевых режима: FTTH/O, FTTB+LAN и FTTB+DSL.

а.FTTH/O — это оптоволокно до дома/офиса.После того, как оптическое волокно попадает в разветвитель, оно напрямую подключается к пользовательскому ONU.ONU используется только одним пользователем, с высокой пропускной способностью и высокой стоимостью, и обычно предназначен для пользователей высокого уровня и коммерческих пользователей.

б.FTTB+LAN использует оптоволокно для доступа к зданию, а затем подключает различные услуги к нескольким пользователям через ONU большой емкости (называемый MDU).Таким образом, несколько пользователей совместно используют ресурсы полосы пропускания одного ONU, и каждый человек использует меньшую полосу пропускания и меньшую стоимость., Обычно для недорогих жилых и недорогих коммерческих пользователей.

в.FTTB+ADSL использует оптоволокно для доступа к зданию, а затем использует ADSL для подключения услуг к нескольким пользователям, и несколько пользователей совместно используют ONU.Полоса пропускания, стоимость и клиентская база аналогичны FTTB+LAN.

4. Сравнение технологий GPON и EPON

Ввиду различных характеристик технологий GPON и EPON для этих двух технологий можно провести следующий анализ.

（1）GPON поддерживает различные уровни скорости и может поддерживать асимметричные скорости восходящего и нисходящего потоков.GPON имеет большую свободу действий при выборе оптических компонентов, что снижает затраты.

（2）EPON поддерживает только уровни ODN классов A и B, в то время как GPON может поддерживать классы A, B и C, поэтому GPON может поддерживать коэффициент разделения до 128 и расстояние передачи до 20 км.

（3） Сравните только с протоколом, поскольку стандарт EPON основан на структуре системы 802.3, поэтому по сравнению со стандартом GPON его протоколирование проще, а реализация системы проще.

（4) МСЭ следовал многим концепциям стандарта APON G.983 в процессе разработки стандарта GPON, который является более полным, чем стандарт EPON, сформулированный EFM.Предоставление высокоэффективного механизма уровня TC станет ключевым моментом для ITU при формулировании стандартов GPON.

（5） Стандарт GPON предусматривает, что подуровень TC может использовать два метода инкапсуляции, ATM и GFP.Метод инкапсуляции GFP подходит для передачи IP/PPP и других пакетных протоколов высокого уровня.