Po prvé, aký problém sa používa na riešenie PON?
● So vznikom širokopásmových služieb, ako je video na požiadanie, online hry a IPTV, používatelia naliehavo potrebujú zvýšiť šírku pásma prístupu. Existujúce metódy širokopásmového prístupu založené na ADSL sú čoraz ťažšie splniť požiadavky používateľov na vysokú šírku pásma, dva schopnosť prenosu a bezpečnosť.
● Vďaka dlhej prenosovej vzdialenosti, silnej schopnosti proti rušeniu a veľkej kapacite sa optické vlákno široko používa v chrbticovej sieti.V posledných rokoch, s poklesom nákladov na optické zariadenie, sa optické vlákno postupne stalo prvou voľbou pre prenosové médium prístupovej siete.
● Pasívna optická sieť (PON) má relatívne nízku cenu v režime optického prístupu a možno ju plynulo aktualizovať.Je čoraz viac uprednostňovaný telekomunikačnými operátormi a považuje sa za ideálne riešenie na vyriešenie problému „poslednej míle“.
Po druhé, zloženie PON
PON pozostáva z troch častí: optického zakončenia linky (OLT), optickej sieťovej jednotky (ONU) a pasívneho optického rozdeľovača (POS).
PON je asymetrická štruktúra typu point-to-multipoint (P2MP).Úlohy, ktoré hrajú OLT a ONU, sú odlišné.OLT je ekvivalentná úlohe Majstra a ONU je ekvivalentná úlohe otroka.
Po tretie, výhody PON:
● Ukladanie
P2P – N optické vlákna;2N optický transceiver
P2PCurb – 1 vlákno;2N+2 optický transceiver;vyžaduje miestne napájanie;šetrí veľa vlákniny
P2MP (PON) – 1 vlákno;N+1 optický transceiver;veľké množstvo ušetrených optických vlákien;veľké množstvo optických transceiverov
● Spoľahlivý
Signál neprechádza aktívnym elektronickým zariadením počas procesu prenosu PON, čo výrazne znižuje potenciálny bod zlyhania;
Použitie pasívnych zariadení zjednodušuje sieťovú hierarchiu a sploštená sieťová štruktúra sa ľahšie udržiava a riadi.
● Veľká vzdialenosť
Prenosová vzdialenosť PON je 10 až 20 km, čo úplne prekonáva obmedzenie vzdialenosti medzi prístupovými metódami Ethernet a xDSL a výrazne zvyšuje flexibilitu nasadenia koncovej kancelárie operátora.
● Vysoká šírka pásma
V porovnaní s xDSL má PON vyššiu šírku pásma a plne vyhovuje potrebám budúcich HDTV online vysielacích služieb.
● Flexibilné
Model siete PON nie je obmedzený a sieť stromovej a hviezdicovej topológie je možné flexibilne vybudovať.
PON je vhodný najmä pre prípady, keď sú používateľské prístupové informačné body rozptýlené a hlavné optické vlákno môže uspokojiť prístup všetkých používateľov k prístupovým informačným bodom.
Po štvrté, hlavný štandard PON
● GPON – GigabitPON, štandard protokolu ITUG.984, upgrade a rozšírenie APON, využívajúci formát spoločného rámca na poskytovanie podpory pre rôzne služby.Maximálna rýchlosť je 2,5 Gbps.GPON má výhody vo vysokej rýchlosti a podpore viacerých služieb, ale technológia je zložitá, náklady sú vysoké a zrelosť produktu nie je vysoká.
● EPON——Ethernetover PON, štandard protokolu IEEE802.3ah, ktorý prenáša pakety vo formáte Ethernet v sieti PON a môže podporovať symetrickú rýchlosť 1,25 Gb/s.EPON je založený na technológii Ethernet a protokol je jednoduchý a efektívny.V porovnaní s APON má GPON zjavné výhody z hľadiska nákladov.
Po piate, kľúčové technológie EPON
● Multiplexovanie kanálov
Systém EPON využíva technológiu WDM na realizáciu jednovláknového obojsmerného prenosu;
Rýchlosť kanála je 1,25 Gbps upstream a downstream.
● Režim prenosu EPON downlink – režim vysielania
● Režim prenosu EPON uplink – režim TDMA
● Viacbodový riadiaci protokol – MPCP
Na rozdiel od architektúry Ethernet P2P je PON architektúrou P2MP.ONU súťaží o zdroje uplinkového kanála a na zabránenie kolíziám uplinkových dát a na správne prideľovanie kanálových zdrojov je potrebný rozhodovací mechanizmus.Protokol 802.3ah špecifikuje zodpovedajúci riadiaci protokol, Multi-point MAC Control Protocol (MPCP);
lMPCP hlavne definuje viacbodovú podvrstvu MAC Control na rozšírenie a nahradenie podvrstvy MAC Control definovanej protokolom 802.3.Riadiaci rámec protokolu MPCP má vyššiu prioritu ako dátový rámec MACClient.
● Kompenzácia rozsahu a oneskorenia
Uplink prenos EPON využíva režim TDMA.OLT určuje čas, kedy ONU odošle dáta.Keďže každá ONU je iná ako OLT, bude existovať rozdiel v oneskorení.Ak neexistuje účinný mechanizmus kompenzácie oneskorenia, konflikt prenosu uplinkových dát bude stále nastať.
EPON rozsah a kompenzácia oneskorenia sú kľúčové technológie pre multiplexovanie uplinkového kanála.Ø V procese DiscoveryProcessing OLT vypočíta hodnotu RTT (RoundTrip Time) každej ONU meraním novo zaregistrovanej ONU.
OLT používa RTT na úpravu času autorizácie každej ONU.
OLT môže tiež spustiť meranie, keď prijme MPCP PDU.
Výpočet RTT:
Rámec GATE obsahuje pole „časovej pečiatky“, ktoré ONU používa na obnovenie lokálneho časového registra.OLT môže vypočítať RTT prostredníctvom prijatého rámca REPORT na vykonanie experimentálnej kompenzácie.
● Dynamické prideľovanie šírky pásma (DBA)
Porovnanie pevných časových úsekov a dynamických časových úsekov:
