Prvič, za reševanje katerega problema se uporablja PON?
● S pojavom visokopasovnih storitev, kot so video na zahtevo, spletne igre in IPTV, uporabniki nujno potrebujejo večjo pasovno širino dostopa. Obstoječe metode širokopasovnega dostopa, ki temeljijo na ADSL, vedno težje izpolnjujejo zahteve uporabnikov po visoki pasovni širini, dveh način prenosa in varnost.
● Zaradi dolge razdalje prenosa, močne zmožnosti proti motnjam in velike zmogljivosti se optična vlakna pogosto uporabljajo v hrbteničnem omrežju.V zadnjih letih z nižanjem cene optične naprave postaja optično vlakno postopoma prva izbira za prenosni medij dostopovnega omrežja.
● Pasivno optično omrežje (PON) je razmeroma poceni v načinu optičnega dostopa in ga je mogoče gladko nadgraditi.Telekomunikacijski operaterji ga vse bolj podpirajo in velja za idealno rešitev za reševanje problema »zadnje milje«.
Drugič, sestava PON
PON je sestavljen iz treh delov: zaključka optične linije (OLT), enote optičnega omrežja (ONU) in pasivnega optičnega razdelilnika (POS).
PON je asimetrična struktura od točke do več točk (P2MP).Vlogi OLT in ONU sta različni.OLT je enakovreden vlogi nadrejenega, ONU pa je enakovreden vlogi podrejenega.
Tretjič, prednosti PON:
● Shranjevanje
P2P – N optična vlakna;2N optični sprejemnik
P2PCurb – 1 vlakno;2N+2 optični oddajnik-sprejemnik;zahteva lokalno napajanje;prihrani veliko vlaknin
P2MP (PON) – 1 vlakno;N+1 optični oddajnik-sprejemnik;prihranjeno veliko število optičnih vlaken;veliko število optičnih oddajnikov
● Zanesljivo
Signal ne gre skozi aktivno elektronsko napravo med procesom prenosa PON, kar močno zmanjša potencialno točko okvare;
Uporaba pasivnih naprav poenostavi hierarhijo omrežja, sploščeno strukturo omrežja pa je lažje vzdrževati in upravljati.
● Na dolge razdalje
Prenosna razdalja PON je od 10 do 20 km, kar popolnoma preseže omejitev razdalje med metodama dostopa Ethernet in xDSL ter močno poveča fleksibilnost operaterjeve končne pisarne.
● Visoka pasovna širina
V primerjavi z xDSL ima PON večjo pasovno širino in v celoti izpolnjuje potrebe prihodnjih storitev spletnega oddajanja HDTV.
● Prilagodljiv
Mrežni model PON ni omejen, omrežje drevesne in zvezdne topologije pa je mogoče fleksibilno graditi.
PON je še posebej primeren za priložnosti, kjer so uporabniške dostopne informacijske točke razpršene, magistralno optično vlakno pa lahko zadovolji dostop vseh uporabnikov do dostopovnih informacijskih točk.
Četrtič, glavni standard PON
● GPON – GigabitPON, standard protokola ITUG.984, nadgradnja in razširitev APON, ki uporablja skupno obliko okvirja za zagotavljanje podpore za različne storitve.Največja hitrost je 2,5 Gbps.GPON ima prednosti v visoki hitrosti in podpori za več storitev, vendar je tehnologija zapletena, stroški visoki in zrelost izdelka ni visoka.
● EPON——Ethernetover PON, standard protokola IEEE802.3ah, ki prenaša pakete formata Ethernet v omrežju PON in lahko podpira simetrično hitrost 1,25 Gbps.EPON temelji na tehnologiji Ethernet, protokol pa je preprost in učinkovit.V primerjavi z APON ima GPON očitne prednosti v smislu stroškov.
Petič, ključne tehnologije EPON
● Multipleksiranje kanalov
Sistem EPON uporablja tehnologijo WDM za uresničitev dvosmernega prenosa z enim vlaknom;
Hitrost kanala je 1,25 Gbps navzgor in navzdol.
● EPON način prenosa navzdol – način oddajanja
● Način prenosa EPON navzgor – način TDMA
● Večtočkovni nadzorni protokol – MPCP
Za razliko od arhitekture Ethernet P2P je PON arhitektura P2MP.ONU tekmuje za vire kanala navzgornje povezave in potreben je arbitražni mehanizem, da se izognemo kolizijam podatkov navzgornje povezave in pravilno dodelimo vire kanala.Protokol 802.3ah določa ustrezen nadzorni protokol, večtočkovni nadzorni protokol MAC (MPCP);
lMPCP v glavnem definira podsloj nadzora MAC z več točkami, da razširi in nadomesti podsloj nadzora MAC, ki ga definira protokol 802.3.Nadzorni okvir protokola MPCP ima višjo prednost kot podatkovni okvir MACClient.
● Kompenzacija razpona in zakasnitve
Prenos navzgornje povezave EPON sprejme način TDMA.OLT določi čas, v katerem mora ONU poslati podatke.Ker se vsak ONU razlikuje od OLT, bo prišlo do razlike v zakasnitvi.Če ni učinkovitega mehanizma za kompenzacijo zakasnitve, bo še vedno prišlo do spora pri prenosu podatkov navzgor.
Razpon EPON in kompenzacija zakasnitve sta ključni tehnologiji za multipleksiranje kanalov navzgor.Ø V procesu DiscoveryProcessing OLT izračuna vrednost RTT (RoundTrip Time) vsakega ONU z merjenjem na novo registriranega ONU.
OLT uporablja RTT za prilagajanje časa avtorizacije vsakega ONU.
OLT lahko tudi sproži določanje obsega, ko prejme MPCP PDU.
Izračun RTT:
Okvir GATE vsebuje polje »časovni žig«, ki ga ONU uporablja za osvežitev lokalnega časovnega registra.OLT lahko izračuna RTT prek prejetega okvira REPORT, da izvede poskusno kompenzacijo.
● Dinamična dodelitev pasovne širine (DBA)
Primerjava fiksnih terminov in dinamičnih terminov:
