1.PON Introduktion

（1）Vad är PON

PON-teknik (passivt optiskt nätverk) (inklusive EPON, GPON) är den huvudsakliga implementeringstekniken för utvecklingen av FTTx (fiber till hemmet).Det kan spara stamnätsfiberresurser och nätverksnivåer, och kan ge tvåvägs hög bandbreddskapacitet under långdistansöverföringsförhållanden.Det finns rika typer av åtkomsttjänster, och dess fjärrhanteringsmöjligheter och passiva optiska distributionsnätverksstruktur kan avsevärt minska drift- och underhållskostnaderna och kan stödja flera tillämpningsscenarier.

（2） PON-teknikutveckling

Sedan uppkomsten av PON har det utvecklats i många år och bildar en serie koncept, specifikationer och produktsekvenser som APON, BPON, EPON och GPON.

APON (ATMPON)

ATM är ett cellbaserat överföringsprotokoll.155 Mb/s PON-system tekniska specifikationer, ITU-TG.983-seriens standarder;

BPON (BredbandPON)

APON-standarden stärktes senare för att stödja en överföringshastighet på 622Mb/s, samtidigt som funktioner som dynamisk bandbreddsallokering och skydd lades till.

EPON (Ethernet PON)

GPON (GigabitPON)

（3） Teknik för åtkomst av optisk fiber

2.EPON introduktion

（1） Vad är EPON?

EPON (Ethernet Passive Optical Network) är en slags punkt-till-multipunkt-nätverksstruktur, passiv optisk fiberöverföringsmetod, baserad på höghastighets-Ethernet-plattform och TDM (time division multiplexing) tidsdelad MAC-mediaåtkomstkontrollmetod, vilket ger flera integrerad bredbandsaccessteknik för tjänster.

EPON-systemet använder WDM-teknik för att realisera dubbelriktad enkelfiberöverföring.

（2） Principen för EPON

För att separera de inkommande och utgående signalerna från flera användarpar på samma fiber, används följande två multiplexeringstekniker.

a.Nedströmsdataströmmen använder sändningsteknik.

b.Uppströmsdataströmmen använder TDMA-teknik.

（3）Principen för EPON-nedströms

a.Tilldela ett unikt LLID efterONUhar registrerats framgångsrikt.

b.Lägg till ett LLID före början av varje paket för att ersätta de två sista byten i Ethernet-inledningen.

c.Jämför LLID-registreringslistan närOLTtar emot data.När ONU:n tar emot data tar den bara emot ramar eller sändningsramar som matchar dess eget LLID.

（4）Princip för EPON-Uplink

a.Jämför LLID-registreringslistan innan OLT tar emot data.

b.Varje ONU sänder en dataram i den tidslucka som är enhetligt allokerad av kontorsutrustningen.

c.Den allokerade tidsluckan kompenserar för avståndsgapet mellan ONU:erna och undviker kollisioner mellan ONU:erna.

（5）Arbetsprocess för EPON-systemet

OLT-drift

a.Generera tidsstämpelmeddelanden för systemreferenstid.

b.Tilldela bandbredd genom MPCP-ramar.3. Utför avståndsoperationer.

c.Kontrollera ONU-registrering.

ONU-drift

a.ONU:n synkroniserar med OLT:n genom tidsstämpeln för nedströmskontrollramen.

b.ONU väntar på upptäcktsram.

c.ONU utför upptäcktsbearbetning, inklusive: intervall, specificering av fysiskt ID och bandbredd.

d.ONU väntar på auktorisering, ONU kan bara skicka data under auktoriserad tid.

(6） Design av EPON nätverkshanteringssystem

EPON nätverkshanteringssystem är uppdelat i fyra moduler enligt nätverkshanteringsfunktioner: konfigurationshantering, prestandahantering, felhantering och säkerhetshantering.

（7） Realisering av EPON nätverkshanteringssystem

a.Förverkligandet av EPON-nätverkshanteringssystem inkluderar förverkligandet av programvara för administrationsstationsnätverk och realisering av agentstationsprogramvara.

b.Hanteringsstationens nätverkshanteringssystem är en kontrollenhet som ger användarna ett vänligt interaktivt gränssnitt och använder SNMP-protokollet för att hantera agentprocessen.

c.Förverkligandet av SNMP i agentstationen innefattar huvudsakligen realiseringen av agentprocessmjukvara och design och organisation av MIB.

3. GPON-introduktion

(1) Vad är GPON?

GPON (Gigabit-kapabel PON Gigabit passivt optiskt nätverk)-tekniken är den senaste generationens passiva optiska integrerade bredbandsstandard baserad på ITU-TG.984.x (International Telecommunication Union TG.984.x) standard, med hög bandbredd, hög effektivitet, stor täckning, rikt användargränssnitt och många andra fördelar betraktas av de flesta operatörer som en idealisk teknik för att realisera bredband och omfattande omvandling av accessnätstjänster.

(2）GPON-principen

GPON nedströms-sändning

GPONS uppströms-TDMA-läge

Nätverkstopologin för passivt optisk fiberöverföringsläge består huvudsakligen av OLT (optisk linjeterminal), ODN (optiskt distributionsnät) och ONU (optisk nätverksenhet).

ODN tillhandahåller optiska överföringsmedel för OLT och ONU.Den består av en passiv optisk splitter och en passiv optisk kombinerare.Det är en passiv enhet som kopplar ihop OLT och ONU.

（3） GPON-principen uppströms

a.Överföringen av uppströmsdata kontrolleras enhetligt av OLT.

b.ONU:n sänder användardata enligt den tidslucka som tilldelats av OLT:n för att undvika dataöverföringskonflikter som genereras av ONU:n.

c.ONU:n infogar upplänksdata i sin egen tidslucka enligt tidsluckeallokeringsramen, vilket realiserar delning av upplänkskanalbandbredd mellan flera ONU:er.

(4）GPON nätverksläge

GPON använder huvudsakligen tre nätverkslägen: FTTH/O, FTTB+LAN och FTTB+DSL.

a.FTTH/O är fiber till hemmet/kontoret.Efter att den optiska fibern kommer in i splittern ansluts den direkt till användaren ONU.En ONU används endast av en användare, med hög bandbredd och höga kostnader, och riktar sig generellt till avancerade användare och kommersiella användare.

b.FTTB+LAN använder fiber för att nå byggnaden och ansluter sedan olika tjänster till flera användare genom en ONU med stor kapacitet (kallad MDU).Därför delar flera användare bandbreddsresurserna för en ONU, och varje person upptar lägre bandbredd och lägre kostnad., Generellt för billiga privata och billiga kommersiella användare.

c.FTTB+ADSL använder fiber för att nå byggnaden och använder sedan ADSL för att ansluta tjänster till flera användare, och flera användare delar en ONU.Bandbredden, kostnaden och kundbasen liknar dem för FTTB+LAN.

4. Jämförelse av GPON- och EPON-teknik

Med tanke på de olika egenskaperna hos GPON- och EPON-teknologier kan följande analys göras för dessa två teknologier.

(1）GPON stöder en mängd olika hastighetsnivåer och kan stödja asymmetriska uppströms- och nedströmshastigheter.GPON har större spelrum i valet av optiska komponenter, vilket minskar kostnaderna.

(2）EPON stöder endast ODN-nivåer av klass A och B, medan GPON kan stödja klass A, B och C, så GPON kan stödja upp till 128 delat förhållande och upp till 20 km överföringsavstånd.

(3） Jämför endast från protokollet, eftersom EPON-standarden är baserad på 802.3-systemstrukturen, så jämfört med GPON-standarden är dess protokollskiktning enklare och systemimplementeringen enklare.

(4） ITU har följt många koncept av APON-standarden G.983 i processen att formulera GPON-standarden, som är mer komplett än EPON-standarden formulerad av EFM.Tillhandahållandet av en mycket effektiv TC-lagermekanism kommer att bli en nyckelpunkt för ITU vid utformningen av GPON-standarder.

(5） GPON-standarden stipulerar att TC-underlagret kan anta två inkapslingsmetoder, ATM och GFP.GFP-inkapslingsmetoden är lämplig för att bära IP/PPP och andra paketbaserade högnivåprotokoll.